Устройство настольного горизонтально фрезерного станка реферат

Гипермаркет знаний>>Технология>>Технология 7 класс>> Устройство настольного горизонтально-фрезерного станка

                                                 23. Устройство настольного горизонтально- фрезерного станка

Фрезерование – это операция механической обработки резанием, при которой многорезцовый инструмент – фреза (рис. 71) совершает вращательное (главное) движение, а обрабатываемая заготовка — поступательное движение (движение подачи).

Виды фрез

 Рис. 71. Виды фрез: а — концевые; б — фасонная

  Фрезерование применяют для получения плоских или фасонных гладких поверхностей, пазов, канавок, изготовления зубчатых колес и др. Заготовку устанавливают в тисках или на столе станка (рис. 72).

 станок

  В школьных мастерских применяют настольный горизонтально-фрезерный станок модели НГФ-110Ш (рис.73). На нем можно фрезеровать горизонтальные и вертикальные плоскости, пазы и т.д. цилиндрическими, торцевыми, дисковыми, коническими, угловыми и фасонными фрезами. Наибольший диаметр фрезы не должен превышать 110 мм.

Станок состоит из основания 1 (рис. 73), корпуса 3, коробки скоростей 6. Коробка скоростей обеспечивает получение 6 частот вращения шпинделя — от 125 до 1250 об/мин с помощью рукояток 4 и 5. Фреза закрепляется на оправке 10 зажимными втулками.

станок

В верхней части корпуса 3 имеются направляющие типа «ласточкин хвост», в которых установлен хобот 7. Хобот 7 можно перемещать вручную по направляющим. К переднему концу хобота крепится серьга 9, которая служит опорой для оправки 10 с фрезой. Другой конец оправки закрепляется в шпинделе станка.

Заготовку устанавливают непосредственно на столе станка 12 или в тисках 11. Стол может перемещаться в продольном направлении рукояткой 2, в поперечном направлении маховиком 13, в вертикальном направлении вместе с консолью 14 по направляющим станины маховиком 15.

На рис. 74 показана кинематическая схема станка. От электродвигателя через клиноременную передачу главное движение передается через систему шестерен 15, 25, 34, 41, 43, 48, 50, 57, 59 (рис. 74) на шпиндель.

                                             !    Правила безопасности

1.    Не включать станок без разрешения учителя.
2.    Работать на станке только в спецодежде и в защитных очках.
3.    Нельзя трогать руками вращающийся шпиндель.
4.    Рукоятки управления, маховики подач вращайте плавно, без рывков.
5.    Стол станка не следует перемещать до упора.
6.    Не отходить от включенного станка.
7.    Надежно и прочно закреплять заготовку.

                                             Практическая работа №1

           Ознакомление с режущим инструментом для фрезерования и
                                             с устройством станка НГФ-110Ш

1.    Рассмотрите несколько различных фрез.
2.    Определите их виды и назначение.
3.    Осмотрите настольный горизонтально-фрезерный станок НГФ-110Ш и назовите его основные части.
4.    Рассмотрите кинематическую схему станка НГФ- 110Ш и разберитесь, каким образом передается главное движение шпинделю.
5.    Изобразите в тетради кинематическую схему одной из частей станка (по указанию учителя).

                                            Практическая работа №2

                                 Наладка и настройка станка НГФ-110Ш

1. Пользуясь схемой, расположенной на коробке скоростей станка, установите рукоятки 4 и 5 (рис. 73) переключения частоты вращения на разные положения. Установите минимальную частоту вращения шпинделя, включите и выключите станок. Проверьте работу станка при максимальной частоте вращения шпинделя.
2.    Переместите консоль вверх и вниз и стол по направляющим в продольном и поперечном направлениях.
3.    Отсоедините серьгу 9 от хобота 7 и положите на стол станка. Закрепите на оправке 10 цилиндрическую фрезу, поставьте зажимные втулки, установите и закрепите серьгу.
4.    Закрепите тиски 11 в середине стола 12 станка и установите в них размеченную заготовку зажима воротка (рис. 57, а) или другой детали. Разметочная риска должна находиться на расстоянии 2…3 мм от поверхности губок тисков. Переместите консоль 14 станка вверх до легкого касания фрезы. Отведите заготовку от фрезы маховиком продольной подачи 2.
5.    Установите нужное число оборотов и включите вращение шпинделя. Выполните пробное фрезерование с минимальной подачей и глубиной резания, вращая маховик продольной подачи. Выключите станок.
6.    Замерьте толщину t слоя металла, которую требуется снять фрезерованием. Подсчитайте необходимое число делений а лимба вертикальной подачи по формуле: а=t/0,25 и поднимите маховиком 15 консоль со столом на нужную высоту.
7.    Включите станок и выполните фрезерование.
8.    Выключите станок и измерьте полученный размер штангенциркулем.

О Фрезерование, фреза (концевая, дисковая, торцевая, цилиндрическая, фасонная).

 1. Что такое фрезерование?

2. Какие инструменты применяются при фрезеровании?

3. Какие виды работ можно выполнять на фрезерном станке НГФ-110Ш?

4. Из каких основных частей состоит станок НГФ-110Ш?

5. Каким образом производится крепление заготовки и инструмента на фрезерном станке?

6. Какие меры безопасности ПРИ Раб°Те «а станке?

7. Как установить необходимую частоту вращения шпинделя?

Самородский П.С., Симоненко В.Д., Тищенко А.Т., Технология. Трудовое обучение: Учебник для учащихся 7 класса (вариант для мальчиков) общеобразовательной школы. / Под ред. В.Д. Симоненко.— М.: Вентана-Графф, 2003. — 192 е.: ил.

Планирование технологии, материалы по технологии 7 класса скачать, учебники онлайн

Содержание урока
1236084776 kr.jpg конспект урока
1236084776 kr.jpg опорный каркас  
1236084776 kr.jpg презентация урока
1236084776 kr.jpg акселеративные методы 
1236084776 kr.jpg интерактивные технологии 

Практика
1236084776 kr.jpg задачи и упражнения 
1236084776 kr.jpg самопроверка
1236084776 kr.jpg практикумы, тренинги, кейсы, квесты
1236084776 kr.jpg домашние задания
1236084776 kr.jpg дискуссионные вопросы
1236084776 kr.jpg риторические вопросы от учеников

Иллюстрации
1236084776 kr.jpg аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
1236084776 kr.jpg фотографии, картинки 
1236084776 kr.jpg графики, таблицы, схемы
1236084776 kr.jpg юмор, анекдоты, приколы, комиксы
1236084776 kr.jpg притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
1236084776 kr.jpg рефераты
1236084776 kr.jpg статьи 
1236084776 kr.jpg фишки для любознательных 
1236084776 kr.jpg шпаргалки 
1236084776 kr.jpg учебники основные и дополнительные
1236084776 kr.jpg словарь терминов                          
1236084776 kr.jpg прочие 

Совершенствование учебников и уроков
1236084776 kr.jpg исправление ошибок в учебнике
1236084776 kr.jpg обновление фрагмента в учебнике 
1236084776 kr.jpg элементы новаторства на уроке 
1236084776 kr.jpg замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
1236084776 kr.jpg идеальные уроки 
1236084776 kr.jpg календарный план на год  
1236084776 kr.jpg методические рекомендации  
1236084776 kr.jpg программы
1236084776 kr.jpg обсуждения


Интегрированные уроки

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь – Образовательный форум.

Авторські права | Privacy Policy |FAQ | Партнери | Контакти | Кейс-уроки

©  Автор системы образования 7W и Гипермаркета Знаний – Владимир Спиваковский

При использовании материалов ресурса
ссылка на edufuture.biz обязательна (для интернет ресурсов –
гиперссылка).
edufuture.biz 2008-© Все права защищены.
Сайт edufuture.biz является порталом, в котором не предусмотрены темы политики, наркомании, алкоголизма, курения и других “взрослых” тем.

Разработка – Гипермаркет знаний 2008-

Ждем Ваши замечания и предложения на email:
По вопросам рекламы и спонсорства пишите на email:

  1. Устройство горизонтально фрезерного станка.

Наиболее распространены из станков
фрезерной группы консольно-фрезерные
станки. Стол таких станков с салазками
расположен на консоли и перемещается
в трех направлениях: предельном,
поперечном и вертикальном.
Консольно-фрезенрные станки подразделяются
на горизонтально-фрезерные (с неповоротным
столом), универсально-фрезерные (с
поворотным столом), вертикально-фрезерные
и широко-универсальные (служат для
выполнения различных фрезерных,
сверлильных и несложных расточных
работ).

Горизонтально-фрезерный станок
предназначен для фрезерования
горизонтальных, вертикальных и наклонных
плоскостей, окосов, уступов, канавок,
пазов, фасонных поверхностей и выполнения
других работ. Он состоит из следующих
узлов (рис. 4).

О
снование
1
предназначена для установки и
крепления станка на фундаменте.

Станина 2 представляет собой
коробчатую отливку с направляющими
под консоль и хобот. Она служит для
монтажа всех узлов станка.

Хобот 3 Предназначен для поддержки
оправки фрезы с помощью одной или двух
подвесок 4. Хобот может
передвигаться по горизонтальным
направляющим станины и закрепляться
с различным вылетом.

Коробка скоростей 5 расположена
внутри станины. Она служит для передачи
вращения от электродвигателя к шпинделю
и изменения его частоты вращения.
Механизмы коробки скоростей позволяют
получить ряд частот вращения шпинделя.

Шпиндель 6 предназначен для
крепления в своем внутреннем конусе
справки или фрезы и передаче им
вращательного движения.

Консоль 7 может перемещаться
по вертикальным направляющим станины.
Вертикальное передвижение консоли
вручную производится с помощью рукоятки
А. На верхней части консоли имеются
поперечные направляющие.

Салазки 8 могут перемещается
по направляющим консоли. Поперечное
передвижение салазок вручную производят
с помощью маховичка Б.

Стол 9 предназначен для крепления
на нем заготовок или приспособлений.
Для продольного перемещения стола
вручную служит маховичок В.

Коробка подач 10 размещена внутри
консоли. Привод коробки подач
осуществляется от отдельного
электродвигателя. Ее механизмы позволяют
получить ряд чисел продольных, поперечных
и вертикальных подач.

Заготовка, укрепленная на столе станка
или в приспособлении, может получить
подачу в трех направлениях: продольную
– при перемещении стола по направляющим
салазок, поперечную – при перемещении
салазок по направляющим консоли,
вертикальную – при перемещении консоли
по направляющим станины.

  1. Классификация фрез, геометрия дисковой фрезы

Для многообразных работ, выполняемых
на фрезерных станках, используют фрезы
различных конструкции и назначения.

По конструкции различают
цельные, составные и сборные фрезы.
Цельные фрезы (рис. 6, г, д, е, ж, з) полностью
изготовлены из инструментального
материала. Режущую часть составных
фрез (рис. 6 б,в) выполняют из инструментального
материала, а приваренный к ней хвостовик
– из конструкционной стали. К составным
относятся также фрезы, у которых зубья,
изготовленные из инструментального
материала, при припаяны к корпусу фрезы.
Зубья сборных фрез закрепляют в корпусе
механически (рис. 6, а, б), (рис. 7). Зубья
таких фрез могут изготавливаться в
виде резца (ножа) с напаянной пластинкой
твердого сплава или целиком из
инструментального материала.

Цельные и составные фрезы имеют
компактную конструкцию. Недостатком
цельных фрез является повышенный расход
инструментального материала, составных
с впаянными зубьями – трудность
восстановления в случае поломки зубьев.

В зависимости от профиля задней
поверхности и зуба
различают фрезы
с остроконечными (рис. 6, а-з) и затылованными
зубьями.

У фрез с остроконечными зубьями
задняя поверхность – плоская или
винтовая. Зубья таких фрез просты в
изготовлении, их затачивают по задней
поверхности. У затылованных зубьев
задняя поверхность – плоская или
винтовая. Зубья таких фрез просты в
изготовлении, их затачивают по задней
поверхности. У затылованных зубьев
задняя поверхность имеет форму
архимедовой спирали, их затачивают по
передней поверхности, что позволяет
сохранить профиль зуба после заточки.
Такая форма задней поверхности зуба
применяется у фасонных фрез.

В зависимости от направления зубьев
фрезы делятся на прямозубые (рис. 6,
г,д), с винтовыми зубьями (рис. 6, а, в) и
с разнонаправленными зубьями (рис. 7).
Фрезы с винтовыми зубьями обеспечивают
более плавную работу, чем прямозубые,
так как каждый зуб врезается в заготовку
постепенно. Однако при работе таких
фрез возникает осевое усилие. При работе
фрез с разнонаправленными зубьями
осевое усилие отсутствует.

По форме и назначению различают
следующие основные виды фрез:
цилиндрические (рис. 6, а), торцовые (рис.
6,б)

Д
исковые
(рис. 6, е, ж), концевые (рис. 6, в), отрезные
и прорезные (рис. 6, г), угловые (рис. 6,
з), пазовые (рис. 6, д).

Зуб дисковой пазовой фрезы (рис. 6,д),
служащей для обработки шпоночных пазов,
имеет простую форму. На зубе различают
следующие элементы (рис. 8): переднюю
поверхность 1, главную заднюю
поверхность 2, спинку зуба 3,
главное режущее лезвие 4.

Передней называют поверхность, по
которой сходит стружка. Главной задней
– поверхностью, обращенную к поверхности
резания заготовки (поверхность резания
образуется в процессе резания главным
режущим лезвием). Главным режущим
лезвием называют линию пересечения
передней и главной задней поверхностей.

У фрезы различают передний угол ¥
и задний угол α, измеряемые в
плоскости, перпендикулярной к главному
режущему лезвию. Передний угол измеряют
между передней поверхностью и радиусом
фрезы. Передний угол зуба фрезы облегчает
образование и сход стружки. Главный
задний угол, или, сокращенно, задний
угол (так как вспомогательный задний
угол у фрезы этого типа равен нулю),
измеряют между главной задней поверхностью
и перпендикуляром к радиусу фрезы.
Задний угол уменьшает трение между
главной задней поверхностью и поверхностью
резания, что снижает износ инструмента.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Горизонтально фрезерный станок – оборудование для обработки металла или дерева. С точки зрения конструкции это агрегат с ЧПУ и поворотным столом. В зависимости от типа станок может комплектоваться консолями или нет, быть одно- или двух-стоечным.

Горизонтально фрезерный станок: описание

Конструкция горизонтального сверлильного станка включает в себя такие узлы, как перемещаемая консоль, стол, коробка скоростей, шпиндель, салазки. Агрегат выполняет такие работы:

  • обтачивание деталей, сверление;
  • обработка материалов различного типа, включая металлы;
  • изготовление деталей по заданным чертежам;
  • снятие стружки необходимой толщины;
  • создание прототипов.

Горизонтально фрезерный станок отличается от вертикального расположением рабочего шпинделя. Также модели этого типа имеют функцию перемещения рабочего стола в 3-х осях, что расширяет возможности оборудования и делает его более удобным для обработки материалов.

Расточные станки различны по особенностям конструкции, рабочему функционалу. Они могут иметь функцию передвижения оси в нескольких плоскостях. Важные критерии — это также наличие ЧПУ, программного обеспечения, функции чтения чертежей.

Устройство горизонтально фрезерного станка

Модификаций конструкции оборудования несколько. Базовая модель включает в себя такие узлы:

  • станина (основание, на котором располагаются механизмы и элементы управления);
  • коробка скоростей;
  • перемещаемая консоль;
  • рабочий стол для материалов или деталей (может ходить в нескольких плоскостях);
  • шпиндель (горизонтальная ориентация);
  • коробка подач;
  • хобот для фиксации подвески;
  • фрезерная оправка;
  • поперечные салазки;
  • подающий механизм;
  • двигатель (мощность зависит от типа установки, класса).

Благодаря особенностям конструкции с поворотной плитой можно горизонтальную поверхность превратить в наклонную, облегчив работу и повысив производительность. Наличие ЧПУ может сильно замедлить процесс обработки, так как потребуется времени на перепрограммирование.

Рабочая поверхность оборудования может двигаться в разных направлениях. Обычно она крепится на 3 осях, которые обеспечивают движение:

  • вертикальное — по направляющим основной станины (происходит при перемещении консоли);
  • поперечное — при перемещении салазок;
  • продольное — по направляющим салазок.

Назначение

Работает станок при помощи дисковых и торцевых фрез. Есть станки, оснащённые фрезами обоих типов. Точность работы зависит от материала, правильности установки фрез по всей длине отправки. Для повышения жесткости применяют подвески. Контроль осуществляется через ЧПУ.

Для оборудования, работающего в полуавтоматическом режиме, необходимо задать цикл и нажать кнопку. В промышленности рекомендуют автоматические установки — токарь занимается отладкой этого оборудования и наблюдением, участие рабочего не требуется.

Могут применяться узлы, расширяющие функциональность оборудования. Многофункциональный узел с ЧПУ с блоком CNC для сложных работ позволяет задавать схему в автоматическом и полуавтоматическом режимах. Оборудование чаще применяют для обработки деталей из твердых сталей и сложных материалов.

Магнитные и электромагнитные столы для обработки металлов исключают необходимость применения механического крепежа, что повышает качество обработки.

Технические характеристики и маркировка

Все обрабатывающие станки делят по таким характеристикам:

  • число скоростей переключения;
  • частота вращения;
  • количество оборотов рабочей головки (обычно 400-3500 оборотов за минуту);
  • мощность установки (влияет на скорость обработки);
  • особенности хода стола в вертикальном и горизонтальном направлениях;
  • способ подачи (ручная / механическая);
  • ручное или электронное управление;
  • наличие охлаждающей системы, ЧПУ.

Могут использоваться фрезы разных типов. Угловые — для получения требуемой конфигурации детали. Торцевые — для вертикальной обработки заготовок (формируется профильная структура). Плоскостные и цилиндрические — для поверхностной обработки, снятия слоя определенной толщины. Фрезы последнего типа могут иметь разное количество зубьев.

При выборе фрезерной установки учитывайте тип оборудования — смотрите на маркировку:

  • консольный вертикально-фрезерный станок «1»;
  • работающий на поток (непрерывного действия для изготовления однотипных деталей) «2»;
  • трафаретные (копировальные) «3»;
  • гравировальное оборудование «4»;
  • бесконсольные с крестовым столом «5»;
  • продольно-фрезерные (применяются редко) «6»;
  • универсальные широкого спектра применения (используются для штучного производства, мастерских) «7»;
  • горизонтальные консольные «8»;
  • прочие «9».

Маркировка указывает на тип базовой модели. «Ш» означает широкую универсальность. «В», «П», «А», «С» показывают класс точности. «Г» говорит о горизонтальной ориентации рабочего шпинделя.

Классификация горизонтально фрезерных станков

Горизонтальный станок по металлу или дереву по принятой классификации относится к 6-й группе, но некоторые типы оборудования определяются как резьбонарезные и зубообрабатывающие. Блоки ЧПУ обычно ставят на устройства 6 группы. Агрегаты 5 группы для выполнения тонких задач не пригодны.

Классификация токарного оборудования:

Группа

Назначение, вес установки

1 группа

Легкие устройства, вес – до 1 т (применяют в быту, в мастерских)

2 группа

Средние станки, вес – до 10 т (для мастерских)

3 группа

Крупные станки, 10-30 т (для мастерских, промышленности)

Тяжелые, 30-100 т (для промышленности)

Уникальные станки

Сверхтяжелые, от 100 т (используются на производстве для выполнения сложных операций)

Станки для обработки материалов делятся на такие виды:

  • горизонтальные консольные и бесконсольные для работы в нескольких осях;
  • универсальные с возможностью изменения угла;
  • консольные вертикальные;
  • широкоуниверсальные (используемые в различных положениях);
  • продольные с двумя шпинделями, в одно-, двухстоечном исполнении;
  • объемно-фрезерные установки со следящим, прямым копированием, непрерывным движением в 3 направлениях;
  • карусельные станки с круглыми столами;
  • шпоночно-фрезерное оборудование с автоматизированным циклом, возвратно-поступательным, вращательным перемещением.

Все установки для работы с металлом оснащаются блоками ЧПУ. Классификация оборудования предполагает разделение станков на имеющие ручное, полуавтоматическое, а также автоматическое управление.

В промышленности и для мастерских применяют установки с автоматизированным управлением. ЧПУ расширяет возможности, повышает точность обработки латуни, алюминия, бронзы, пластика.

Рекомендации по выбору станка

Выбирая горизонтально фрезерный агрегат, смотрите на следующие параметры:

  • тип управления — может быть ручным, полу- и автоматическим (исходите из объема и условий работы);
  • габариты оборудования;
  • функциональность установки;
  • возможность выполнения специфической работы (например, прототипирование деталей);
  • количество и тип точек поворота (осей);
  • наличие дополнительных комплектующих, расширяющих базовую функциональность;
  • наличие программного обеспечения для ЧПУ.

Последний момент очень важен — ПО облегчает работу и даёт возможность загрузки чертежей в САПР и их чтения.

Горизонтально-фрезерный станок модели 6П80Г

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

.
Назначение станка и область его применения

.
Техническая характеристика

.
Назначение основных узлов, механизмов и органов управления станка

.
Движение в станке и принципы работы

.
Кинематическая структура станка

.
Кинематика станка и кинематическая настройка

.
Построение и описание кинематической схемы станка по заданной структурной
формуле

.
Построение всех кинематических вариантов включения и выбор оптимального
варианта

.
Построение графика чисел оборотов шпинделя и определение параметров
кинематических передач привода

.
Оценка точности кинематического расчета привода

Заключение

Список
источников информации

ВВЕДЕНИЕ

Фрезерные станки предназначены для различных
операций, связанных с обработкой металлов резание: обработки плоскостей,
фасонных поверхностей, винтовых поверхностей, нарезания зубчатых колес, а также
фрезерования винтовых канавок. Детали на этих станках обрабатываются
цилиндрическими, фасонными, угловыми, дисковыми и торцевыми фрезами.

В зависимости от назначения фрезерные станки
подразделяются на следующие основные группы простые фрезерные станки,
предназначенные для выполнения ограниченного круга операций и изготовляемые в
виде одношпиндельных вертикальных и горизонтальных станков универсальные
фрезерные станки, которые могут осуществлять многие виды обработок, включая
фрезерование винтовых канавок и винтовых зубчатых колес. Эти станки оформляются
чаще в горизонтальном исполнении с одним шпинделем. Специализированные
фрезерные станки предназначены для выполнения узкого круга операций ,но могут
переналаживаться на другую аналогичную деталь. Специальные фрезерные станки
предназначены для выполнения только определенных операций и не могут
переналаживаться.

1. НАЗНАЧЕНИЕ СТАНКА И ОБЛАСТЬ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ

Горизонтально-фрезерный станок модели 6П80Г
предназначен для фрезерования различных деталей из стали, чугуна и цветных
металлов сравнительно небольших размеров. Обработка деталей осуществляется
цилиндрическими, дисковыми, фасонными, угловыми, модульными и торцовыми фрезами,
как встречным, так и попутным фрезерованием. Станок используется в условиях
индивидуального и серийного производства. При наличии делительной головки можно
фрезеровать прямозубые шестерни, рейки, канавки и т. п.

Достаточная мощность приводов и широкий диапазон
скоростей и подач позволяют успешно работать на станке, как быстрорежущими
фрезами, так и фрезами, оснащенными пластинками твердого сплава.

. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Техническая характеристика
горизонтально-фрезерного станка модели 6П80Г представлена в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Техническая характеристика
горизонтально-фрезерного станка модели 6П80Г

Наименование

Значение

Рабочая
поверхность стола, мм

200х800

Число
скоростей вращения шпинделя

12

Пределы
чисел оборотов шпинделя в минуту

50-2240

Число
скоростей подач стола

16

Пределы
скоростей подач стола, мм/мин.

продольных(Sпр)

22,4-1000

поперечных
(Sп)

16
– 710

вертикальных
(Sв)

8-
355

Скорость
быстрого перемещения стола, мм/мин

продольного

2400

поперечного

1710

вертикального

855

Мощность
главного электродвигателя, кВт

2,8

. НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ, МЕХАНИЗМОВ И
ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ СТАНКА

Основные узлы горизонтально-фрезерного станка
модели 6П80Г (рис. 3.1). А – станина с коробкой скоростей и шпиндельным узлом;
Б – хобот с подвеской; В – стол; Г – дополнительная связь консоли с хоботом; Д
– поперечные салазки; Е – консоль с коробкой подач; Ж – основание станка.

Станина А служит для крепления всех узлов и
механизмов станка. Хобот Б перемещается по верхним направляющим станины и служит
для поддержания при помощи серьги конца фрезерной оправки с фрезой. Для
повышения жесткости системы хобот Б может быть соединен с консолью Е
дополнительной связью Г. Стол В монтируется на направляющих салазок и
перемещается в продольном направлении. На столе укрепляются заготовки, зажимные
и другие приспособления, для чего рабочая поверхность стола имеет продольные
Т-образные пазы. Салазки Д являются промежуточным звеном между консолью и
столом станка. По верхним направляющим салазок стол перемещается в продольном
направлении, а нижняя часть салазок вместе со столом перемещается в поперечном
направлении по верхним направляющим консоли. Консоль Е перемещается по
вертикальным направляющим станины и несет горизонтальные направляющие для
салазок. В основании Ж имеется корыто для охлаждающей жидкости, которая стекает
по трубкам со стола. На основании смонтирован электронасос для подачи
охлаждающей жидкости из корыта к инструменту.

Органы управления. 1 – рукоятка для переключения
коробки скоростей; 2 – рукоятка для переключения перебора шпинделя; 3 –
маховичок ручного продольного перемещения стола; 4 – рукоятка включения
продольной подачи стола; 5 – маховичок ручного поперечного перемещения стола; 6
– рукоятка ручного вертикального перемещения консоли; 7 – маховичок для
переключения коробки подач; 8 – рукоятка переключения перебора коробки подач;9
– рукоятка для включения и реверсирования поперечной и вертикальной подач
стола.

Рисунок 3.1 – Общий вид горизонтально-фрезерного
станка модели 6П80Г

4. ДВИЖЕНИЯ В СТАНКЕ И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Движение резания – вращение шпинделя с фрезой.

Движение подачи – перемещение стола с заготовкой
в продольном, поперечном и вертикальном направлениях. Вспомогательные движения
– быстрые перемещения стола в тех же направлениях.

Принцип работы. Обрабатываемые детали
устанавливают непосредственно на столе, в тисках или специальных
приспособлениях. Для обработки деталей в нескольких позициях широко
используется универсальная делительная головка, которая позволяет производить
делительные повороты детали на требуемое количество равных частей. Насадные
фрезы, цилиндрические, дисковые и др., устанавливают на шпиндельных оправках,
хвостовые – непосредственно в шпинделе или в цанговом патроне.

При установке фрез на оправках последние одним
концом вставляют в конус шпинделя, а другим – в отверстие подвески.

Торцовые фрезерные головки закрепляют на торце
шпинделя. Настройка станка в соответствии с конфигурацией и размерами
обрабатываемой детали производится перемещением стола В, поперечных салазок Д и
консоли Е.

. КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА СТАНКА

Кинематическая структура
горизонтально-фрезерного станка класса Э22 представлена на рис.5.1.

Рисунок 5.1 – Кинематическая структура
горизонтально-фрезерного станка модели 6П80Г

Образование поверхностей деталей, образованных
на фрезерных станках совершается методом копирования и касания.

Для совершения процесса резания необходимо
создать два простых исполнительных движений формообразования: вращательное
В1(главное движение резания) и прямолинейное П2 (движение подачи).

Кинематическая структура станка состоит из
кинематических групп для двух движений: движения скорости резания ФV(В1) и
движение подачи – продольной ФS1(П2), поперечной ФS2(П3)и вертикальной ФS3(П4).

Кинематическая группа движения резания (КГД)
ФV(В1):

М1→ 1→ Р1→ iv→ 2→В1

М1→ 1→ Р1→ iv→ 2

Движение скорости резания ФV (В1) простое с
замкнутой траекторией. Оно настраивается по двум параметрам:

скорость – органом настройки – iv;

направление – механизмом реверсирования – Р1
(чаще реверсивным электродвигателем).

КГД продольной подачи ФS1(П2) имеет
исполнительный орган – стол 10, на котором устанавливается обрабатываемая
деталь:

М2→ 5→ Р2→ is→ 6→8
→t1→П2

КГД продольной подачи ФS1(П2) также простая с
внутренней кинематической связью в виде одной поступательной кинематической
пары между столом 10 и направляющими 11.

Внешняя кинематическая связь расположения между
электродвигателем М2 и столом 10:

М2→ 5→ Р2→ is→ 6→8→t1

Движение подачи ФS1(П2) – простое, с незамкнутой
траекторией настраиваемое по четырем параметрам:

скорость – органом настройки – is;

направление – механизмом реверсирования – Р2;

путь и исходное положение при помощи упоров 12,
установленных на столе.

Структура КГД поперечной подачи ФS2(П3) и
вертикальной ФS3(П4) однотипно со структурой КГД продольной подачи ФS1(П2).

КГД поперечной подачи ФS2 (П3):

М2→ 5→ Р2→ is→ 6→7→t2→П3

КГД продольной подачи ФS2 (П3) -простая, с
внутренней кинематической связью в виде одной поступательной кинематической
пары между столом и направляющими:

М2→ 5→ Р2→ is→ 6→7→t2

Движение подачи ФS2 (П3) – простое, с
незамкнутой траекторией, настраиваемое по четырем параметрам:

скорость – органом настройки – is;

направление – механизмом реверсирования – Р2;

путь и исходное положение при помощи упоров.

КГД вертикальной подачи ФS3(П4):

М2→ 5→ Р2→ is→ 6→9→t3→П4

КГД продольной подачи ФS3(П4) – простая с
внутренней кинематической связью в виде одной поступательной кинематической
пары между столом и направляющими:

М2→ 5→ Р2→ is→ 6→9→t3

Движение подачи ФS3(П4) – простое, с незамкнутой
траекторией, настраиваемое по четырем параметрам:

скорость – органом настройки – is;

направление – механизмом реверсирования – Р2;

путь и исходное положение при помощи упоров.

. КИНЕМАТИКА СТАНКА И ЕГО КИНЕМАТИЧЕСКАЯ
НАСТРОЙКА

Движение резания. Привод
движения резания состоит из коробки скоростей, клиноременной передачи с
натяжным устройством и перебора.

Фланец электродвигатель
мощностью 2.8 квт (рис. 6.1) связан с валом 1 коробки скоростей упругой муфтой.
В коробке скоростей тройной Б1 и двойной Б2 передвижные блоки шестерен,
обеспечивающие валу 3 шесть различных скоростей вращения, которые через 26-22
натяжного устройства и клиноременную передачу 210-210 сообщаются полому валу 5,
находящемуся на шпинделе.

От этого валика вращение
передается шпинделю 7 через перебор, когда муфта М1 выключена, а блок шестерен
Б3 введён в зацепление с шестернями 31 и 71 (как показано на схеме), или
вращение передается непосредственно, когда муфта М1, включена, а шестерни блока
Б3 выведены из зацепления. Переключения муфты М1 и блока Б3 сблокированы и
осуществляются одной рукояткой. Всего шпинделю сообщается 12 различных
скоростей (рис. 6.2.).

Минимальное число оборотов
шпинделя nmin с учетом упругого скольжения ремня определяется из выражения:

.

Движения подач.Привод имеет отдельную
электродвигатель и состоит из двухступенчатого редуктора, шестискоростной
коробки подач, переборного устройства коробки реверсов и механизмов продольной,
поперечной и вертикальной подач.

Вращение от фланцевого
электродвигателя мощностью 0,6 квт (рис. 6.1) передается через шестерни
редуктора 21-27 и 32-64 валу Х коробки подач и через тройной подвижной блок
шестерен Б4 и двойной подвижной блок шестерен Б5 валу ХII.

От вала XII вращение может быть передано широкой
шестерне 60, установленной на валу XIII, через шестерни перебора 18-72 и
30-60-60, когда муфта М2 отключена (как показано на схеме), либо
непосредственно через шестерни 60-60 при включенной муфте М2. В последнем случае
шестерня 60, установленная на валу XII, выводиться из зацепления с шестернёй 30
для сцепления с кулачками шестерни 45. Структура коробки подач показана на рис.
6.3.

Широкая шестерня 60 установлена на полом валу и
связана с ним предохранительной муфтой М . Для осуществления рабочих подач
должна быть включена кулачковая муфта М3, тогда вращение от широкой шестерни 60
через предохранительную и кулачковую муфты передается валу XIII и через
шестерни 34-40 и 48-52 валу XV. связанному с механизмами реверсов продольной,
поперечной и вертикальной подач.

От вала XV через коническую передачу 18-18 и вал
XV/ приводится во вращение конический реверс 28-28-28. При включении кулачковой
муфты М7 в ту или иную сторону ходовой винт XVII и стол получают движение в
соответствующих направлениях. Максимальная скорость продольной подачи стола 5
max определяется из выражения:

.

На цилиндрической части поперечного ходового
винта XVIII свободно установлены шестерни 54 и 50, которые вращаются в различные
стороны, так как шестерня 54 получает вращение от вала XV непосредственно через
шестерню 38, а шестерня 50 – через шестерню 35 и паразитное колесо 39.

Кулачковой муфтой М6 включается, выключается и
реверсируется поперечная подача, наименьшая скорость которой
определяется из выражения

.

По аналогичному принципу происходит
реверсирование вертикальных подач. При включении кулачковой муфты М5вту или
иную сторону вращение получает вал XIX, который через шестерни 25-50 и
коническую передачу 24-36 приводит во вращение вертикальный ходовой винт XXI.
Наименьшая скорость вертикальной подачи $вт,п определяется из выражения

.

Вспомогательные движения. Быстрые перемещения
стола и консоли осуществляются включением дисковой фрикционной муфты М4. При
этом вал XIII получает вращение от электродвигателя через шестерни 21-72 и
32-64-26, минуя коробку подач. От шестерни 34. закрепленной на валу XIII,
движение передается, как при рабочих подачах. Скорость быстрого перемещения
стола в продольном направлении S6 определяется из выражения

.

Ручные установочные перемещения стола в
продольном и поперечном направлениях осуществляются маховичками,
непосредственно установленными на концах ходовых винтов XVII и XVIII.
Вертикальное установочное перемещение стола производится рукояткой, находящейся
на конце вала ХIХ.

Рисунок 6.1 – Кинематическая
схема горизонтально-фрезерного станка модели 6П80Г

Рисунок 6.2 – График скоростей
горизонтально-фрезерного станка модели 6П80Г

Рисунок 6.3 – График подач
горизонтально-фрезерного станка модели 6П80Г

Кинематическая настройка станка. Кинематическая
настройка для кинематической структуры данного станка (см. п.5, рис.5.1)
производится органами настройки iv и is:

Настройка кинематической цепи главного движения:

1.   Конечные звенья (КЗ): вал электродвигателя
М1 – шпиндель с инструментом;

2.      Расчетные перемещения конечных звеньев
цепи (РП): ;

3.Уравнение кинематического баланса (УКБ):=
;

.Формула настройки

(ФН):=
;

где

Настройка кинематической цепи
продольной подачи:

1.   КЗ: вал электродвигателя М2 – стол;

2.      РП: nэ об/мин →мм/мин;

.        УКБ:

.        ФН

Настройка кинематической цепи
поперечной подачи:

1.   КЗ: вал электродвигателя М2 – стол;

2.      РП: nэоб/мин →мм/мин;

.        УКБ

4.   ФН

где

Настройка кинематической цепи
вертикальной подачи:

1.   КЗ: вал электродвигателя М2 – стол;

2.      РП: nэоб/мин →мм/мин;

.        УКБ

4.   ФН

где

. ПОСТРОЕНИЕ И ОПИСАНИЕ
КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СТАНКА ПО ЗАДАННОЙ СТРУКТУРНОЙ ФОРМУЛЕ

Проведем определение основных
кинематических параметров привода для построения кинематической схемы. Для
начала определим расчётные значенич ряда чисел оборотов:=nmin= 31,5об/мин;=n1∙φ=31,5∙1,41=
44,42об/мин;= n2∙φ
=n1∙φ2=31,5∙1,412=
62,69 об/мин;= n3∙φ
=n1∙φ3=31,5∙1,413=
88,2 об/мин;= n4∙φ
=n1∙φ4=31,5∙1,414=
124,43 об/мин;= n5∙φ
=n1∙φ5=31,5∙1,415=
175,55 об/мин;= n6∙φ
=n1∙φ6=31,5∙1,416=
247,53 об/мин;= n7∙φ
=n1∙φ7=31,5∙1,417=
349,02 об/мин;= n8∙φ
=n1∙φ8=31,5∙1,418=
492,11 об/мин;= n9∙φ
=n1∙φ9=31,5∙1,419=
693,88 об/мин;= n10∙φ =n1∙φ10=31,5∙1,4110=
978,37 об/мин;= n11∙φ =n1∙φ11=31,5∙1,4111=
1379,49 об/мин.

В соответствии с нормалью cтанкостроения
2Н11-1 и зная из задания минимальное число оборотов шпинделя станка и
знаменатель геометрической прогрессии записываем стандартный ряд значений чисел
оборотов:=31,5об/мин; n2=45об/мин;=63об/мин; n4=90об/мин;=125об/мин;
n6=180об/мин;= 250об/мин; n8=355об/мин;=500об/мин; n10=710об/ми;.=1000об/мин;
n12=1400об/мин.

Таким образом, имеем ряд чисел
оборотов шпинделя.

Следующим этапом в проектировании
коробки скоростей будет построение кинематической схемы по заданной структурной
формуле:

= 2×3×2

Рисунок 7.1 – Кинематическая схема
коробки скоростей горизонтально-фрезерного станка

Привод главного движения включает односкоростной
асинхронный электродвигатель М1 связан с валом 12-ти
скоростную коробку скоростей. Также в приводе используется муфта упругая
втулочно-пальцевая (МУВП).

Между  и
I валами установлена постоянная (одиночная) передача z1п -z2п. Между валами I и
II установлен двухвенцовый множительный механизм,
.
На валу II находится подвижный двойной блок z2-z4,который может передать
вращение валу III. Между II и III установлен трёхвенцовый множительный механизм
z5 – z6, z7 – z8 , z9 – z10.

Между III и IV валами установлен двухвенцовый
множительный механизм. В приводе используется односторонняя фрикционная муфта
М2,которая является предохранительной.

. ПОСТРОЕНИЕ ВСЕХ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ВАРИАНТОВ
ВКЛЮЧЕНИЯ И ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ.

Далее строим структурные сетки вариантов
переключения. Для этого записываем варианты включения:

а) z = 20×31×22;

Рисунок 8.1 – Структурная сетка варианта а

б) z = 20×32×21

Рисунок 8.2 – Структурная сетка варианта б

в) z = 21×30×22;

Рисунок 8.3 – Структурная сетка варианта в

г) z = 22×30×21;

Рисунок 8.4 – Структурная сетка варианта г

д) z = 21×32×20;

Рисунок 8.5 – Структурная сетка варианта д

е) z = 22×31×20.

Рисунок 8.6 – Структурная сетка варианта е

Исходя из рис.(8.1-8.6) определяем диапазон
регулирования групповой передачи и суммарный диапазон на валах привода для:

а) =φ0;

=φ1;

=φ5;

=φ11;

;

б) =φ0;

=φ1;

=φ9;

=φ11;

;

в) =φ0;

=φ3;

=φ5;

=φ11;

;

г) =φ0;

=φ6;

=φ8;

=φ11;

;

д) =φ0;

=φ2;

=φ11;

;

е) =φ0;

=φ6;

=φ10;

=φ11;

.

Выбирая оптимальный вариант включения, делаем
проверку по двум принципам: по максимальному диапазону регулирования
[Rгр] и по суммарному диапазону регулирования на валах привода.

Рассмотрим первый принцип:

) z = 20×31×22грp0’=φ1=1,411=1,41
≤ [Rгр]=8;грp1’=φ4=1,414=3,95
≤ [Rгр]=8;грp2’=φ6=1,416=7,86
≤ [Rгр]=8;

б) z = 20×32×21грp0’=φ1=1,411=1,41

[Rгр]=8;грp2’=φ8=1,418=15,62≥
[Rгр]=8;грp1’=φ2=1,412=1,99 ≤
[Rгр]=8;

в) z = 21×30×22грp1’=φ3=1,413=2,8
≤ [Rгр]=8;грp0’=φ2=1,412=1,99
≤ [Rгр]=8;грp2’=φ6=1,416=7,86
≤ [Rгр]=8;

г) z = 22×30×21грp2’=φ6=1,416=7,86
≤ [Rгр]=8;грp0’=φ2=1,412=1,99≤
[Rгр]=8;грp1’=φ3=1,413=2,8 ≤
[Rгр]=8;

д) z = 21×32×20грp1’=φ2=1,412=1,99
≤ [Rгр]=8;грp2’=φ8=1,418=15,6≥
[Rгр]=8;грp0’=φ1=1,411 =1,41 ≤
[Rгр]=8

е) z = 21×31×20грp2’=φ6=1,416=7,86

[Rгр]=8;грp1’=φ4=1,414=3,95 ≤
[Rгр]=8;грp0’=φ1=1,411=1,41 ≤
[Rгр]=8;

Следовательно, варианты б и д не удовлетворяют
первому принципу. Поэтому они исключаются из дальнейшего рассмотрения.
Оптимальным кинематическим вариантом включения будет тот который имеет
наименьший суммарный диапазон регулирования на валах привода – а) z = 20×31×22,
где φ17.По
выбранному варианту будем производить весь дальнейший кинематический расчет.

. ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ ЧИСЕЛ ОБОРОТОВ ШПИНДЕЛЯ И
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ ПРИВОДА

Картина чисел оборотов коробки скоростей
построена на рис. 9.1.

В отличие от структурных сеток коробки скоростей
картина чисел оборотов графически изображает действительные значения
передаточных отношений всех передач.

При построении картины чисел оборотов коробки
скоростей мы связаны числами оборотов двух замыкающих валов (I и IV): I – вал
электродвигателя и согласно заданию он имеет 1500 об/мин; IV -шпиндель
фрезерного станка, который должен осуществлять требуемый ряд чисел оборотов.

Рисунок 9.1 – График чисел оборотов шпинделя

Руководствуясь картиной чисел оборотов и
принципиальной схемой коробки скоростей, составляем уравнения для расчета чисел
зубьев шестерен.

-я группа уравнений записывается исходя из
фактических значений передаточных отношений.

Основной двойной блок своими шестернями дает
возможность получить два уравнения для передаточных отношений

)φ-2,

φ-1.

Второй тройной блок позволяет получить три
уравнения для трёх передаточных отношений

φ-4

φ-2

φ0=1.

Передаточные отношения двойного блока:

φ-4

φ0=1

Для постоянной передачи

φ-0,24.

Таким образом, исчерпаны все уравнения, которые
можно составить, руководствуясь картиной чисел оборотов.

Далее, составим недостающие уравнения, используя
для этого условие параллельности осей валов коробки скоростей.

при

Таким образом получим 2-ю группу уравнений:

). z1+z2= z3+z4;

). z5+z6= z7+z8;

). z5+z6= z9+z10;

). z11+z12= z13+z14.

-я группа уравнений записывается исходя из
конструкторських соображений. Из кинематической схемы видно, что рассчитываемая
коробка скоростей содержит 16 неизвестных чисел зубьев шестерен, входящих в
нее. Исходя из анализа картины чисел оборотов и условия параллельности валов
коробки, записано 12 уравнений. Необходимо задатьсязначениями чисел зубьев
шестерен в групповых передачах. Задаёмся значеним чисел зубьев наименьших
шестерен от каждой групповой передачи.

Исходя из конструктивных соображений зададимся:
z1п=18.

) z1=24.

) z5=19.

) z11=19.

Также задаем z9=z10=48.

Таким образом, число уравнений сведено к числу
неизвестных величин. Находим число зубьев для постоянной передачи:

1000;

1000;

Следовательноz2п=18.

Из уравнений (1) и (12) получаем

=∙φ2=24∙1,412=48.

Используя уравнения (2) и (8) находим:

 

 

 

Из уравнений (3) и (13) имеем

 

=∙φ2=19∙1,412=77.

Из уравнений (4) и (9) число зубьев будет

 

 

 

Из уравнений (5) и (10) имеем

 

Решая уравнений (6) и (14)

 

=∙φ4=19∙1,414=77.

Пользуясь уравнениями (7) и (11)

 

 

 

Таким образом, числа зубьев всех шестерен,
входящих в коробку определены и представлены в табл. 9.1.

Таблица 9.1 – Числа зубьев шестерен, входящих в
коробку скоростей станка

Обозн.

Число
зубьев

18

27

24

48

30

42

19

77

32

64

48

48

19

77

64

32

10. ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ КИНЕМАТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА ПРИВОДА

горизонтальный фрезерный станок привод

Определив числа зубьев шестерен, входящих в
коробку скоростей, можно посчитать действительный ряд чисел оборотов шпинделя
определить ошибку расчетов (величину отклонения расчетных чисел оборотов от
нормализованных значений принятого ряда). Используя график чисел оборотов
определяем расчетные значения

 

;

 

;

 

;

 

;

 

;

 

;

 

;

 

.

 

;

 

;

 

;

 

Определим максимально допустимое отклонение
чисел оборотов шпинделя

[r] = ±10(φ – 1)%= ±10(1,41 – 1)%= ± 4,1%.

Затем определяем отклонение каждого
рассчитанного числа оборотов шпинделя от принятого и сравниваем с допустимым
отклонением.

 

где  и
 –
стандартное и расчетное значение чисел оборотов шпинделя;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из рассмотрения данного расчета видно, что
кинематическая коробка скоростей данного горизонтально-фрезерного станка
рассчитана верно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При выполнении контрольной работы мы
ознакомились с устройством горизонтально-фрезерного станка модели
6П80Г.Тщательно разобрали назначение и область применения данного станка.
Внимательно рассмотрели и изучили технические характеристики, назначение
основных узлов, механизмов и органов управления . Приобрели важные знания о
движениях в станке и принципах его работы. Также мы ознакомились с кинематикой
горизонтально-фрезерного станка. Была изучена его кинематическая структура и
кинематическая настройка. Провели построение и сделали описание кинематической
схемы станка по заданной структурной формуле, построили кинематические варианты
включения и выбрали оптимальный вариант. Далее построили график чисел оборотов
шпинделя и определили параметры кинематических передач привода. Вследствие
проведённой работы рассчитали оценку точности кинематического расчёта привода
горизонтально-фрезерного станка.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

1.   Металлорежущие
станки (Альбом общих видов, кинематических схем и узлов)./ Кучер А.М.,
Киватинский М.М., Покровский А.А – М.: Машиностроение, 1981.

2.      Примерный
расчет фрезерного станка. Руководство к курсовому проектированию для студентов
ХПИ им. В.И. Ленина. Королев Ф.К., Тимофеев Ю.В. – Х. 1964.

.        Расчет
и конструирование металлорежущих станков/ Под ред. А.С. Проникова – М.: Высшая
школа,1967.

.        Кропальов
О.О «Кінематичні основи металорізальніх верстатів»:навчальний посібник – К.:
IСДО,1995.

                                                   СОДЕРЖАНИЕ
Введение………………………………………………………………………..….3

 §1. Горизонтально-фрезерный станок……………………………..…….…..…5     

 §2.Приспособления для фрезерных станков…………………………….………7

       2.1 Универсальная делительная головка……………………………………………….7

       2.2 Тиски…………………………………………………………………………….………………8

       2.3 Поворотные столы…………………………………………………………………………9

 §3.Фрезы……………………………………………………………………..…..10

       3.1 Цилиндрические фрезы. Торцовые фрезы……………………………………..11

       3.2 Дисковые, пазовые, концевые…………………………………………..12

       3.3 Фасонные……………………………………………………………..…..12

Список литературы…………………………………………………………..….14

Приложения…………………………………………………………………..….15
ВВЕДЕНИЕ

       Фрезерование является одним из высокопроизводительных и распространенных способов обработки резанием, его применяют для получения плоских или профильных (фасонных) гладких, рифленых поверхностей деталей, получения пазов, различных канавок.

На фрезерных станках производится обработка заготовок из древесины и древесных композиционных материалов (древесно­стружечных, столярных, древесноволокнистых плит и фанеры).

Заготовками называются отрезки древесины или древесных ма­териалов, имеющие размеры равные или кратные размерам де­талей с учетом припусков на последующую обработку, в том числе на усушку. Заготовки получают в результате раскроя пиломате­риалов или композиционных материалов, имеющих большие раз­меры по сечению, длине или площади.

В зависимости от методов получения деревянных заготовок различают: пиленые, полученные в результате обработки на круглопильных или ленточнопильных станках, и калиброванные (стро­ганые), полученные из пиленых фрезерованием в заданный размер по сечению на четырехсторонних продольно-фрезерных станках или соответствующих линиях обработки брусковых деталей. В на­стоящее время широкое распространение получают клееные заго­товки, полученные путем склеивания по длине и по ширине более мелких заготовок. На фрезерных станках в большинстве случаев обрабатываются строганые заготовки, предназначенные для изго­товления разнообразных деталей в производстве мебели, столярно-строительных деталей, судо-, авто-, вагоностроении, сельхозмаши­ностроении и ряде других отраслей промышленности.

Заготовки изготавливают из древесины различных пород: хвойных (сосны, ели, лиственницы, кедра, пихты и др.), твердых лиственных (березы, бука, дуба, ясеня), мягких лиственных (оси­ны, липы и др.).

        Промышленность выпускает заготовки для специализированных производств: лыж, музыкальных инструментов, бочек, ткацких чел­ноков, катушек, шпуль и т. д. по соответствующим ГОСТам и тех­ническим условиям (ТУ).

С целью увеличения полезного выхода древесины номинальные размеры сечений заготовок приближены к соответствующим раз­мерам выпускаемых пиломатериалов и установлены ГОСТ для древесины влажностью 15%. Заготовки влажностью более 15% должны выпускаться с припуском на усушку. Влажность загото­вок обычно должна соответствовать заданной техническими усло­виями или стандартами влажности для выпускаемых деталей.
                      §1.  ГОРИЗОТАЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК

       
Фрезерные станки
применяются для обработки плоских и фасонных поверхностей, пазов, винтовых канавок, зубчатых колёс, отрезки заготовок и других работ

Фрезерные станки -это универсальные станки с многолезвийным режущим инструментом – фрезой; главное движение – вращение фрезы. Шпиндель вертикально-фрезерных станков, несущий фрезу, вертикален, но его во многих случаях можно устанавливать под углом к заготовке. Движение стола, осуществляемое вручную или с помощью механического привода, точно контролируется по градуированным лимбам на ходовых винтах и по прецизионным шкалам с оптическим увеличением.

         Для фрезерования горизонтальных плоскостей применяют горизонтально – фрезерный станок
используя цилиндрические и торцовые фрезы.

     Фрезерная оправка (вал, несущий фрезу) горизонтально-фрезерного станка горизонтальна.

         Фрезерование вертикальных поверхностей выполняется дисковыми двусторонними, концевыми и торцевыми фрезами, используя для работы горизонтально – фрезерный станок. Горизонтально -фрезерный станокхарактеризуется горизонтальным расположением оси шпинделя и перемещением стола с деталью в продольном, поперечном и вертикальном направлениях. Эти станки разделяются на
простые и универсальные
.

        Универсальные станки отличаются от простых тем, что стол у них поворачивается вокруг вертикальной оси и таким образом может двигаться под разными углами к оси шпинделя, что используют при нарезании винтовых канавок.

        Рассмотрим горизонтально – фрезерный станок 6Р82Г. Он имеет главное движение — вращательное движение шпинделя с фрезой; движение подачи — перемещение стола в продольном, поперечном и вертикальном направлениях; вспомогательное движение — ускоренное перемещение стола в тех же направлениях. Главное движение и движение подачи имеют раздельный привод. Цепь главного движения. Горизонтально – фрезерный станок сообщает шпинделю движение от электродвигателя через упругую муфту и шестеренную коробку скоростей. С помощью трех подвижных блоков зубчатых колес (z=19 —22—16; z =37 —46— 26 и z=19 — 82) коробки скоростей шпинделю сообщается 18 частот вращения. Наименьшая и наибольшая частоты вращения шпинделя: nmin =31,5 мин-1, nmax=1600 мин-1. Горизонтально – фрезерный

станок
имеет nmin при следующем условии, когда при передаче движения от одного вала к другому вводят в зацепление пары колёс с наименьшим передаточным отношением. Имеет nmax, когда в зацепление введены пары колёс с наибольшим передаточным отношением. Этот станок изменяет направления вращения шпинделя реверсированием электродвигателя
. Он
осуществляет цепь подач следующим образом. Движение от электродвигателя (N=2,2 кВт, n=1430 мин-1) через пары зубчатых колёс 26/150 и 26/37, коробку подач,зубчатые колеса 28/35 и 18/33 передаётся либо столу (продольная подача), либо салазкам ( поперечная подача), либо консоли (вертикальная подача). Эксплуатируя  горизонтально – фрезерный станок, изменение подач осуществляется переключением в коробке подач двух тройных блоков z=18 —36—27; z =34 —40— 37 и z=40 с кулачковой муфтой. Коробка подач позволяет получить 18 подач. Наименьшая и наибольшая продольные подачи: S прод.min =25 мм/мин; S прод.max =1250 мм/мин. Горизонтально – фрезерный

станок
имеет диапазон изменения поперечных подач такой же, как и продольных, а вертикальных подач 8,3 – 416,6 мм/мин. Направление подачи реверсируется электродвигателем. Для быстрого перемещения стола, салазок или консоли включают магнит быстрого хода. Горизонтально – фрезерный станок имеет систему охлаждения режущего инструмента. Охлаждение инструмента применяют при обработке стали фрезами из быстрорежущего материала. Смазочно – охлаждающая жидкость, заполняющая резервуар в основании станка, подаётся насосом по трубопроводу, гибкому шлангу и соплу с краном в зону резания. Краном регулируют расход жидкости.

                §2. ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ

         Приспособления для фрезерных станков должны отличаться жесткостью корпусов и солидностью зажимов вследствие прерывистого контакта зубьев фрезы с обрабатываемой поверхностью и возникновения обычно значительных сил резания.

         К приспособлениям общего назначения для фрезерных станков относятся машинные тиски для закрепления обрабатываемых заготовок, делительные головки, центровые бабки, поворотные и вращающиеся круглые столы.

        2.1 Универсальные делительные головки

       Применяют в тех случаях, когда при обработке нужно периодически поворачивать обрабатываемую заготовку на определенный угол или вращать ее при фрезеровании винтовых поверхностей. Кроме того, при применении делительных головок обрабатываемой заготовке может придаваться определенное угловое положение по отношению к плоскости стола.

        Универсальная делительная головка устроена следующим образом (Приложение Б, рис. 161): шпиндель головки помещен в поворотной части, снабженной червячным колесом, находящимся в зацеплении с червяком. Последний через передаточный механизм, в частности, сменные зубчатые колеса, приводится во вращение рукояткой 1 с фиксатором, входящим в отверстия делительного диска 2. Для осуществления непрерывного вращения шпинделя зубчатые колеса вводят в зацепление с зубчатым колесом, находящимся на ходовом винте продольной подачи стола. Для поворота шпинделя рукояткой на требуемый угол выводят фиксатор из отверстия в делительном диске и вводят его в другое нужное отверстие.   Для фрезерования винтовых поверхностей стол станка поворачивают на угол подъема спирали и устанавливают соответствующие сменные зубчатые колеса, передаточное число которых предварительно определяют расчетом.

        Обрабатываемые заготовки зажимают в патроне, помещенном на шпинделе делительной головки, или устанавливают в центра 3 и 4, один из которых вставлен в шпиндель, а другой — в пиноль центровой бабки 5, установленной на столе станка. Возможна также обработка заготовок на оправках в центрах. Для особо точных работ применяют оптические делительные головки.

                                                       2.2 Тиски

        При обработке заготовок на фрезерных станках широко применяют стандартные установочные и зажимные  тиски с пневматическим, гидравлическим или ручным зажимом, делительные головки, поворотные столы. В условиях единичного производства закрепление мелких заготовок производится с помощью винтовых машинных тисков, крупных — с помощью прихватов. При серийном и массовом производстве используют одно- и многоместные УСП и специальные приспособления, а также тиски с пневматическим зажимом (Приложение Б, рис. 225). Эти тиски снабжены поршневым цилиндром (или поршневой камерой) 1; шток 2 поршня соединен с тянущим валом 3, от которого подвижная губка 4 приводится в движение. Регулирование раствора тисков на размер по заготовке производится при вращении вала 3 рукояткой, надеваемой на квадрат 5. Для крепления тисков, прихватов и других приспособлений на столах станков есть Т-образные вырезы, куда вставляют головки болтов.

        В делительных головках закрепляют и поворачивают на нужный угол заготовки для фрезерования на них канавок или плоскостей при их взаимном расположении под тем или иным углом; это необходимо при изготовлении зубчатых колес, фрез, зенкеров, разверток, многогранников. Существуют делительные головки для непосредственного, простого деления, а также универсальные и оптические головки.

        На универсально-фрезерных и на вертикально-фрезерных станках могут быть установлены вращающиеся круглые столы для обработки заготовок с механической или ручной круговой подачей.

                                              2.3 Поворотные столы

         Поворотные столы применяют при значительных программах выпуска для обработки заготовок во время установки другой заготовки, подлежащей обработке, в другой позиции.

         В серийном и массовом производстве для установки и зажима заготовок широко применяют специальные приспособления.

         Вспомогательные инструменты, применяемые на фрезерных станках для закрепления режущих инструментов, — это в основном оправки и патроны для фрез. В патронах зажимают фрезы с цилиндрическими хвостовиками.

                                                      §3. ФРЕЗЫ

        Фреза представляет собой исходное тело вращения, которое в процессе обработки касается поверхности детали, и на поверхности которого образованы режущие зубья. Форма исходного тела вращения зависит от формы обработанной поверхности и расположения оси фрезы относительно детали. Меняя положение оси инструмента относительно обработанной поверхности, можно спроектировать различные типы фрез, предназначенных для изготовления заданной детали.

        Фрезы в зависимости от положения режущей кромки относительно оси бывают с прямым и винтовым зубом; по форме задней поверхности зуба фре- зы бывают затылованные и незатылованные (остроконечные).

По назначению фрезы подразделяют на следующие:

а) для обработки плоскостей — цилиндрические и торцовые;

б) для выемки пазов и шлицев — дисковые, пазовые, концевые, одноугловые, двуугловые, Т-образные;

в) для получения фасонных поверхностей — фасонные, модульные, червячные;

г) для резки металлов — отрезные (пилы круглые).

Каждый зуб фрезы имеет такие же элементы, как резец (Приложение В, рис. 229, б) или любой другой режущий инструмент, и, врезаясь в металл, снимает стружку. Весь припуск заготовки можно разделить на части, последовательно срезаемые зубьями фрезы (Приложение В, рис. 229, а). Эти части ограничены одинаковыми циклоидальными поверхностями и имеют переменную толщину. Легко видеть, что при фрезеровании каждый зуб работает периодически. Это существенная особенность, выгодно отличающая фрезерование от других видов обработки (например, точения или сверления), где режущие кромки инструмента нагружены в процессе резания непрерывно. Продолжительность контакта фрезы с заготовкой определяется углом контакта.

3.1 Цилиндрические фрезы. Торцовые фрезы

        При цилиндрическом фрезеровании ось фрезы параллельна обрабатываемой поверхности, при торцовом — перпендикулярна к этой поверхности (сравните рис. 231, м и 231, н, Приложение В).

        При цилиндрическом фрезеровании движение подачи может быть направлено против вращения фрезы (фрезерование против подачи, встречное — Приложение В, рис. 230, а) или в направлении вращения фрезы (фрезерование по подаче, попутное —Приложение В, рис. 230, б).

        Цилиндрические фрезы (см. Приложение В, рис. 231, а) применяют для обработки плоскостей на горизонтально-фрезерных станках. Фрезы с винтовыми зубьями работают плавно, так как зубья врезаются в заготовку постепенно. Этим они выгодно отличаются от фрез с прямым зубом (см. Приложение В, рис. 229, а), где вход каждого зуба в контакт с заготовкой сопровождается ударом, что может вызвать вибрации и увеличение шероховатости обработанной поверхности. Помимо цельных цилиндрических фрез, изготовляют сборные цилиндрические фрезы, ножи которых выполнены из быстрорежущей стали или армированы пластинками из твердых сплавов.

        Торцовые фрезы применяют для обработки плоскостей на вертикально-, продольно-фрезерных и других станках. Режущие кромки этих фрез расположены как со стороны торца, так и со стороны боковой поверхности фрезы. Торцовые насадные фрезы изготовляют цельным и (см. Приложение В, рис. 231, б) или со вставными ножами (см. Приложение В, рис. 231, в).

        На рис. 231, г приведена торцовая насадная фреза с маховиком. Такие фрезы применяют для скоростного фрезерования. Для плавности работы, повышения стойкости ножей и улучшения качества обработанной поверхности применяют маховики, которые крепят на нижнем конце шпинделя станка или на корпусе фрезы.
3.2 Дисковые, пазовые, концевые

        Дисковые фрезы пазовые, двух- и трехсторонние  используются при фрезеровании пазов и канавок. Пазовые дисковые фрезы имеют зубья только на цилиндрической поверхности и предназначены для обработки относительно неглубоких пазов. Важным элементом пазовой фрезы является ее толщина, которая выполняется с допуском 0,04-0,05 мм. По мере стачивания зубьев, в результате поднутрения, толщина фрезы уменьшается Дисковые двухсторонние и трехсторонние фрезы имеют зубья, расположенные не только на цилиндрической поверхности, но и на одном или обоих торцах. Дисковые фрезы имеют прямые или наклонные зубья.

        Концевые фрезы  применяются для обработки глубоких пазов в корпусных деталях контурных выемок, уступов, взаимно перпендикулярных плоскостей. Концевые фрезы в шпинделе станка крепятся коническим или цилиндрическим хвостовиком. У этих фрез основную работу резания выполняют главные режущие кромки, расположенные на цилиндрической поверхности, а вспомогательные торцовые режущие кромки только зачищают дно канавки. Такие фрезы, как правило, изготовляются с винтовыми или наклонными зубьями. Разновидностью концевых фрез являются шпоночные двузубые фрезы. Шпоночные фрезы могут углубляться в материал заготовки при осевом движении подачи и высверливать отверстие, а затем двигаться вдоль канавки. В момент осевой подачи основную работу резания выполняют торцовые кромки. Одна из них должна доходить до оси фрезы, чтобы обеспечить сверление отверстия.
3.3 Фасонные

        Фасонные фрезы – это фрезы с фасонной режущей кромкой. Они используются на любом фрезерном станке, сравнительно легко обрабатывая сложные поверхности с высокой степенью точности и чистоты. В ряде случаев, фасонная фреза является единственным инструментом, которым можно обработать сложный профиль изделия. Наибольшее распространение получили фасонные фрезы при обработке винтовых и цилиндрических поверхностей (прямых фасонных канавок), при изготовлении прямых и винтовых стружечных канавок всевозможных инструментов. Фасонными фрезами обрабатываются также поверхности вращения. Однако, этот случай в практике встречается сравнительно редко.

                                  СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.      Шпура Г., Штеферлет.: Справочник по технологии резания материалов;

Пер. с нем. под ред. Соломенцева Ю.М. -М.: Машиностроение. 2005 – 688.с.
2.      Ординарцев И.А., Филлипов Г.В, Шевченко А.Н.: Справочник

инструментальщика; Под общ. ред. Ординарцева И.А. – Л.: Машиностроение, 2007-846 с.

 3.     Артоболевский С.И. Теория механизмов и машин. – М.: «Высшая школа», 2005.

4.     Машиностроение: Энциклопедия в 40 т. / Ред.- сост.В.Ф. Платонов, М.: Машиностроение, 1997. – Стр 97.

5.      Самородский П. С., Симоненко В. Д. Теория механизмов и машин: Учебное пособие для студентов педвузов специальностей «Технология и предпринимательство» и «Инженер-педагог». –М: Издательство МГПУ, 2001. – Стр. 80.