4. Фрезерные станки

4.1. Основные типы фрезерных станков

На фрезерных станках можно обрабатывать наружные и внутренние поверхности различной конфигурации, прорезать прямые и винтовые канавки, нарезать наружные и внутренние резьбы, обрабатывать зубчатые колеса и т.п. Различают станки: консольно-фрезерные (горизонтальные, вертикальные, универсальные и широкоуниверсальные), вертикально-фрезерные бесконсольные, продольно-фрезерные (одно- и двухстоечные), фрезерные непрерывного действия (карусельные, барабанные), копировально-фрезерные (для контурного и объемного фрезерования), гравировально-фрезерные, специализированные (резьбофрезерные, шпоночно-фрезерные, шлицефрезерные и др.).

В современных фрезерных станках применяют раздельные приводы главного движения и подач, механизмы ускоренных перемещений стола. В станках сборочные единицы и детали широко унифицированы.

Станки называют консольными, потому что стол станка установлен на консоли, перемещающейся вверх и вниз по направляющим станины. Основным размером фрезерных станков общего назначения является размер рабочей поверхности стола.

У горизонтальных консольно-фрезерных станков ось шпинделя расположена горизонтально, и стол передвигается в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Универсальные консольно-фрезерные станки внешне почти не отличаются от горизонтальных станков, но имеют поворотный стол, который помимо возможности перемещения в трех взаимно перпендикулярных направлениях может быть повернут вокруг своей вертикальной оси на ±45^о. Это позволяет обрабатывать на станке винтовые канавки и нарезать косозубые колеса.

Вертикальные консольно-фрезерные станки по внешнему виду отличаются от горизонтальных вертикальным расположением оси шпинделя и отсутствием хобота. Хобот у горизонтальных станков служит для закрепления кронштейна, поддерживающего конец фрезерной оправки.

Широкоуниверсальные консольно-фрезерные станки в отличие от универсальных имеют дополнительный шпиндель, поворачивающийся вокруг вертикальной и горизонтальной осей. Имеются также широкоуниверсальные станки с двумя шпинделями (горизонтальным и вертикальным) и столом, поворачивающимся вокруг горизонтальной оси. В широкоуниверсальных фрезерных станках шпиндель может быть установлен под любым углом к обрабатываемой заготовке.

Горизонтально-, вертикально и универсально-фрезерные станки являются основными модификациями консольно-фрезерных станков и представляют собой станки общего назначения.

4.2. Устройство консольно-фрезерного станка

Консольно-фрзерные станки – наиболее распространенный тип станков, используемый для фрезерных работ. Отличительной особенностью этих станков является наличие консоли (кронштейна), несущей стол и перемещающейся по направляющим станины вверх вниз.

На рис. 20 представлена конструктивная компоновка универсального горизонтального консольно-фрезерного станка, предназначенного для выполнения разнообразных фрезерных работ в условиях мелкого и крупносерийного производства.

Станок состоит из станины 2, установленной на фундаментной плите 14. На вертикальных направляющих станины расположена консоль 12 с горизонтальными поперечными направляющими, на которых удерживаются салазки 11 поворотная плита 10 с горизонтальными продольными направляющими. На этих направляющих монтируют стол 9. Такая компоновка узлов обеспечивает возможность перемещения стола в трех направлениях (продольном, поперечном и вертикальном). В станине расположена коробка скоростей 5 с рукояткой 1 и лимбом 3 и привод с электродвигателем, обеспечивающим вращение шпинделя. В консоли 12 размещена коробка подач 13 с электродвигателем, лимбом 16 и рукояткой 15 для установки подач. В верхней части станины смонтирован шпиндель 6, а на направляющих выдвижного хобота 4 закреплены подвески (кронштейны) 7 и 8, которые являются опорами фрезерных оправок для установки фрез.

Рис. 20. Конструктивная компоновка

универсального горизонтального

консольно-фрезерного станка

Одной из достаточно широко распространенных моделей универсальных консольно-фрезерных станков является модель 6Р82, его кинематическая схема представлена на рис. 21.

Главное движение – вращение шпинделя фрезы осуществляется от электродвигателя М1 (N = 7,5 кВт, n = 1460 мин^-1), который через коробку скоростей сообщает шпинделю 18 различных частот вращения. Уравнение кинематической цепи главного движения имеет вид

.

Движение подачи производится от электродвигателя М2 (N = = 2,2 кВт, n = 1430 мин^-1). Коробка подач станка позволяет осуществлять механическое перемещение стола в трех направлениях: продольном (перпендикулярно оси шпинделя), поперечном (параллельно оси шпинделя) и вертикальном. Специальные блокировочные устройства обеспечивают невозможность одновременного включения нескольких движений.

Восемнадцать продольных подач обеспечиваются по следующей кинематической схеме

Поперечные и вертикальные перемещения стола осуществляются аналогичным путем

Быстрое перемещение стола во всех трех направлениях осуществляется от того же электродвигателя без коробки подач, непосредственно через зубчатую передачу, фрикционную муфту М₄ на валу XI и далее по кинематическим цепям рабочих подач. Кулачковая муфта М₃ в этом случае выключена, а фрикционная муфта М₄ включена.