Устройство консольно-фрезерного станка

Консольно-фрезерные станки — наиболее распространенный тип станков, используемый для фрезерных работ. Отличительная особенность станка — наличие консоли (кронштейна), несущей стол и перемещающейся по направляющим станины вверх и вниз. Существуют горизонтальные, вертикальные, универсальные и широкоуниверсальные консольно-фрезерные станки. В горизонтально-фрезерных станках шпиндель расположен горизонтально и стол перемещается в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Отличие универсальных консольно-фрезерных станков от горизонтальных заключается только в возможности поворота стола относительно вертикальной оси, а широкоуниверсальных фрезерных станков от универсальных — в наличии на станине специального хобота, на торце которого установлена дополнительная головка со шпинделем, поворачивающаяся под углом в любом направлении. Вертикально-фрезерные станки отличаются от горизонтально-фрезерных вертикальным расположением шпинделя и отсутствием хобота. В рассматриваемых станках детали и узлы широко унифицированы.

В качестве примера для рассмотрения технической характеристики, компоновки и кинематической схемы выбран универсальный горизонтальный консольно-фрезерный станок (рис. 5.2). Он предназначен для выполнения разнообразных фрезерных работ по чугуну, стали и цветным металлам твердосплавным и быстрорежущим инструментом в условиях мелко- и крупносерийного производства. Наличие в станке возможности поворота стола вокруг своей вертикальной оси позволяет фрезеровать винтовые канавки сверл, червяков и т.д.

Станок имеет следующие технические характеристики:

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, а на них — 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.

Основные движения в станке

Главное движение. Вал IV (рис. 5.3) со шпинделем получает вращение от электродвигателя Ml (мощность двигателя N= 3 кВт; частота вращения п = 1450 мин^-1) через шкивы 100/180 клиноременной передачи и 12-ступенчатую коробку скоростей. От вала II вращение передается валу III посредством передвижных блоков зубчатых колес z = 51/51 или 60/42, 42/60, 34/68, 21/81, 27/75. От вала III вращение зубчатыми колесами z= 75/41 или 24/96 передается валу IV. Уравнение кинематической цепи для минимальной частоты вращения шпинделя

Изменение направления вращения шпинделя осуществляют реверсированием вращения вала электродвигателя Ml.

Движение подачи осуществляется от электродвигателя М2 (N= 0,3 кВт; n = 1450 мин^-1) через коробку подач, обеспечивающую 12 ступеней подачи. От вала VIII через цилиндрические передачи z = 26/67 и 36/60 вращение передается валу X, от него через блок зубчатых колес z = 37/53 или 30/60, 45/45 — валу XI и далее перебором z = 45/45 или 24/66 — валу XII, через зубчатые колеса z = 18/72 и 30/60 и широкое колесо z = 60 обгонной муфты вращение передается валу XIII (непосредственно или минуя перебор, когда широкое колесо z = 60 соединено с зубчатым колесом z = 45). От вала XIII вращение зубчатыми колесами z = 37/44 передается валу XIV; при этом вертикальное движение подачи осуществляется ходовым винтом VI (6x1), которому вращение от вала XIV передается зубчатыми колесами z = 25/50 и 24/36. Продольное движение подачи производится от ходового винта XVII (6x1) (на рис. 5.3 винт условно повернут на 90°), который вращается от вала XIV при помощи цилиндрических передач z = 48/52, 17/24, 28/28 (справа при прямом ходе) или z = 28/28 (слева при обратном ходе).

Поперечные подачи от вала XIV через шестерни z = 48/52, 38/54 передаются на ходовой винт XVIII. Ускоренный ход стола осуществляется от электродвигателя М2 посредством цилиндрических передач z=26/67, 36/60, 60/30 через включенную электромагнитную Мэ и обгонную Мо муфты и далее через ускоренные передачи рабочих подач. Реверсирование поперечного и вертикального движений подачи происходит при включении муфт Мф1 и Мф2 зубчатых колес z=32 и 50. В этом случае вращение от вала XIV передается ходовому винту XVIII цилиндрическими передачами z = 32/39, 39/50 (см. сеч. А—А), а ходовому винту VI — передачами z = 32/39, 39/35, 52/48, 25/50, 24/36.

Уравнение кинематической цепи продольного движения стола с минимальной скоростью

Так же можно записать уравнения кинематических цепей продольного движения стола с максимальной скоростью подачи, поперечного и вертикального движений стола с минимальной и максимальной скоростями подач.

Салазки 13 консольно-фрезерного станка (рис. 5.4) перемещаются на консоли 16 в поперечном направлении. На салазках смонтирована поворотная плита 11, а на ней (в продольных направляющих) — стол 9, перемещающийся ходовым винтом 2, вращаемым вертикальным валом 17 при помощи конических зубчатых колес 10, 5, 8. Реверсирование стола осуществляют, перемещая вилкой 6 муфту 7 вправо и влево, а для отключения движения стола необходимо вилку 6 установить в среднее положение. В крайних положениях муфта соединяется с коническими зубчатыми колесами 5 и 8. На ходовом винте предусмотрен механизм выборки зазора между резьбой винта 2 и гайками 3 и 4, из которых одна (3) может перемещаться в осевом направлении при вращении червяка 14 (см. сеч. Б—Б). Ручная подача стола осуществляется при вращении маховика 1.

Поворотная плита 11 (при необходимости) может быть повернута на вертикальном валу 17 относительно салазок 13 на ±45°. Плиту 11 центрируют по Т-образному пазу салазок 13 при помощи двух сухарей 12, которые одновременно служат для закрепления плиты на салазках при их подъеме.