9.9 . Фрезерные станки для обработки шпонок

Шпоночно-фрезерные станки предназначены для фрезерования шпоночных пазов в различных валах. Такие станки обычно работают по одному из следующих циклов:

1. Врезание фрезы на полную глубину паза с последующей продольной подачей ее на длину паза (рис.271, а);

2. работа по маятниковому циклу, т.е. многократной быстрое возвратно-поступательное продольное движение фрезы на длину паза с врезанием в конце каждого хода на небольшую часть его глубины (рис.271, б).

В первом случае первом случае производительность станка выше; при работе по второму способу достигается стойкость инструмента значительно больше, так как после переточки фрезы ее диаметр уменьшается, и она становится непригодной для изготовления пазов точной ширины.

Шпоночно-фрезерные станки, работающие немерным инструментом, позволяют получать точные по ширине шпоночные пазы независимо от фактического диаметра фрезы. Такие станки работают по первому способу, но фреза устанавливается в них либо эксцентрично относительно оси шпинделя (рис.271, в), либо совершает дополнительное осциллирующее движение в поперечном направлении (рис.271, г).

По расположению шпинделей и их числу шпоночно-фрезерные станки подразделяются на горизонтальные и вертикальные, одношпиндельные и многошпиндельные.

На рис.272 показан вертикальный двухшпиндельный шпоночно-фрезерный станок модели ДФ-82Д, работающий мерным инструментом по маятниковому циклу. Станок имеет две шпиндельные бабки 1, станину 4, консоль 3, которую при наладке можно вручную перемещать вертикально на 300мм, стол 2, перемещаемый в поперечном направлении вручную.

На этом станке можно фрезеровать одновременно два шпоночных паза шириной от 3 до 20 мм и длиной до 300 мм. В конце каждого продольного хода происходит врезание на глубину не более чем на 0,6 мм при скорости продольной подачи в пределах 450-1200 мм/мин.

Обе шпиндельные бабки идентичны; каждая имеет самостоятельный гидравлический привод, обеспечивающий продольную подачу и подачу шпинделя на врезание. Шпиндель имеет 12 ступеней скорости вращения от 270 до 3380 об/мин. Он приводится от двухскоростного электродвигателя D₁ через трехступенчатую клиноременную передачу со сменными шкивами (рис.273). Этот же электродвигатель приводит во вращение и насос Н гидравлического привода. Масло от насоса Н через фильтр Ф поступает к вспомогательному золотнику З₁, управляющему золотником З₂. Перекладка золотника З₁ производится в конце каждого хода механическими упорами. Одновременно масло от насоса Н поступает через дроссель Д₁ в штоковую полость гидроцилиндра Ц_п продольных подач. В зависимости от положения золотника З₂ гидроцилиндр Ц_п движется вправо или влево. При движении вправо бесштоковая полость гидроцилиндра Ц_п соединяется через золотник З₂ с баком, а при движении влево – со штоковой полостью. В последнем случае гидроцилиндр Ц_п работает по дифференциальной схеме. Скорость продольных подач настраивается дросселем Д₁ бесступенчато в диапазоне 450…1200 мм/мин.

Вертикальное перемещение пиноли шпинделя может осуществляться либо вручную, посредством квадрата М₁, вращение которого через червячную пару Z₁/Z₂ передается реечному колесу Z₃перемещающему пиноль шпинделя; либо с помощью гидроцилиндра Цв, поршень которого, сообщая осевое перемещение червяку Z₁, приводит во вращение червячное колесо Z₂.

Периодическая вертикальная подача в конце каждого продольного хода шпиндельной бабки сообщается фрезе при порционном (дозированном) выпуске масла из штоковой полости гидроцилиндра Ц_в. При среднем положении крана З₃ масло от насоса Н через фильтр Ф и кран З₃ поступает в бесштоковую полость гидроцилиндра Ц_в. Из штоковой полости масло выдавливается через золотник З₄ в цилиндр-дозатор со свободно плавающим поршнем, ход которого можно изменять с помощью маховичка М₂. Одна их полостей дозатора соединена посредством золотника З₄ с баком, другая – со штоковой полостью гидроцилиндра Ц_в. В момент реверсирования при переключении золотника З₁, кроме золотника З₂, перекладывается из одной позиции в другую также золотник З₃, соединяющий незаполненную полость дозатора со штоковой полостью гидроцилиндра Ц_в, а заполненную – с баком.

В результате этого в бак вытесняется объем масла

где d- диаметр цилиндра-дозатора; l- ход поршня (дозатора).

Благодаря этому поршень гидроцилиндра Цв переместится на величину

где D и d_ш – соответственно диаметры гидроцилиндра Ц_в и его поршневого штока.

Пиноль опускается при этом на глубину Sв, равную ,

где m₂ и m₃- соответственно модули червячного и реечного зубчатых колес; z₂ и z₃ – числа их зубьев.