24.05.2015
Отечественной промышленностью выпускаются одношпиндельные станки Ф-4, Ф-5, Ф-6, ФШ-4 и ФА-4. Они применяются на деревообрабатывающих предприятиях с серийным выпуском продукции и на предприятиях вспомогательного производства.
Станок ФШ-4 выполняет шипорезные работы. Станок ФА-4 может быть использован с ручной и механической подачей. Все станки с ручной подачей по конструкции однотипные с разницей лишь в модификации отдельных узлов.
Базовой моделью является фрезерный станок Ф-4 среднего типа.
К легким станкам с повышенным числом оборотов шпинделя относится Ф-6. На нем обрабатываются по шаблону и линейке мелкие прямолинейные и криволинейные детали.
К тяжелым станкам относится Ф-5. На нем обрабатываются по шаблону и линейке крупные детали.
Станки с ручной подачей по конструкции несложные, с однотипной кинематической схемой, поэтому более подробно рассмотрен только станок Ф-4 (рис. 138).
На станине 1 в направляющих 2 монтируется суппорт 3, На суппорте посредством шарикоподшипников закрепляется шпиндель 10. По высоте шпиндель устанавливается маховичком 13 с помощью подъемного механизма, состоящего из зубчатой а и винтовой передач. Суппорт фиксируется стопорными винтами 5. В верхней части станины укрепляется стол 7, а на столе - направляющая линейка 8 коробчатого сечения, служащая одновременно ограждением фрезерной головки. Для удаления пыли предусмотрен приемник 11. Привод шпинделя - от электродвигателя 16 через плоскоременную передачу 17. Электродвигатель монтируется на подмоторной шарнирно укрепленной плите.
Натяжение ремня производится отклонением подмоторной плиты и двигателя с ведущим шкивом посредством маховичка 14. Ограждение ремня осуществлено специальным щитком 15. Сбоку станины смонтирован специальный шкаф 4 для размещения электроаппаратуры, а кнопки управления находятся на щитке 12. Ручка 6 служит для включения тормоза электродвигателя.
При больших нагрузках в процессе обработки крупногабаритных заготовок предусматривается (на верхней части шпинделя) установка дополнительной опоры 9, которая монтируется на кронштейне 18, укрепленном на станине.
Для предотвращения вибрации заготовка в процессе резания прижимается сверху подпружиненными упорами 19. Рабочее место освещается лампой 20.
Основным узлом станка является станина, которая служит средством поглощения вибраций, возникающих от дисбаланса вращающегося при высоком числе оборотов шпинделя.
Стол является базой для обрабатываемых заготовок. Для выхода шпиндельной насадки в середине стола имеется круглое отверстие. Диаметр отверстия регулируется вставкой вкладышных колец в зависимости от диаметра применяемой фрезы. Имеющиеся на столе пазы служат направляющими для перемещения линейки, крепления ограждения и др.
Суппорт представляет собой чугунную раму жесткой конструкции, на поперечинах которой отлиты корпуса подшипников шпиндельного вала. Жесткая связь корпусов обоих (верхнего и нижнего) подшипников обеспечивает точную расточку, а затем установку однорядных высокооборотных шарикоподшипников.
Крайние боковые стороны (по вертикали) суппорта точно обработаны и сопрягаются с направляющими станины, по которым суппорт настраивается по высоте. Перемещение суппорта в пределах 50-100 мм.
Шпиндельный вал (рис. 139, а) в верхней части (внутри стержня) имеет гнездо с конусом Морзе для присоединения шпиндельной насадки, на которой закрепляется фреза.
Соединение шпиндельного вала с насадкой должно быть соосным и обеспечивать центрирование оси фрезы с системой вал - насадка. Укрепление насадки на шпиндельном валу с соблюдением центрирования (рис. 139, б) производится с помощью колпачковой 1 или дифференциальной 2 зажимной гайки. Наиболее совершенным считается крепление дифференциальной гайкой, имеющей две резьбы с разным шагом (большой шаг на шпинделе, меньший на стержне насадки). С помощью дифференциальной гайки насадка легко вытягивается из гнезда шпинделя, а также прочно соединяет конусы насадки и вала, создавая надежное трение между конусами.
Наиболее ответственными деталями в узле шпиндельного вала являются опоры. Они должны обеспечивать нормальную работу при высоких числах оборотов. В станках с нижним расположением шпинделя преимущественно используются однорядные шариковые радиальноупорные подшипники.
Недопустима установка упорных подпятниковых подшипников, так как они не приспособлены для работы на высоких скоростях.
Особое значение имеет смазка скоростных подшипников. Для этого применяется жидкое маловязкое масло, подаваемое в подшипники самотеком. Отработанное масло подается винтовым насосом обратно в бак (рис. 139, в).
В процессе эксплуатации станков при больших числах оборотов наблюдается вибрация шпинделя. Возникающие от дисбаланса инерционные силы создают дополнительные динамические нагрузки на шарикоподшипники, возбуждают колебания деталей и узлов станка. Прогиб шпинделя вызывает погрешности при обработке. Для уменьшения влияния дисбаланса рекомендуется устанавливать третью опору на конце шпинделя. По данным исследований ЛТА, эта опора в 10 раз повышает виброустойчивость шпиндельного узла.
На консольной нижней части шпинделя укрепляется широкий ведомый шкив для свободного перемещения ремня; он обеспечивает вертикальное перемещение шпиндельного блока.
Двухшпиндельный станок Ф2-4 предназначен для обработки рамочных и щитовых деталей по наружному контуру. Для предотвращения заколов и вырывов древесины с поверхности обработки предусматривается взаимно противоположное направление вращения ножевых головок.
По существу станок Ф2-4 это сдвоенный одношпиндельный станок Ф-4. Станина станка и стол являются общими для обоих шпинделей. Конструкция суппортов и шпинделей, системы их смазки и привода такие же, как у станков Ф-4, Ф-5 и др. Каждый шпиндель имеет самостоятельный привод.
Станки с механизированной подачей
Отечественной промышленностью выпускается станок с механизированной подачей ФА-4. Он является модификацией станка Ф-4. Механизм (рис. 140, а) зубчатой звездочкой обеспечивает подачу прямолинейных и криволинейных заготовок с помощью специального шаблона.
Подающая звездочка 1 смонтирована на полом валу 2, который укрепляется из расчета независимого вращения относительно шпинделя (на шарикоподшипниках).
Привод звездочки от электродвигателя 5, через редуктор 4 и цепную передачу 3. Звездочка 1 входит в зацепление с втулочно-роликовой цепью, которая укреплена на боковой поверхности шаблона 6, При вращении звездочка зубцами через цепь перемещает шаблон по направлению касательной к точке сцепления, осуществляя подачу по направлению профиля боковой поверхности шаблона. На нижней стороне шаблона имеется паз 7, вертикальная стенка которого по периметру параллельна боковой наружной поверхности шаблона. Шаблон вставляется между подающей звездочкой и прижимным роликом 8. Для ограничения перемещения шаблона и исключения чрезмерного его давления на звездочку на полом валу установлено ограничительное кольцо 9, Ролик прижимается к шаблону пружиной 11. В прорези стола устанавливается подвижный ползун 10, на котором укрепляется с помощью пальца прижимной ролик 8.
Педалью 12 прижимной ролик отводится, тем самым сцепление звездочки с роликовой цепью нарушается и подача останавливается. Фрезерный шпиндель 13 имеет геометрическую ось с подающей звездочкой. Фреза 14 располагается над подающей звездочкой. Прижим заготовки к шаблону осуществляется прижимным элементом со сферической поверхностью 15, а давление на элемент производит пружина 16.
Прижимной элемент регулируется по высоте перемещением кронштейна 17 по колонке 18.
Заготовки на шаблоне закрепляются с помощью накалывания на шипы 19.
Механизм подачи с помощью звездочки может применяться при обработке заготовок по наружному и внутреннему замкнутому и незамкнутому контурам. Этот механизм преимущественно применяется при обработке тяжелых деталей с длинной линией обработки замкнутого контура и несильно вытянутой формы.
В зарубежной практике применяются приставные механизмы с вращающимися шаблонами (рис. 140, б). Механизм прикрепляется к столу станка. Конструкция его состоит из корпуса 1 с редуктором, электродвигателя 2, передающего движение редуктору посредством ременной клиновой передачи. Для натяжения ремня электродвигатель укреплен на подмоторной плите 3. К корпусу прикреплены две качающиеся рамки 4 со шпинделями 5. Шпиндели получают движение от электродвигателя через редуктор. Вращающиеся шаблоны 6 прикрепляются к шпинделям снизу. Обрабатываемая заготовка укладывается под шаблон. После поворота рукоятки 7 шпиндель с шаблоном опускается вниз, прижимая шипами заготовку, и приводит ее в движение. Рукоятка 8 служит для подвода рамки со шпинделем к режущему инструменту. Заготовка обрабатывается по копирующей поверхности шаблона. Этот механизм используется для обработки криволинейных заготовок толщиной 10-15 мм и диаметром 130-140 мм по замкнутому контуру.
Копировальные приспособления
При обработке по наружному контуру криволинейных поверхностей применяются приспособления (рис. 141, а), которые состоят из шаблона 1, имеющего криволинейную боковую поверхность 5, соответствующую детали обрабатываемой заготовки, и упорного копировального кольца 2, имеющего общую ось вращения со шпинделем фрезерной головки 3. Шаблон состоит из основания 4 и упора 5. Он изготовляется из сухой твердолиственной древесины или толстой многослойной фанеры (для точных работ - из легкого металла дюралюминия). Обрабатываемая деталь 6 фиксируется на шаблоне прижимами 7. В процессе обработки заготовки резанием копировальная кромка шаблона 8 упирается в упорное кольцо 2. Этим обеспечивается перенесение контура опорной боковой поверхности шаблона на поверхность обрабатываемой заготовки.
Конструкция упорного кольца может быть двух типов. В первом случае кольцо надевается на шпиндель (шарикоподшипник) - рис. 141, б, а во втором - кольцо не связано со шпинделем и укрепляется в столе (рис. 141, в). Первая конструкция проста по устройству, но имеет существенный недостаток: передает поперечное усилие от давления шаблона на шпиндель. Указанного недостатка лишено упорное кольцо второй конструкции.
На одном из мебельно-деревообрабатывающих комбинатах применено упорное кольцо с регулируемым опорным диаметром. Известно, что при обработке по контуру боковых поверхностей узлов мебели необходимо соблюдать соответствие диаметра резания ножевой головки и опорного диаметра кольца. Кольцо с регулируемым опорным диаметром значительно сокращает время на наладку станка и обеспечивает точную обработку детали. Кольцо (рис. 141, в) имеет круглое основание 1 с отверстием для свободного прохода шпинделя. Верхняя часть кольца протачивается, на проточенной поверхности нарезается резьба с шагом 2 мм. Кольцо укрепляется на столе 2.
На проточенную часть навинчивается переходное кольцо 3, наружная грань которого скошена под углом 15°. На верхней кромке переходного кольца вырезаются шлицы под специальный ключ. Переходное кольцо охватывается направляющим КОЛЬЦОМ 4, внутренняя грань которого также скошена под углом 15°. Это кольцо разрезное и стягивается с помощью специально приваренных пластин с отверстиями под болт. Кольцо фиксируется в нужном положении с помощью штифта 5, закрепленного на основании кольца. Каждый полный поворот переходного кольца изменяет наружный диаметр упорного кольца на 0,33 мм. Таким образом приводятся в соответствие диаметры резания ножевой головки и упорного кольца.
Техническая характеристика фрезерных станков с нижним расположением шпинделя дана в табл. 61.
Основная задача данного фрезерного оборудования, модели 6Р13Ф3 обрабатывать металлические изделия и детали (чугун, сталь, цветной металл). Обработка осуществляется фрезерами, которые встроены в аппарат.
Станок 6Р13Ф3 с ЧПУ
Данный фрезер имеет устройство ЧПУ модели Н33-2М. С помощью которого есть возможность производить и контролировать обработку металлических изделий дистанционно по вертикальной, продольной и горизонтальной координатам. С помощью этого, можно осуществлять транспортировку стола, на котором обрабатывается металлический элемент, а также перемещать ползун с инструментом.
Перемещение элемента на дистанционных программах вверх и вниз осуществляется при помощи передвижения ползуна. Панель ЧПУ 6Р13Ф3 имеет установочное перемещение. Поскольку в момент обработки металлического изделия консоль полностью сжата, надрезание элемента производится максимально точно.
Аппарат ЧПУ 6Р13Ф3 обустроен приводами электрической подачи, которые являются следящими-регулируемыми. Данные приводы обеспечивают беспрерывную подачу тока, вследствие которого, стол может перемещаться достаточно быстро (до 4,80 м/мин.). За счет этого исключен вариант изготовления бракованной детали, если перестанет функционировать один из приводов механизма. Устройство имеет централизованную систему смазки всех направляющих элементов. Для зажима металлического изделия, в механизме присутствует электромеханический инструмент, усилие зажима которого равно более 2.000 килограммам.
Станок разработан в соответствие со всеми нормами и требованиями ГОСТ стандартов. Оборудование оснащено собственной проводкой электричества на случай, если отделочные работы необходимо будет проводить в месте, где не имеется розетки. После отделки металлического элемента, показатель уровня шероховатости примерно равен 20 мкм.
Технические характеристики
Посредством станка можно обрабатывать чугунные и стальные конструкции разной сложности. Многие рекомендуют использовать в работе небольшого производства. Устройство занимает площадь размерами 3,45х3,97 метра. Высота конструкции равна 2,96 метрам, а вес 4.450 килограммам. Функционирование контролируется автоматизированным управлением.
Программное обеспечение обеспечивает фрезерование изделия по следующим параметрам:
- двигает ползунок с фрезой сверху вниз и наоборот;
- двигает салазок, в котором закреплена заготовка, вправо-влево.
Оборудование оснащено высокомоментными двигателями, при которых производится достаточно быстрое транспортирование стола (примерно 4,80 м/мин.). Также, данная конструкция подач служит гарантией качества во время фрезерных отделочных работ металлической детали, даже если один из приводов выйдет из строя.
В конструкцию устройства, разработчиками был спроектирован специальный механизм зажимающий устройство, который работает по электрическому механическому принципу. Механизм выдерживает усилие зажима на уровне до 2.000 килограмм. Суммарная мощность всех двигателей равна 16,87 кВт, а мощность перемещения консоли – 2,20 кВт.
В частности, мощность распределена между такими элементами:
- охладительный насос;
- осевая подача;
- смазка;
- основной привод движения;
- элемент зажима.
С помощью электрической проводки, которой оборудовано данное устройство, можно использовать в месте, где отсутствует доступ к электросети. Заметим, что проводка оснащена разъемами для штепселей.
К основным техническим характеристикам вертикально-фрезерного станка 6Р13Ф3 относятся:
- максимальный размер сечения: 12,5 сантиметра – для торцевой фрезы и 4,0 сантиметра – для концевой фрезы;
- количество T-образных пазов: 3 штуки;
- максимальный размер сечения сверления: 3,0 сантиметра;
- размеры стола: 40,0 сантиметров – ширина и 160,0 сантиметра – длина;
- нагрузка на рабочую область оборудования до 300,0 килограмм;
- подача на однократный импульс: 0,01 миллиметра;
- максимальное перемещение стола: 40,0 сантиметра – в горизонтальном направлении, 100,0 сантиметра – в вертикальном и 42,0 сантиметра в установочном (вертикальном) направлении;
- длина разъема между вертикальной направляющей станины и осью шпинделя: 50,0 сантиметра;
- скорость перемещения рабочей поверхности: 4,80 метра в минуту (скорость регулируется до 0,3 сантиметров в минуту);
Описание механизма
Как говорилось выше, станок оборудован программным обеспечением, которое позволяет:
- проводить диагностирование и обеспечивать работоспособность;
- устанавливать новые и удалять уже существующие программы и даже редактировать их данные, если это необходимо;
- настраивать цепочку требуемых команд функциональности;
- полностью контролировать рабочий процесс агрегата;
Программное обеспечение позволяет контролировать функционирование всего рабочего процесса, от начала старта отделочных работ до завершения. С помощью программного обеспечения, оператор получает информацию обо всех ошибках и поломках, других параметрах системы, основные сведения относительно работы, а также добавочные сведения. Можно посмотреть информацию об установленном программном обеспечении и, если требуется, установить новое или изменить функционирование.
Данное обеспечение является лишь частью всего электрического оборудования вертикально-фрезерного станка. Его работа обеспечивается трехфазной электросетью напряжением в 380 вольт. Управляющие элементы оборудованы механизмом защиты. Работоспособность также может обеспечиваться с помощью специальных машинных преобразователей и даже стабилизаторов. Это обеспечивает защиту устройства от поломки при перепадах электрического напряжения.
Управляющая станция запускается вводным автоматом. Его функционирование контролируется рукоятками и встроенными рычагами, находящимися на внешней стороне оборудования.
Устройство нормально функционирует при напряжениях:
- 110 вольт – основные рабочие цепи;
- 55 вольт – цепь, контролирующая остановку фрезера;
- 48 вольт – двигатель;
- 24 вольта – главное освещение;
- 380 вольт – силовая цепь, имеющая три фазы.
Функционирование обратной связи происходит с помощью генератора, а скорости — тахогенератора, встроенного в электрический двигатель.
Функционирование кинематической системы установки
Кинематическая система
Аппарат имеет крепкую основу. Именно поэтому, конструкция является жесткой, надежной и безопасной. По направляющим передвигается основная рабочая консоль. В саму линейку направляющей встроенный механизм, который передает показатели произведенного перемещения в программное обеспечение.
В специально вмонтированной нише левой части станины есть выключатели, которые, при необходимости, ограничивают движение управляющей консоли. Скоростные передачи переключаются с помощью специальной коробки, которая встроена в механизм рядом с ограничителями. В коробку вмонтировано окно и расположено в правой части станины. Можно обслуживать и налаживать коробку передач, к примеру, менять масло или вышедшие из строя детали.
Ползунки данной модели для фрезеровки металлических изделий движутся по прямоугольным направляющим. Редуктор, салазок и ползунок вмонтированы в шпиндельную головку. За счет шестигранника происходит движение этих элементов. Транспортировка ПО осуществляется через цилиндрические колеса и редуктор электродвигателя.
Цена на новые и б/у станки
Современные магазины предлагают приобрести массу вертикально-фрезерных станков с ЧПУ, однако к выбору качественного и правильного оборудования стоит относиться крайне тщательно, ведь от этого будет зависеть качество производимых деталей. Лучше всего для осмотра и демонстрации пригласить компетентного человека, который поможет оценить качество и сравнить его с ценой.
Можно приобрести с разными системами управления, разработчики которых являются немецкие, японские и отечественные компании. Весь ассортимент проходит ряд тестов на производительность. Важно знать, что из-за своей высокой стоимости, большинство магазинов лишь анонсируют о продаже, в то время как станок может находиться только на предпродажной стадии подготовки. Именно по этому, перед покупкой стоит уточнять наличие требуемой модели у поставщика.
Новые наиболее дешевые модели на рынке можно приобрести примерно за 1.600.000 – 3.500.000 рублей. От стоимости зависит наличие дополнительных устройств и вид программного обеспечения. В частности, цена на базовую комплектацию равна 2.400.000 рублям (с учетом НДС). Возможности технической обработки могут быть увеличены за счет делительной головки и других приспособлений. Все станки производятся исключительно из качественных материалов, которые тщательно были проверенны ранее. В соотношении цена/качество подобные станки являются одним из лучших предложений на современном рынке.
Бывает так, что производство по тем или иным причинам останавливается на время или полностью. Тогда их владельцы начинают продавать подобные устройства. При покупке Б/У модели, к осмотру стоит отнестись внимательно и лучше делать это со специалистом.
Обычно цена на вертикальные фрезерные станки составляет 50 — 70 процентов от стоимости нового оборудования. Перед тем, как купить, стоит изучить его, чтобы при осмотре можно было выявить вышедшие из строя детали. Если есть возможность провести осмотр со специалистом, лучше сделать это именно таким образом.
Важно! На вторичном рынке также можно приобрести вышедшее из строя по наиболее низкой цене. Если в оборудовании на производстве вышла из строя какая-либо деталь, можно воспользоваться покупкой именно вышедших из строя, однако предварительно стоит убедиться, что в покупаемом она рабочая. Как правило, под восстановление такие механизмы не пригодны.
Сведения о производителе консольно-фрезерного станка 6Р13Ф3, 6Р13Ф3-37
Производитель фрезерных вертикальных консольных станков 6Р13Ф3, 6Р13Ф3-37 Горьковский завод фрезерных станков , основанный в 1931 году.
Второй производитель станков 6Р13Ф3 Воткинский машиностроительный завод ВМЗ , (в настоящее время ОАО "Воткинский завод") основанный в 1757 году графом П. И. Шуваловым по разрешению императрицы Елизаветы.
Выпуск вертикальных консольно-фрезерных станков на Воткинском машиностроительном заводе наначался в 1956 году, а в 1959 году начался выпуск фрезерных станков с ЧПУ.
Сегодня консольно-фрезерные станки - выпускает предприятие ООО "Станочный Парк" , основанное в 2007 году.
Станки консольно-фрезерные. Общие сведения
Консольно-фрезерные станки горизонтальные и вертикальные - это наиболее распространенный тип станков, применяемых для фрезерных работ. Название консольно-фрезерные станки получили от консольного кронштейна (консоли), который перемещается по вертикальным направляющим станины станка и служит опорой для горизонтальных перемещений стола.
Типоразмеры консольно-фрезерных станков принято характеризовать по величине рабочей (крепежной) поверхности стола. Консольно-фрезерные станки могут иметь горизонтальное , универсальное (широкоуниверсальные) и вертикальное исполнение при одной и той же величине рабочей поверхности стола. Сочетание разных исполнений станка при одинаковой основной размерной характеристике стола называют размерной гаммой станков .
В СССР было освоено производство консольно-фрезерных станков пяти типоразмеров:
№ 0; № 1; № 2; № 3 и № 4
, причем по каждому размеру выпускалась полная гамма станков - горизонтальные, универсальные и вертикальные. Каждый станок одной размерной гаммы имел в шифре одинаковое обозначение, соответствующее размеру рабочей поверхности стола.
В зависимости от размера рабочей поверхности стола различают следующие размеры консольно-фрезерных станков:
| Размер | Гамма станков | Размер стола, мм |
|---|---|---|
| 0 | 6Р10, 6Р80, 6Р80Г, 6Р80Ш | 200 х 800 |
| 1 | 6Н11, 6Н81, 6Н81Г; 6Р11, 6Р81, 6Р81Г, 6Р81Ш | 250 х 1000 |
| 2 | 6М12П, 6М82, 6М82Г; 6Р12, 6Р82, 6Р82Ш; 6Т12, 6Т82, 6Т82Г, 6Т82Ш | 320 х 1250 |
| 3 | 6М13П, 6М83, 6М83Г; 6Р13, 6Р83; 6Т13, 6Т83, 6Т83Г | 400 х 1600 |
| 4 | 6М14П, 6М84, 6М84Г | 500 х 2000 |
В соответствии с размерами стола меняются габаритные размеры самого станка и его основных узлов (станины, стола, салазок, консоли, хобота), мощность электродвигателя и величина наибольшего перемещения (хода) стола в продольном, салазок в поперечном и консоли в вертикальном направлениях.
Обозначение консольно-фрезерных станков
6 - фрезерный станок (номер группы по классификации ЭНИМС)
Р – серия (поколение) станка (Б, К, Н, М, Р, Т)
1 – номер подгруппы (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) по классификации ЭНИМС (1 - вертикально-фрезерный)
2 – исполнение станка - типоразмер (0, 1, 2, 3, 4) (3 - размер рабочего стола - 400 х 1600)
Буквы в конце обозначения модели
Г – станок горизонтальный консольно-фрезерный с неповоротным столом
К – станок с копировальным устройством для обработки криволинейной поверхности
Б – станок с повышенной производительностью (повышенный диапазон чисел оборотов шпинделя, подач стола и повышенная мощность двигателя главного движения).
П – точность станка - (н, п, в, а, с) по ГОСТ 8-ХХ
Ш – станок широкоуниверсальный
Ф1 – станок с устройством цифровой индикации УЦИ и преднабором координат
Ф2 – станок с позиционной системой числового управления ЧПУ
Ф3 – станок с контурной (непрерывной) системой ЧПУ
Ф4 – станок многоцелевой с контурной системой ЧПУ и магазином инструментов
6Р13Ф3 станок консольно-фрезерный вертикальный с ЧПУ. Назначение и область применения
Консольно-фрезерный вертикальный станок 6Р13Ф3 с ЧПУ запущен в производство в 1972 году. На базе этой модели были сконструированы станки 6р13рф3 с револьверной головкой, 6р13ф3-37.
Вертикальный фрезерный станок 6Р13Ф3 предназначается для обработки разнообразных деталей сложного профиля из стали, чугуна, труднообрабатываемых цветных металлов, главным образом торцовыми и концевыми фрезами, сверлами в среднесерийном и мелкосерийном производстве.
Фрезерный станок модели 6Р13Ф3-37 оснащен устройством ЧПУ Н33-2М, позволяющим вести обработку изделий в режиме программного управления одновременно по трем координатам: продольной и поперечной (перемещение стола и салазок с обрабатываемой деталью) и вертикальной (перемещение ползуна с инструментом).
Принцип работы и особенности конструкции станка
Программируемое вертикальное перемещение (координата Z) осуществляется движением ползуна. Консоль фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3 имеет только установочное перемещение, исключающее позиционирование и работу в следящем режиме консоли, имеющей значительную массу. Повышается точность обработки, так как в процессе резания консоль всегда зажата.
Станок оснащен следяще-регулируемыми приводами подач с высокомоментными электродвигателями постоянного тока.
Применение следящих регулируемых приводов с двигателями постоянного тока обеспечивает скорость быстрого перемещения стола до 4,8 м/мин и исключает брак детали при контурной обработке в случае отказа привода подач по одной из координат.
Введена централизованная смазка направляющих.
В станке применяется электромеханическое устройство зажима инструмента, обеспечивающее стабильное усилие зажима 2000 кг.
Для выносного оборудования имеется готовая электропроводка со штепсельными разъемами.
Шероховатость обработанной поверхности Rz = 20 мкм.
Класс точности станка - Н по ГОСТ 8-82.
Разработчик - Горьковское станкостроительное производственное объединение.
Габарит рабочего пространства фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3
Габарит рабочего пространства фрезерного станка с ЧПУ 6р13ф3-37
Присоединительные размеры фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3
Присоединительные размеры фрезерного станка с ЧПУ 6р13ф3-37
Общий вид фрезерного станка 6Р13Ф3
Фото фрезерного станка 6р13ф3-37
6Р13Ф3 Расположение составных частей консольно-фрезерного станка с ЧПУ
Расположение составных частей фрезерного станка 6р13ф3-37 с ЧПУ
- Станина - 6Р13Ф3-37.10
- Редуктор - 6Р13Ф3-37.25
- Консоль - 6Р13Ф3-37.61
- Короб электромонтажный - 6Р13Ф3-37.068
- Стол и салазки - 6Р13Ф3-37.70
- Электрооборудование - 6Р13Ф3-37.80
- Головка шпиндельная - 6Р13Ф3-01.38
- Коробка скоростей - 6Р13Ф3-01.32
- Коробка переключения скоростей - 6Р13Ф3.50
- Защита направляющих - 6Р13Ф3.74
- Охлаждение - 6Р13Ф3.90
- Ограждение - 6Р13Ф3.91
- Защитное устройство - 6М13П.91
Расположение органов управления станком с ЧПУ модели 6Р13Ф3
Расположение органов управления фрезерным станком 6р13ф3-37
Перечень органов управленияя станком 6Р13Ф3 и их назначение
- Кулачки ограничения хода ползуна
- Кнопка "Отжим инструмента"
- Кнопка "Зажим инструмента"
- Тумблер включения насоса охлаждения
- Тумблер включения координаты Z
- Тумблер включения координаты У
- Тумблер включения координаты X
- Тумблер технологического останова
- Тумблер ручного и автоматического режима работ
- Переключатель выбора величины подачи
- Ручное продольное перемещение стола
- Тумблер включения подач
- Тумблер установки координат в нулевое положение
- Кнопка "Пуск программы"
- Кнопка шагового перемещения узлов
- Кнопка "Пуск шпинделя"
- Кнопка "Консоль вверх"
- Кнопка "Стоп шпиндель"
- Кнопка "Консоль вниз"
- Кулачки установки в нуль координаты Z
- Кулачки установки в нуль координаты X
- Рукоятка зажима консоли на станине
- Кулачки ограничения продольного хода
- Кнопка "Все стоп"
- Указатель скоростей
- Кнопка "Толчок шпинделя"
- Рукоятка переключения скоростей
- Кулачки ограничения хода консоли
- Ручное вертикальное перемещение консоли
- Рукоятка подъема и опускания ограждения
- Кулачки установки в нуль координаты Y
- Кулачки ограничения поперечного хода стола
- Кнопка "Все стоп"
- Ручное поперечное перемещение стола
Кинематическая схема фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3
Кинематическая схема фрезерного станка с ЧПУ 6р13ф3-37
Описание конструкции фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3
Станина станка
Станина является основным базовым узлом, на котором монтируются узлы и механизмы станка.
Жесткая конструкция станины достигается за счет развитого основания и большого числа ребер. Ее корпус спереди имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается консоль. Для отсчета величины установочного перемещения консоли на станине закреплена линейка.
Для ограничения хода консоли в левой нише станины размещены конечные выключатели. В верхней части корпуса станины с правой стороны имеется окно, через которое открывается доступ к маслонасосу и коробке скоростей. Для выбора требуемой скорости на станине с левой стороны установлена коробка переключения скоростей. На привалочной плоскости горловины станины закреплена шпиндельная головка. Внутри корпуса станины имеется резервуар для масла. Станина устанавливается на основание и крепится к нему болтами.
Коробка скоростей станка
Коробка скоростей служит для сообщения шпинделю различных скоростей вращения при резании.
Смазка подшипников и шестерен коробки скоростей осуществляется от плунжерного насоса, расположенного внутри коробки скоростей.
Коробка переключения скоростей
Обеспечивает получение 18 скоростей шпинделя и позволяет выбирать требуемую скорость без последовательного прохождения промежуточных ступеней.
Переключение скоростей осуществляется следующим образом: рукоятку 28 (лист 14 рис.4) опускают вниз до вывода шипа рукоятки из фиксирующего паза и отводят от себя до упора. Поворачивая лимб, поз.26 устанавливают требуемое число оборотов против стрелки-указателя. При этом щелчок фиксатора означает - лимб зафиксирован в данном положении. Нажать кнопку "Толчок", поз. 27, рукоятку плавным движением вернуть в первоначальное (исходное) положение.
Смазка коробки переключения скоростей осуществляется от плунжерного насоса коробки скоростей.
Шпиндельная головка станка
Шпиндельная головка состоит из трех основных элементов: салазки, редуктор, ползун со шпинделем.
Салазки центрируются в кольцевой выточке горловины станины и крепится к ней четырьмя болтами. По прямоугольным направляющим салазки перемещается ползун со шпинделем - координата Z.
Редуктор служит для передачи шпинделю основного (вращательного) движения от коробки скоростей через пару конических и три цилиндрических колеса.
Перемещение ползуна со шпинделем по программе осуществляется от высокомоментного двигателя через редуктор из пары цилиндрических колес (рис.8) и передачу "винт-гайка качения".
Для осуществления ручного перемещения ползуна предусмотрен вывод - шестигранник I (рис.7).
Стол и салазки (рис.9,10 и II)
Стол и салазки обеспечивают перемещение стола по координатам X и У (продольное и поперечное).
При перемещении по координате X стол получает движение от высокомоментного двигателя типа ПБВ112LГУЗ через одноступенчатый редуктор с передаточным отношением i = 1:2 и передачу "винт-гайка качения".
Ходовой шариковый винт для продольного перемещения стола вращается в шарикоподшипниках, установленных с левой стороны в кронштейне, а с правой - в корпусе редуктора.
Гайки винта жестко зафиксированы в кронштейне, прикрепленном к столу.
В редукторе продольного перемещения стола имеется трансформатор типа БТМ-1В, который является датчиком обратной связи.
Перемещение стола го координате Y осуществляется от привода, смонтированного в консоли. Ходовой шариковый винт поперечного перемещения стола установлен в корпусе консоли.
Для ручного перемещения стола имеется шестигранный вывод 2 (рис.9).
Зазор в направляющих стола и салазок выбирается клиньями. Регулирование зазора см.раздел "Регулирование».
Консоль фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3
Консоль является базовым узлом, объединяющим приводы вертикального и поперечного перемещений стола.
По вертикальным направляющим станины (профиля "ласточкин хвост консоль обеспечивает вертикальное установочное движение. По горизонтальным направляющим консоли прямоугольного профиля перемешается в поперечном направлении (координата Y) узел "Стол и салазки".
В глубине консоли смонтирован двухступенчатый редуктор поперечного перемещения стола с передаточным отношением i = 1:2.
Перемещение стола осуществляется от высокомоментного электродвигателя типа ПБВ112LГУЗ через редуктор и передачу "винт-гайка качения".
Цилиндрические косозубые колеса выполнены сборными для возможности устранения бокового зазора в зубчатом зацеплении.
В редукторе смонтирован вращающийся трансформатор типа ВТМ-1B, поз. 1 (рис.13).
На правой стороне корпуса консоли установлен асинхронный электродвигатель типа 4А90LА вертикального установочного перемещения. Перемещение осуществляется через червячную пару и винтовую передачу.
Для смазки направляющих подвижных узлов станка, зубчатых передач и подшипников в консоли имеется резервуар для масла и насос смазки типа ВТ II-IIA, который работает от двигателя типа АОЛ-21-4.
Горизонтальные направляющие консоли закрыты спереди телескопической защитой, а сзади - "фартуков, прикрепленным к станине и заднему торцу салазок.
Работа станка с электромеханическим зажимом инструмента
Управление электромеханическим устройством зажима инструмента осуществляется в следующей последовательности:
- нажать кнопку 3 (см.рис.3) "зажим инструмента";
- включить шпиндель кнопкой 17 "Пуск шпинделя"
При отжиме инструмента необходимо:
- выключить шпиндель кнопкой 19 и проследить, чтобы шпиндель остановился;
- нажать кнопку 2 "Отжим инструмента" и держать до тех пор, пока фрезерная оправка не выйдет из шпинделя на длину не более 15...20 мм.
В противном случае шлицевый валик может полностью вывернуться из тяги. Тогда при зажиме инструмента тягу нужно поджать вверх, чтобы резьбовой конец валика ввернулся в резьбовое отверстие тяги.
Установка фрез в оправках производится в зависимости от их размера и вида согласно рис.15,16.
Инструмент в оправке крепится вне станка с помощью сменных шомполов. Оправка имеет наружный конус 7:24 ж внутренний "Морзе №4" Для крепления инструмента с конусами Морзе № 2,3,5 применяются сменные переходные втулки 2 и 3. Наличие сменных шомполов с 4 заходной резьбой M10, M12, М16, и М20 позволяет вести обработку концевыми фрезами (с коническим хвостовиком) соответственно Ø 16, Ø 20, Ø 40, Ø 50.
Захват I должен быть установлен таким образом, чтобы Т-образный паз его был перпендикулярен ведущим пазам оправки.
Оправки с инструментом ввести в конусное отверстие шпинделя и путем поворота на угол 90° соединить с Т-образным концом тяги, включить кнопку "Зажим инструмента". Окончание зажима определяется по проталкиванию кулачковых муфт.
Зажим инструмента должен производиться при числе оборотов шпинделя не выше 40 об/мин.
Электрооборудование станка 6Р13Ф3. Общие сведения
Электрооборудование размещено на станке в станции управления и включает в себя так же систему числового программного управления "НЗЗ-2М".
Станция управления служит для размещения в ней коммутационных аппаратов, аппаратов защиты электрических цепей.
Питание электрооборудования осуществляется через станцию управления от сети трехфазного переменного тока напряжением 380 В, частотой 50 Гц. Допустимое колебание питающего напряжения - 15% ± 10% от 380 В. В случае больших колебаний напряжения сети необходимо осуществлять питание устройства ЧПУ и электроавтоматики станка от отдельного стабилизатора. Возможен вариант питания группы станков с ЧПУ от отдельного стабилизатора или отдельного машинного преобразователя.
На станке применяются следующие напряжения:
- силовая цепь - трехфазная, переменного тока 380 В, частотой 50 Гц;
- цепь управления - переменное 110 В, 50 Гц;
- цепь местного освещения - переменное 24 В, 50 Гц;
- цепь управления - 24 В постоянного тока;
- цепь электродинамического торможения - 55 В постоянного тока;
- питание электродвигателей подач - 48 В постоянного тока.
Включение питания станции управления осуществляется Вводным автоматом (И), управление которым производится с помощью рукоятки, выведенной на дверцу станции управления.
На станке установлены следующие электроприводы:
- электропривод главного движения; осуществляется от асинхронного двигателя типа 4А132S4У3, 7,5 кВт, 1450 об/мин, 380 В, обозначение по схеме М1 (A02-5I-4, 7,5 кВт, 1450 об/мин, 220/380 В);
- электропривод наладочного перемещения консоли; осуществляется от асинхронного двигателя типа 4A90LA, 2,2 кВт, 1500 об/мин, 380 В, обозначение по схеме М2;
- электропривод зажима инструмента; осуществляется от асинхронного двигателя типа 4ААS56В4У3, 0,18 кВт, 1500 об/мин, 380 В, обозначение по схеме М4;
- электропривод насоса охлаждения; выполняется от асинхронного двигателя ХА14-22М (0,12 кВт; 2800 об/мин; 380 В; обозначение по схеме М3;
- электродвигатель смазки тип АОЛ-21-4, 0,27 кВт, 1500 об/мин; 380 В; обозначение по схеме М5
- электропривод продольной подачи (координата X) осуществляется от электродвигателя постоянного тока типа ПБВ-112L 2,2 кВт 1000 об/мин, 110 В, обозначение по схеме М7.
Управление электродвигателем привода подачи осуществляется от УЧПУ через тиристорный преобразователь типа 3Т6С-8-ПБВ-112LУ4.
Обратную связь по скорости осуществляет встроенный в электродвигатель тахогенератор с возбуждением от постоянных магнитов. Обозначение по схеме М6.
Обратную связь по положение осуществляет вращающийся трансформатор типа БТМ-1В
- электропривод поперечной подачи (координата Y, салазки) осуществляется аналогично координате X. Обозначение аппаратов по схеме: электродвигатель - М9, тахогенератор - М8, вращающийся трансформатор - П2;
- электропривод вертикальной подачи (координата Z, ползун) осуществляется аналогично координате X. Обозначение аппаратов по схеме: электродвигатель – М11. тахогенератор – М10, вращающийся трансформатор - ПЗ.
6Р13Ф3 станок фрезерный вертикальный с ЧПУ. Видеоролик.
Технические характеристики фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3-37
| Наименование параметра | 6Р13Ф3-37 | 6Р13РФ3 |
|---|---|---|
| Класс точности по ГОСТ 8-82 | Н | Н |
| Основные параметры станка | ||
| Размеры рабочей поверхности стола (длина х ширина), мм | 400 х 1600 | 400 х 1600 | 300 | 300 |
| Число Т-образных пазов Размеры Т-образных пазов | 3 | 3 |
| Наибольшее продольное перемещение стола (X), мм | 1000 | 1000 |
| Наибольшее поперечное перемещение стола (Y), мм | 400 | 400 |
| Наибольшее вертикальное установочное перемещение стола, мм | 420 | 380 |
| Расстояние от оси шпинделя до вертикальных направляющих станины (вылет), мм | 500 | 500 |
| Наименьшее расстояние от задней кромки стола до направляющих станины, мм | 100 | 100 |
| Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм | 70..450 | |
| Наибольшее вертикальное перемещение ползуна (Z), мм | 250 | - |
| Пределы рабочих подач. Продольных, поперечных, вертикальных, мм/мин | 3..4800 | 20..1200 |
| Скорость быстрого перемещения стола и ползуна, мм/мин | 4800 | 2400 |
| Наименьшее и наибольшее расстояние от торца шпинделя до стола мм | 70...490 | 70...450 |
| Подача за один импульс, мм | 0,01 | 0,01 |
| Точность позиционирования по оси X, мм | 0,065 | |
| Точность позиционирования по оси Y, Z, мм | 0,040 | |
| Наибольший диаметр сверления, мм | 30 | |
| Наибольший диаметр концевой фрезы, мм | 40 | |
| Наибольший диаметр торцевой фрезы, мм | 125 | |
| Шпиндель | ||
| Количество шпинделей | 1 | 6 |
| Частота вращения шпинделя, об/мин | 40...2000 | 40...2000 |
| Количество скоростей шпинделя | 18 | 18 |
| Наибольший крутящий момент, кгс.м | 62,8 | |
| Конец шпинделя | ГОСТ 836-72, 7:24 | |
| Система ЧПУ | ||
| Тип ЧПУ | Н33-2М | Н33-1М |
| Способ задания размеров | В приращениях | В приращениях |
| Виды интерполяции | Линейная Круговая | Линейная Круговая |
| Число одновременно управляемых координат при линейной / при круговой интерполяции | 3/2 | 3/2 |
| Электрооборудование | ||
| Количество электродвигателей на станке | 8 | |
| Электродвигатель привода главного движения, кВт (об/мин) | 7,5 (1450) | 7,5 |
| Электроприводы подачи по осям X, Y, Z, кВт | 2,2 | Шаговый |
| Электропривод наладочного перемещения консоли, кВт | 2,2 | |
| Электропривод зажима инструмента, кВт | 0,18 | - |
| Электропривод насоса охлаждения, кВт | 0,12 | |
| Электродвигатель насоса дсмазки, кВт | 0,27 | |
| Суммарная мощность электродвигателей, кВт | 16,87 | |
| Габарит станка | ||
| Габариты станка, мм | 3450 х 3970 х 2965 | 3200 х 2500 х 2450 |
| Масса станка, кг | 4450 | 6900 |
Фрезерный станок с чпу 6р13ф3 является аппаратом, обладающим высокой категорией качества. Станком могут производиться работы по фрезерованию деталей. Аппарат способен выполнять работы по сверлению изделий при применении соответствующего инструмента. Агрегатом обрабатываются детали из чугуна, стали и различных сплавов черных и цветных металлов.
Характеристики аппарата
6р13ф3 обладает широким функционалом. Помимо обработки чугунных и стальных изделий, станок может обрабатывать:
- холоднокатаные листы;
- детали, тяжело поддающиеся обработке, сделанные из цветных металлов;
- горячекатаные листы;
- сложные изделия путем сверления.
Агрегат может обрабатывать различные детали фрезерованием торцовыми и концевыми фрезами.
Устройство применяется в рамках производства мелкими и средними сериями. Его вес достигает 4449 кг, а общие параметры по длине, ширине и высоте равняются 345*296,5*397 см.
На аппарате имеется чпу, позволяющее:
- передвигать салазки с изделия и рабочего стола в продольном и поперечном направлениях;
- передвигать ползун с фрезой в вертикальном направлении.
- габариты поверхности стола - 40*160 см;
- нагрузка, которую может выдержать стол - 300 кг;
- количество пазов - 3;
- показатели пределов подач - 3-4799 мм/мин;
- показатели точности при поперечном перемещении 0,04 мм, вертикальном - 0,065, продольном - 0,04;
- продольное, поперечное и вертикальное передвижение стола - 100*40*42 см соответственно;
- показатель быстро перемещения ползуна вместе со столом - 4799 мм/мин;
- подача за импульс - 0,01 мм;
- максимальный сверлильный диаметр - 30 мм;
- максимальный диаметр торцевой фрезы - 125 мм.
Фрезерный станок 6р13ф3 оснащен 6 электрическими двигателями:
- смазочным - 0,26 кВт;
- осуществляющим зажим инструмента - 0,17 кВт;
- предназначенным для перемещения консоли - 2,1 кВт;
- двигателем для охлаждающего насоса - 0,12 кВт;
- приводом основного движения - 7,4 кВт;
- двигателем, предназначенным для подачи по 3 осям - 2,1 кВт.
Для аппарата предусмотрена электропроводка, оборудованная разъемами для штепселей.
Особенности ЧПУ станка
Аппарат оснащен числовым программным управлением, благодаря которому:
- выдает цепочка управленческих команд;
- происходит индикация сведений;
- контролируются функции аппарата и проводится его диагностика;
- обеспечивается работа всех режимов автоматики станка;
- происходит ввод и выключение и их корректировка.
В составе вертикально-фрезерного станка с чпу 6р13ф3 имеются:
- система линейной, круговой интерполяции;
- датчик обратного типа;
- привод следящего типа.
С помощью чпу у оператора имеется возможность проводить контроль инструмента и отслеживать визуально направление его движения. При этом у него отсутствует необходимость постоянно проводить отработку программы на аппарате.
Все необходимые данные оператор данного устройства с чпу получает через 5 главных индикаторов:
- «Вид А», являющийся основным индикатором, содержащим главную информацию;
- «Вид Б», содержащий дополнительную информацию;
- «Ошибки»;
- «Программы управления»;
- «Параметры».
Особенности электрооборудования станка
ЧПУ станка является составной частью его электрического оборудования. Оно представляет собой трехфазную сеть, имеющую частоту 50 Гц и работающую при напряжении 380 В.
Поскольку агрегат является дорогостоящим оборудованием, разработчиками предусматривается для него специальная система защиты сети.
На некоторых предприятиях для защиты станка от сбоев в электроснабжении его подключают к стабилизаторам или машинным преобразователям. За счет данных устройств аппарат получает необходимое питание и при этом защищается от резких скачков напряжения в электросетях.
Любой вертикально-фрезерный станок с чпу 6р13ф3 оснащен станцией управления, включение которой происходит посредством вводного автомата. С лицевой стороны станции имеются рукоятки, которыми контролируется работа автомата.
В системе предусмотрено несколько типов напряжения:
- тормозная цепь с током постоянного типа 55 В;
- силовая цепь, имеющая три фазы с током переменного типа 380 В;
- для питания электродвигателей с постоянным током 47 В;
- для местного освещения с током переменного типа 24 В;
- для цепей управления с переменным и постоянным током 109 и 23 В соответственно.
Схема станка с чпу 6р13ф3
Для агрегата характерна жесткая основа. Это обеспечивается за счет того, что на его станине имеется хорошо развитое основание с многочисленными ребрами.
В передней части станины находятся вертикальные направляющие. По ним происходит перемещение консоли.
Вверху станины находится окно. Через него оператор получает доступ к насосу и коробке скоростей. Оборудованные на станине выключатели ограничивают ход консоли.
В состав головки входят следующие элементы:
- салазки;
- редуктор;
- ползун.
Салазки монтируются к станине болтами, а их центровка происходит в ее горловине. Движение салазок с ползунком происходит по прямоугольным направляющим.
Консоль аппарата служит его базовым элементом. Ее роль сводится к объединению приводов вертикального и поперечного перемещений стола. Внутри консоли имеется двухступенчатый редуктор.
К атегория:
Деревообрабатывающие станки
Фрезерные станки с нижним расположением шпинделя
Конструкция
Фрезерный одношпнндельный станок с ручной подачей и с нижним расположением шпинделя (рис. 1) состоит из станины, по которой вертикально перемещается суппорт. В суппорте на шариковых подшипниках укреплен шпиндель. Для длинной насадки предусмотрен кронштейн с откидным подшипником, обеспечивающий стойчивость шпинделя. При смене инструмента кронштейн отводят У сторону. В прорезях стола установлены направляющие линейки и прижимы. Положение шпинделя по высоте регулируют маховичком.
Электродвигатель соединен со шпинделем плоскоременнои передачей. Шкив, закрепленный на шпинделе, имеет удлиненную форму, что позволяет изменять положение шпинделя по высоте, не меняя положения электродвигателя.
Рис. 1. Фрезерный одношпиндельный станок Ф-4: 1 - станина, г -суппорт, 3 - маховичок подъема шпинделя, 4 - стол, 5 -съемные направляющие линейки, 6 - кронштейн с откидным подшипником, 7 - приемная воронка, 8 - маховичок для натяжения ремня
Более совершенную конструкцию имеет станок ФСА для прямолинейного фрезерования (рис. 2). Так же как и у станка Ф-4, шпиндель у него установлен на суппорте. Положение шпинделя по высоте изменяют маховичком. Шпиндель связан с валом электродвигателя ременной передачей, для натяжения ремней служит маховичок, Над столом станка установлен автоподатчик. Его подающие ролики закреплены шарнирно, что позволяет подавать в станок заготовки с различием по толщине до 20 мм. При необходимости ручной подачи автоподатчик может быть снят со станка или отведен в сторону (например, во время установки режущего инструмента). Для изменения положения автоподатчика в вертикальной плоскости предусмотрен маховичок. Маховичком, связанным с вариатором,уста нзвливается скорость подачи, которая может изменяться в пределах 8-25 мм.
Удобное размещение панели управления позволяет станочнику во время работы не делать лишних движений.
На рис. 3 приведена кинематическая схема фрезерного станка ФА-4 с автоматической подачей. На шпинделе подвижно, в шариковых подшипниках, укреплен блок звездочек, который вращается независимо от шпинделя. Обрабатываемую заготовку укладывают в цулагу и закрепляют в ней. Часть боковой поверхности цулаги вы полняет роль копира, на ней закрепляется втулочно-ролико вая цепь или перфорированная лента, соответствующая зубьям верхней звездочки блока. Верхняя звездочка в процессе работы станка приходит в зацепление с цепью и подает цулагу с обрабатываемым материалом вдоль режущего инструмента. Верхняя звездочка приводится в движение нижней (приводной) звездочкой блока, которая цепной передачей соединена с приводом механизма подачи, включающим электродвигателель, червячный редуктор и шестеренную передачу.
Конструкцией механизма подачи предусмотрена возможность сообщать шаблону прямолинейное движение при односторонней обработке заготовок и вращательное при обработке по контуру. Детали с контуром, очерченным по кругу, обрабатывают при подвижной оси вращения шаблона. Во всех других случаях точки контура криволинейных деталей находятся на разном расстоянии от окружности резания, описываемой фрезой. Поэтому, чтобы обеспечить непрерывное соприкосновение обрабатываемой заготовки с режущим инструментом, нужно изменять расстояние от центра вращения шаблона до окружности резания. Для этого подвижно закрепляют вкладыш 6 с пальцем и устанавливают рычаг, связывающий шаблон с пружиной. При установке и снятии шаблона вкладыш с пальцем отводят от оси шпинделя педалью. Если обрабатывают одну сторону криволинейной заготовки, то шаблон прижимают к подающей звездочке прижимными роликами, установленными на вкладыше.
Рис. 2. Фрезерный станок ФСА : 1 - стол, 2 - автоподатчик, 3 - маховичок для установки скорости подачи, 4 - маховичок механизма установки по высоте автоподатчика, 5 - панель управления, 6 - маховичок механизма настройки шпинделя по высоте, 7 - маховичок механизма натяжения ремней, 8 - станина
Отечественная промышленность выпускает также фрезерные станки ФШ-4, предназначенные не только для плоского и профильного фрезерования, но также для выборки шипов. Эти станки оборудованы шипорезной кареткой, которая подвижно закрепляется на специальных направляющих станины. На каретке устанавливают зажимы, упорную линейку и торцовые ограничители. Перемещают каретку вручную. Ручное перемещение каретки при модернизации станка может быть механизировано, например с помощью пневмоци-линдра с гидравлическим регулятором. Зажимы могут быть оборудованы пневмодвигателем.
Рис. 3. Кинематическая схема одношпиндельного фрезерного станка ФА-4 с автоматической подачей: 1 - педаль, 2 - суппорт шпинделя, 3 - маховичок, 4 - тросик, 5 - рычаг, 6 - вкладыш, 7 - палец, 8 - пружина, 9 -фреза, 10 - блок звездочек, 11 - шестеренная передача, 12 - червячный редуктор, 13 - электродвигатель механизма подачи, 14 - электродвигатель шпинделя, 15 - маховичок механизма натяжения ремня
Выбор режима работы
Выбор режима работы на фрезерных станках любой конструкции сводится к определению скорости подачи обрабатываемых заготовок. Фрезерование часто является заключительной операцией механической обработки заготовок, так как шлифование после фрезерования (особенно фигурных заготовок) затруднено. Поэтому при выборе режимов работы фрезерных станков исходят из требований, предъявляемых к шероховатости обработанной поверхности. Требуемый класс шероховатости поверхности зависит от величины подачи и угла встречи резца с волокнами древесины.
Пример. Требуэтся определить скорость подачи при фрезеровании криволинейной детали с переменным углом встречи фвх, который изменяется в пределах от 0 до 30°. Шероховатость обработанной поверхности должна соответствовать седьмому классу. Диаметр фрезы 120 мм, число резцов г = 4, шпиндель делает 6000 оборотов в минуту.
Настройка станков
При фрезеровании плоских поверхностей режущие кромки нижнего торца фрезы должны быть расположены ниже уровня стола на 3-5 мм, что достигается соответствующим перемещением шпинделя. В случае профильного фрезерования положение фрезы определяют по шаблону или образцу детали, устанавливаемой на стол станка.
Рис. 4. Направляющие линейки фрезерного станка: 1 - задняя линейка, 2 - скоба, 3-передняя линейка
Сквозное плоское и профильное фрезерование прямолинейных заготовок выполняют по задней и передней направляющим линейкам (рис. 4), которые соединяются литой скобой, охватывающей режущий инструмент. Линейка 1 может изготовляться как одно целое со скобой, линейка подвижно закрепляется на скобе. Обычно на металлические плоскости линеек накладывают линейки, изготовленные из древесины. Вертикальные плоскости линеек должны быть перпендикулярны плоскости стола станка.
При плоском фрезеровании заднюю линейку устанавливают по бруску, при профильном - с помощью эталона. Для этого брусок или эталон прижимают к задней линейке и вручную поворачивают шпиндель в направлении, обратном направлению резания. Режущие кромки фрезы должны слегка касаться бруска или эталона.
Передняя линейка должна быть параллельна задней и отстоять от нее при фрезеровании плоскостей на величину, равную толщине снимаемого слоя древесины (1,5-2 мм). В случае профильного фрезерования расстояние между линейками должно быть равно также 1,5-2 мм, но фрезу необходимо выдвинуть относительно линейки на глубину профиля. Переднюю линейку устанавливают по эталонному бруску: его прижимают к задней линейке, а переднюю закрепляют на нужном расстоянии.
Если при продольном фрезеровании кромки заготовки обрабатывают не по всей длине, то обе линейки устанавливают в одной вертикальной плоскости. При несквозном фрезеровании прямолинейных заготовок на столе станка устанавливают упоры, ограничивающие длину фрезерования (перемещения заготовки), а линейки устанавливают в одной плоскости.
Фрезерование криволинейных поверхностей выполняют по специальным копировальным линейкам, закрепляемым на цулагах.
Настройка станка начинается с подбора кольца, закрепляемого снизу или сверху фрезы в зависимости от конструкции цулаги. Разница в диаметре кольца и диаметре цилиндрической поверхности резания фрезы определяет взаимное положение формообразующей кромки копировальной линейки и обработанной поверхности заготовки. Поэтому для данного приспособления величина этой разницы должна быть строго определенной.
Работа на станках
На фрезерных станках с нижним расположением шпинделя выполняют разнообразные виды обработки. В учебнике описываются следующие основные операции: сквозное фрезерование; обработка заготовок и узлов по наружному контуру; зарезка шипов и проушин; несквозное фрезерование.
Сквозное фрезерование. Сквозное фрезерование прямолинейных заготовок производится при ручной подаче. Станочник берет очередную заготовку, укладывает ее пластыо на стол и, прижимая кромкой к направляющей линейке, надвигает на фрезу. Необходимо следить, чтобы рука не касалась заготовки в зоне ее обработки.
Работа станочника значительно облегчается и становится безопасной, если станок оборудован прижимом хотя бы самой простой конструкции в виде пружинящей пластины или деревянной гребенки - доски с несквозными длиной 150-200 мм пропилами вдоль волокон, сделанными на расстоянии 10-15 мм один от другого. В этом случае станочник подает заготовку на фрезу, не прижимая ее к линейке.
Если при фрезеровании будут замечены необработанные выступающие элементы детали, то необходимо передвинуть переднюю линейку в сторону оси шпинделя. При появлении мшистости на обработанной поверхности необходимо заточить или сменить режущий инструмент.
Смещение профиля по вертикали является следствием неправильного положения фрезы относительно плоскости рабочего стола. Положение исправляют перемещением шпинделя.
Неправильный угол между обработанными поверхностями является результатом неточной установки линеек, особенно задней, по которой ведется основное базирование заготовки.
Если линейка установлена неперпендикулярно плоскости стола, обработанная поверхность может быть крыловатой; причиной кры-ловатости часто является покоробленность базовой поверхности.
Рис. 155. Приспособления для сквозного фрезерования: а - с зажимом, б - без зажима; 1 - корпус, 2 -упор, 3 - подушка, 4 - зажим, 5 - фреза, 6 - кольцо, 7 - заготовка, 8 - формообразующая кромка шаблона, 9 - подшипник, 10 - ограждение, 11 - крышка, 12 - шпиндель
Волнистость на обработанной поверхности получается из-за того, что заготовка неплотно прижимается к направляющей линейке или же во фрезеровании участвуют не все зубья фрезы (это часто бывает при использовании фрез со вставными зубьями). При появлении волнистости следует проверить исправность зажимных устройств и заточку зубьев фрезы.
Непрострожка бывает из-за непрямолинейности фрезеруемых кромок или несоответствия расстояния между передней и задней направляющими линейками заданному.
Для сквозного фрезерования заготовок с криволинейным профилем одной кромки применяют специальное приспособление. На кромке корпуса имеется профильная деталь (рейка), которая служит шаблоном.
На рис. 5, б приведена конструкция приспособления беззажимного устройства. На шпинделе станка концентрично закрепляется свободно вращающееся кольцо 6 (обычно шариковый подшипник), служащее упором для шаблона. Радиус кольца должен соответствовать размеру шаблона, Расстояние от базовой поверхности шаблона до оси шпинделя для данного приспособления и определенного диаметра фрезы - величина постоянная.
При обработке криволинейных профильных поверхностей положение фрезы относительно плоскости стола определяют непосредственно по шаблону с закрепленной на нем эталонной деталью. Фрезу устанавливают путем перемещения шпинделя в вертикальной плоскости.
Рис. 6. Схема фрезерования на станке с механизированной подачей: а - заготовка с одной криволинейной кромкой, б -заготовка с двумя криволинейными кромками; 1 - приспособление (шаблон), 2 -упор, 3 - прижимные ролики подачи, 4 - зажим, 5 - обрабатываемая деталь, 6 - ведомая втулочно-роликовая цепочка на шаблоне, 7 - ведущая звездочка подачи, 8 - прижимы, 9 - фреза, 10 - опорное кольцо, 11 - концевой упор
Заготовки для криволинейных деталей (особенно при большой кривизне) перед фрезерованием должны быть предварительно обработаны на ленточнопильном станке с припуском на фрезерование. Непременным условием получения точного профиля является плотное прилегание заготовки к базовым поверхностям приспособления и упору.
Закрепив заготовку в приспособлении, его прижимают кромкой-шаблоном к кольцу и перемещают по столу, обрабатывая боковую поверхность заготовки. Если остаются непрофрезерованные места, это указывает на малую величину припуска или на неверный подбор диаметра кольца.
Если станок имеет механизм подачи в виде звездочки на шпи нде-ле, то на фигурной кромке приспособления закрепляют втулочнс.ро-ликовую цепочку (рис. 6, а). В этом случае станочник устанавливает заготовку в приспособление, надвигает его на режущий инструмент и педалью отводит прижимные ролики. После того как звездочка механизма подачи войдет в зацепление с цепочкой, он отпускает педаль, ролики прижимают приспособление к звездочке и оно автоматически передвигается в процессе всего фрезерования детали. По окончании операции станочник отводит ролики, возвращает приспособление в исходное положение и снимает обработанную заготовку.
Заготовки с двумя криволинейными кромками фрезеруют, помещая их по две в одно приспособление (рис. 6, б). Станочник подает приспособление вначале одной стороной, затем возвращает его в исходное положение и подает на режущий инструмент второй стороной. После этого обработанную с двух сторон деталь снимают, помещают на ее место заготовку с другой стороны шаблона, а на место последней укладывают очередную необработанную заготовку. При таком способе экономится время на вспомогательные операции.
Обработка по контуру. Обработка щитов и узлов по наружному контуру принципиально не отличается от фрезерования криволинейных заготовок, так как при этом также применяют приспособления и упорные кольца.
Щит помещают на стол станка и сверху на него накладывают приспособление-шаблон с шипами. Упорное кольцо шпинделя расположено над фрезой. Приспособление подводят вместе с наколотым на его шипы щитом к шпинделю и обгоняют по контуру, причем шаблон в это время прижимается к щиту, а кромкой - к упорному кольцу.
Приспособление для фрезерования узлов по контуру (рис. 7, а) состоит из шаблона с перфорированной лентой или втулочно-роликовой цепочкой. Узел накалывают на шаблон, а шаблон, имеющий в центре отверстие, устанавливают на пальце вкладыша. Для этого станочник, нажимая на педаль, отводит палец от шпинделя и надевает на палец приспособление с обрабатываемым узлом. Затем станочник отпускает педаль, цепочка приспособления прижимается к звездочке и входит с ней в зацепление. Звездочка механизма подачи поворачивает приспособление с обрабатываемой заготовкой вокруг пальца, прижимающего с помощью пружины шаблон к кольцу. Когда приспособление сделает полный оборот, станочник нажимает на педаль, отводит от шпинделя шаблон и снимает с него обработанный узел.
Зарезка шипов и выборка проушин. Для зарезки шипов и выборки проушин применяют фрезерные станки с кареткой. Точно оторцован-ные заготовки укладывают на шипорезную каретку (рис. 7, б) вплотную к линейке, закрепляют их зажимом и подают вместе с кареткой к фрезе для торцового фрезерования или к проушечному диску. Чтобы избежать сколов, на каретку позади заготовок помещают ранее обработанную деталь.
Рис. 7. Обработка на фрезерных станках: а - узлов по контуру, б - выборка шипов; 1 - шаблон, 2 - прижимной ролик, 3 - вкладыш, 4 - заготовка, 5 -зажим. 6. 8, 13 - кронштейны, 7, 10 - фрезы, 9 - звездочка. 11 - ограждение фрезы, 12 - линейка, 14 - каретка
После зарезки шипов на одном конце заготовку (или заготовки При подаче их пачкой) поворачивают на 180° и подают на режущий инструмент вторым торцом. Точность размера шипа по длине находится в зависимости от точности торцовки. Второй конец заготовки лучше обрабатывать, базируя ее по заплечикам шипов уже обработанного конца.
Следует проверять расстояние между заплечиками или вертикальными стенками шипов. Если оно _ будет отличаться от заданного чертежом, то это указывает на неправильную установку упора или же на то, что заготовки были неточно отор-цованы либо имели разную длину.
Несквозное фрезерование.
Схема несквозного фрезерования по упорам показана на рис. 8. Заготовку кладут на стол станка, прижимают к упору и медленно надвигают на фрезу до тех пор, пока своей кромкой заготовка не прижмется к линейке. После этого, базируя по столу и линейке, заготовку передвигают до упора и отводят от режущего инструмента.
На фрезерных станках категорически запрещается: применять однорезцовые ножевые головки и зажимные шайбы с фланцами; обрабатывать детали сечением меньше 5 х 5 см без толкателя; фрезеровать заготовки по криволинейному профилю против направления волокон.
