Литература

1. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных втузов /Под ред. В.Э.Пуша. - М.: Машиностроение, 1985. - 256 с.

2. Металлорежущие станки: Учебное пособие для втузов. Н.С.Колев, Л.В.Красниченко, Н.С.Никулин и др. - М.: Машинострое­ние, 1980. - 500 с.

3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1. /Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. -М.: Машиностроение, 1985, -656 с.

4. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2. /Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985. - 496 с.

5. С.Н.Власов, Г.М.Годович, Б.И.Черпаков. Устройство, налад­ка и обслуживание металлорежущих станков и автоматических линий. - М.: Машиностроение, 1983. - 439 с.

6. Обработка металлов резанием: Справочник технолога. /А.А.Панов, В.В.Аникин, Н.Г.Бойм и др. Под общ. ред. А.А.Панова.

7. Обозначения условные графические в схемах. Элементы кине­матики ГОСТ 2.770-68. -М.: Издательство стандартов, 1983.

8. Обозначения условные графические. Насосы и двигатели, гид­равлические и пневматические ГОСТ 2.782-68. - М.: Издательство стандартов, 1983.

9. Р.И.Гжиров. Краткий справочник конструктора: Справоч­ник. - Л.: Машиностроение, 1984. - 464 с.

Работа № 2

КОНСТРУКЦИЯ, КИНЕМАТИКА И НАЛАДКА КОНСОЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

При выполнении лабораторной работы "Конструкция, кинематика и наладка консольно-фрезерных станков" студенты получают первона­чальные навыки в выборе оборудования и технологической оснастки, знакомятся с конструкцией типовых механизмов и узлов, изучают ки­нематику станков, выполняют расчеты, связанные с наладкой станка. Студенты приобретают практические навыки в наладке станков на ос­новные виды работ.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

1. Ознакомиться с назначением, конструкцией и методами на­ладки консольно-фрезерных станков по данному пособию.

2. Самостоятельно ознакомиться с моделями и основными харак­теристиками современных фрезерных станков [6 стр. 51...58].

3. Для обработки заданной детали выбрать модель станка [4 стр. 15 ...17] .

Для обрабатываемой детали выбрать схему обработки, способ установки детали, режущий инструмент и режимы резания примени­тельно к станку мод. 6Н81Г.

4. Под руководством мастера выполнить наладку станка и обра­ботать данные детали.

5. Составить отчет о выполненной работе.

1. НАЗНАЧЕНИЕ КОНСОЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ.

Это наиболее распространенный вид фрезерных станков для об­работки плоских и фасонных поверхностей, прямых и винтовых кана­вок с помощью фрез - многолезвийных инструментов с режущими кром­ками, расположенными на поверхности тела вращения или его торце.

2. КОНСТРУКТИВНАЯ КОМПОНОВКА И ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ КОНСОЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ.

Конструктивные компоновки основных типов консольно-фрезер­ных станков приведены на рис. 2.1.

Отличительной особенностью этих станков является наличие консоли 1. перемещающейся в вертикальном направлении по направ­ляющим станины 2. На консоли выполнены горизонтальные направляю­щие, по которым движутся салазки 3, несущие стол 4, на котором закрепляют заготовку.

По расположению шпинделя эти станки делятся на вертикальные и горизонтальные. Вертикальные станки имеют вертикально расположенную шпиндельную головку 11, которая может поворачиваться в верти­кальной плоскости (рис.2.1в). В горизонтально-фрезерных станках шпиндель (поз.6 рис.2.1б) расположен горизонтально, а на станине 2 смонтирован хобот 7, несущий поддерживающую серьгу 8. Насадные фрезы закрепляют в оправке, один конец которой закреплен в шпин­деле, а другой, для большей жесткости - в отверстие серьги.

В горизонтальных универсально-фрезерных станках имеется по­воротная плита 5, которая несет продольный стол 4 и позволяет по­ворачивать его вокруг вертикальной оси на угол до 45° . Благодаря этому стол может перемещаться плоскости под разными углами к оси шпинделя.

Горизонтально-фрезерный станок отличается от универсально-фрезерного отсутствием поворотной плиты.

Широкоуниверсальный горизонтально-фрезерный станок (рис.2.1а) отличается от универсально-фрезерного тем, что на хо­боте 8 станка устанавливают дополнительные поворотную 9 и наладную 10 фрезерные головки с автономным приводом главного движения.

3. СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ КОНСОЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ.

Структурные схемы приведены на рис. 2.2. Особенностью широ­коуниверсальных станков является то, что в станке два привода главного движения, один из которых ( ) более мощный. При снятых головках возможна одновременная работа обоими горизонтальными шпинделями. Формообразование обеспечивается главным вращательным движением шпинделя с инструментом и движением подачи - переме­щением стола с заготовкой в трех взаимно перпендикулярных плос­костях ( , , ).

4. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА.

Универсально-фрезерный станок 6Н81 и горизонтально-фрезер­ный станок модели 6Н81Г имеют одинаковую кинематическую схему (рис.2.3). Кинематическая схема вертикально-фрезерного станка 6Н11 отличается лишь вертикальным расположением шпинделя и валов коробки скоростей.

Движения в станке: основные - главное движение , движение подачи , , - перемещение по трем осям координат соответ­ственно консоли, салазок, стола; вспомогательные - быстрые пере­мещения по трем осям координат.

4.1. Кинематическая цепь привода главного движения.

Уравнение кинематического баланса (рис. 2.2б)

n об/мин эл.дв. =n об/мин шп.

Высокие числа оборотов (380...1800 об/мин ) рис.2.3б пере­даются шпинделю непосредственно от вала V когда муфта включе­на, а шестерни 64 и 25 выведены из зацепления соответственно с шестернями 30 и 69 (рис.2.За).

Уравнение кинематической цепи

1450 мин^-1 = мин^-1

где - передаточное отношение постоянных передач, 140/210.

Рис.2.2 Структурно-кинематические схемы консольно-фрезерных станков.

1 - консоль; 2 - станина; 3 - салазки; 4 - продольный стол; 5 - поворотная плита; 6 - серьги; 7 - шпиндель; 8 - хобот; 9 - дополнительная шпиндельная головка; 10 - накладная фрезерная головка; 11 - шпиндельная головка; 12 - коробка подач.

Низкие числа оборотов (65...300 см. рис.2.3б) получают при выключенной муфте . В этом случае движение от вала V к шпинде­лю передается через переборный вал VI.

Уравнение кинематической цепи:

4.2. Привод подач.

Привод подач включает в себя источник движения (двигатель ), коробку подач, редуктор, механизмы реверса и ходовые винты. Коробка подач служит для изменения частоты вращения. Редуктор позволяет понизить частоту вращения, сообщаемую коробкой подач, и обеспечивает возможность включения ускоренной подачи в любой мо­мент.

Механизм реверса передает движение от редуктора ходовыми винтами и позволяет изменять направление вращения. Ходовые винты преобразуют вращательное движение в поступательное перемещение рабочих органов.

Исходное звено - электродвигатель . Конечными звеньями яв­ляются ходовые винты:

- консоли, вал XVI - цепь вертикальной подачи;

- салазок, вал XVIII - цепь поперечной подачи;

- стола, вал XXII - цепь продольной подачи.

Уравнение кинематического баланса

где - передаточное отношение от вала XIII до вала XIV

- передаточное отношение передач, соединяющих коробку по­дач с конечными звеньями.

Уравнение кинематической цепи:

вертикальной подачи

- прямое вращение (муфта включена вправо)

или

- обратное вращение(муфта включена влево)

где - передаточное отношение механизма реверса

поперечной подачи

- прямое вращение (муфта включена вправо)

или

- обратное вращение (муфта включена влево)

продольной подачи

Реверсирование продольной подачи осуществляется с помощью муфты .

Быстрые перемещения стола, поперечных салазок и консоли. В этом случае вращение от электродвигателя, минуя коробку подач, передается с вала VIII на вал XIII с помощью колес 12/24 и фрик­ционной муфты . С вала XIII вращение передается на вал XIV и далее по рассмотренным выше цепям.

Уравнение кинематической цепи:

где - передаточное отношение от вала XIV до конечного звена соответственно цепей вертикальной, поперечной и продольной подач.

5. ОСОБЕННОСТИ КОМПОНОВКИ И КОНСТРУКЦИИ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ СТАНКА.

Особенности компоновок консольно-фрезерных станков изложены в [1 стр. 35 … 37; 64 … 65].

Конструкцию основных узлов станка разберем на примере гори­зонтально-фрезерного станка модель 6Н81Г, имеющего общую базу с универсально-фрезерным станком 6Н81 и вертикально-фрезерным стан­ком 6Н11 .

Шпиндельный узел. Конструкция и описание шпиндельного узла приведены [1 стр.36 или 2 стр.81] и в Приложении 1 рис.1.

Шпиндели фрезерных станков имеют сквозное отверстие для раз­мещения тяги механизма зажима. Передний конец шпинделя имеет внутреннее коническое отверстие с конусностью 7:24 для базирова­ния оправки или фрезы. На переднем торце шпинделя установлены две шпонки входящие в паз оправки или корпуса фрезы.

Поскольку процесс фрезерования характеризуется переменной величиной силы резания, на шпинделях фрезерных станков иногда ус­танавливают маховики, повышающие равномерность вращения шпинделя.

Столы и салазки консольно-фрезерных станков.

Типовая конструкция стола и салазок консольно-фрезерного станка приведена [3 стр.128].

Для преобразования вращательного движения в поступательное применяется передача винт-гайка скольжения. В консоли под дей­ствием сил тяжести работает одна сторона профиля резьбы. В столе, особенно при фрезеровании с попутным движением подачи. происхо­дит перераспределение зазора между сторонами профиля резьбы, что приводит к неравномерности движения. В целях уменьшения зазора до минимального в станках применяют разнообразные конструктивные ре­шения [1 стр.41]. В общем случае механизм выборки зазора в паре винт-гайка состоит из двух гаек 2 и 3, из которых одна 2 может перемещаться в осевом направлении относительно ходового винта 1 с помощью червяка 4 [см. Приложение 1 рис.2].

Механизмы зажима узлов.

Некоторые узлы станков (хобот, салазки и т.д.) необходимо надежно фиксировать в рабочем положении. Механизмы фиксации рас­смотрены [1 стр. 44...45].

6. НАЛАДКА КОНСОЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ НА РАЗЛИЧНЫЕ ВИДЫ РАБОТ.

Ознакомиться с методами наладки станков на выполнение основ­ных видов работ и конструкций приспособлений для установки и зак­репления деталей и инструментов по литературе [1 стр.119 ... 121, 123 ... 125, 127 ... 128. 135 ... 136], [3 стр. 345, 346], [4 стр.64 … 69 ], [5 стр.356 … 362 ]. Типовые поверхности, обработы-ваемые на консольно-фрезерных станках приведены в Приложении 2 рис.1 и рис. 2.

7. РЕГУЛИРОВКА УЗЛОВ.

Ознакомиться с основами регулировками основных узлов [1 стр. 138 … 144].

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.

1. Для обработки заданной детали выбрать модель станка [6 стр.51. . .55].

2. Для обрабатываемой детали, применительно к станку мод. 6Н81Г, выбрать:

- схему обработки и способ установки детали [7 стр. 323, 327...329];

- режущий инструмент (материал режущей части, тип фрез, раз­меры) [6 стр. 114...118, 174...189];

- режимы резания [6 стр.281. . .290 ];

- силу резания [6 стр.290].

3. Выбранные режимы резания откорректировать в соответствии с паспортными данными станка. Проверить условие Ne < Иэл.дв. . п где N_e - мощность резания; N₃ л.д в. - мощность электродвигателя;

п - к.п. д. кинематической цепи.

4. Используя график чисел оборотов, составить уравнения ки­нематического баланса для получения max и min оборотов шпинделя для выбранных режимов резания.

5. Студенты должны знать компоновку, конструкцию основных узлов, кинематику станков и методы наладки консольно-фрезерных станков на основные виды работ.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Ничков А.Г. Фрезерные станки. - М.: Машиностроение, 1984.

- 160 с.

2. Металлорежущие станки: Учебник для машиностроительных втузов. /Под ред. В.Э.Пуша. - М.: Машиностроение, 1985. - 256 с.

3. С.Н.Власов, Г.М.Годович, Б.И.Черпаков. Устройство, налад­ка и обслуживание металлообрабатывающих станков и автоматических линий: Учебник для машиностроительных техникумов по специальнос­ти "Монтаж и эксплуатация металлообрабатывающих станков и автома­тических линий", -М.: Машиностроение, 1983. - 439 с.

4. Н.С.Колев, Л.В.Красниченко, С.Н.Никулин. Металлорежущие станки: Учебное пособие для втузов. -М.: Машиностроение,1980. 500 с.

5. А.А.Панов, В.В.Аникин и др. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. /Под ред. А.А.Панова. - М.: Машиностроение, 1988. - 736 с.

6. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2. /Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещеряковова. - М.: Машиностроение, 1985. - 496 с.

7. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1. /Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985.

- 656 с.

Рис.2. Типовые детали и поверхности, обрабатываемые:

а) на консольно-фрезерном станке;

б) с применением делительной головки.