Фрезерные станки с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ предназначены для обработки плоских и пространственных поверхностей заготовок сложной формы. Конструкции фрезерных станков с ЧПУ аналогичны конструкциям традиционных фрезерных станков, отличие от последних заключается в автоматизации перемещений по УП при формообразовании.

В основе классификации фрезерных станков с ЧПУ лежат следующие признаки:

• расположение шпинделя (горизонтальное и вертикальное);
• число координатных перемещений стола или фрезерной бабки;
• число используемых инструментов (одноинструментные и многоинструментные);
• способ установки инструментов в шпиндель станка (вручную или автоматически).

По компоновке фрезерные станки с ЧПУ делят на четыре группы:

• вертикально-фрезерные с крестовым столом;
• консольно-фрезерные;
• продольно-фрезерные;
• широкоуниверсальные инструментальные.

В вертикально-фрезерных станках с крестовым столом (рис. 8.4, а) стол перемещается в продольном (ось X) и поперечном (ось Y) горизонтальном направлениях, а фрезерная бабка — в вертикальном направлении (ось Z).

В консольно-фрезерных станках (рис. 8.4, б) стол перемещается по трем координатным осям (X, Y и Z), а бабка неподвижна.

В продольно-фрезерных станках с подвижной поперечиной (рис. 8.4, в) стол перемещается по оси X, шпиндельная бабка — по оси Y, а поперечина — по оси Z В продольно-фрезерных станках с неподвижной поперечиной (рис. 8.4, г) стол перемещается по оси X, а шпиндельная бабка — по осям Y и Z.

В широкоуниверсальных инструментальных фрезерных станках (рис. 8.4, д) стол перемещается по осям X и Y, а шпиндельная бабка — по оси Z.

Фрезерные станки в основном оснащают прямоугольными и контурными УЧПУ.

При прямоугольном управлении (условное обозначение в модели станка — Ф2) стол станка совершает движение в направлении, параллельном одной из координатных осей, что делает невозможной обработку сложных поверхностей. Станки с прямоугольным управлением применяют для фрезерования плоскостей, скосов, уступов, пазов, разновысоких бобышек и других аналогичных поверхностей.

При контурном управлении (условное обозначение в модели станка — Ф3 и Ф4) траектория перемещения стола более сложная. Станки с контурным управлением используют для фрезерования различных кулачков, штампов, пресс-форм и других аналогичных поверхностей. Число управляемых координат, как правило, равно трем, а в некоторых случаях — четырем и пяти. При контурном управлении движение формообразования производится не менее чем по двум координатным осям одновременно.

В отдельных случаях на фрезерных станках при обработке заготовок простой формы в условиях средне- и крупносерийного производства также применяют системы ЧПУ.

Во фрезерных станках с ЧПУ в качестве привода главного движения используют асинхронные электродвигатели (в этих случаях имеется коробка скоростей) или электродвигатели постоянного тока.

На небольших фрезерных станках с прямоугольным ЧПУ применяют один приводной электродвигатель постоянного тока и коробку передач с автоматически переключаемыми электромагнитными муфтами, а на тяжелых станках с контурным управлением каждое управляемое координатное перемещение осуществляется от автономного электропривода постоянного тока.

Приводы движения подач фрезерных станков с ЧПУ имеют короткие кинематические цепи, передающие движение от двигателя непосредственно исполнительному органу.

Компоновка вертикально-фрезерного консольного станка с ЧПУ (рис. 8.5) мало отличается от компоновки традиционного станка без ЧПУ. На станине вмонтируют узлы и механизмы станка. Станина спереди имеет направляющие, закрытые кожухом 9, по которым перемещается консоль 1. На горизонтальных направляющих смонтированы салазки 2 по продольным направляющим которых передвигается стол 3. На привалочной плоскости станины закреплена фрезерная бабка 6, по вертикальным направляющим которой перемещается ползун 7 со шпинделем 5. В соответствии с требованиями безопасности труда ползун имеет защитный щиток 4. Сзади станка расположен шкаф 10 с электрооборудованием и УЧПУ.