ED429

42

На фундаментной плите 1 установлена станина 2, внутри которой размещен механизм главного движения с приводом от электродвигателя 3 и коробка скоростей 4. В вертикальных направляющих станины смонтирована консоль 5, которая может перемещаться вертикально по этим направляющим. На горизонтальных направляющих консоли установлены поперечные салазки 6, поворотная плита 7, а в направляющих последней – продольный (рабочий) стол 8. Таким образом, деталь, установленная непосредственно на столе, в тисках или приспособлении, может получить подачу в трех направлениях. Наличие поворотной плиты позволяет в случае необходимости поворачивать рабочий стол в горизонтальной плоскости и устанавливать его на требуемый угол. Некоторые горизонтальнофрезерные станки не имеют поворотной плиты; в этом случае их называют простыми в отличие от универсальных. Привод подачи стола размещен внутри консоли 5 и состоит из электродвигателя 9, коробки подачи 10 и других механизмов.

Фрезерные патроны и короткие оправки вставляют непосредственно в конусное гнездо шпинделя 11. Хобот 12 (см. рис. 4.2.1) расположен в верхней части станины 2. В его направляющих установлена подвеска 13 с центром (слева) или с подшипником (справа). Длинные оправки требуют дополнительной опоры, поэтому один конец ее закрепляют в отверстие шпинделя, а второй располагают в подшипнике подвески хобота. На хоботе могут быть закреплены также две поддержки 14, нижние концы которых связаны с консолью. Поддержки служат для увеличения жесткости консоли.

4.3. Вертикально-фрезерные станки

Станки этой группы строятся обычно на одной базе с горизонтальнофрезерными и поэтому имеют много унифицированных деталей и узлов. Данный станок отличается от предыдущего вертикальным расположением оси шпинделя, в связи с чем изменена конструкция станины, шпиндельного узла, а в кинематической схеме привода главного движения добавлена пара конических зубчатых колес, передающих вращение на шпиндель.

43

Рис. 4.3.1. Вертикально-фрезерный станок

Устройство консольного стола такое же, как и у горизонтальнофрезерного станка. Исключение представляет поворотная плита, которая в столах вертикально-фрезерных станков отсутствует. Существуют другие типы станков данной группы, у которых шпиндель смонтирован не в станине, как показано на рис. 4.3.1, а в специальной головке, которая может быть поворотной (в вертикальной плоскости). В этом случае ось шпинделя можно устанавливать под углом к плоскости рабочего стола. У некоторых станков головка вместе со шпинделем допускает перемещение в вертикальной плоскости.

4.4. Продольно-фрезерные станки

Эти станки предназначены для обработки плоскостей крупногабаритных деталей. Общий вид станка показан на рис. 4.4.1.

44

Рис. 4.4.1. Продольно-фрезерный станок

На станине 1 смонтированы две вертикальные стойки 2 и 3, скрепленные в некоторых станках поперечной балкой. На вертикальных направляющих стоек расположены фрезерные головки 4 и 5 с горизонтальной осью шпинделей и траверса (поперечина) 6. На направляющих последней установлены две фрезерные головки 7 и 8 с вертикальной осью шпинделей. Заготовку устанавливают на столе 9, который смонтирован на направляющих станины 1.

Главным движением на станке является вращение шпинделей. Каждая фрезерная головка имеет самостоятельный привод: электродвигатель и коробку скоростей.

Шпиндели допускают смещение их вдоль оси и могут быть установлены под углом.

Продольную подачу имеет стол 9, поперечную – головки 7 и 8, а вертикальную – головки 4 и 5. Привод движения подач для всех головок один.

45

Траверсу 6 устанавливают на требуемой высоте и зажимают. Во время работы она неподвижна.

4.5. Режущий инструмент, применяемый на станках фрезерной группы

На вертикально-, горизонтально- и универсально-фрезерных станках обработку деталей производят различными фрезами, т. е. лезвийными инструментами для обработки с вращательным главным движением резания и хотя бы с одним движением подачи, направление которого не совпадает с осью вращения. На рис. 4.5.1 показаны различные фрезы, имеющие вращательное движение и движение подачи.

Рис. 4.5.1. Фрезы

На рис. 4.5.1, а показана цилиндрическая фреза, предназначенная для обработки плоскостей, ось которой параллельна обработанной поверхности; на рис. 4.5.1, б – торцевая фреза, предназначенная для обработки плоскости, ось которой перпендикулярна обработанной поверхности. На рис. 4.5.1, в, д, е показаны трехсторонние дисковые фрезы (у них режущие кромки расположены по цилиндрической и двум торцовым поверхностям), предназначенные для обработки пазов, различных размеров по толщине и высоте. Дисковым инструментом называют режущий инструмент в форме тел вращения, осевая длина которого намного меньше его диаметра. На рис. 4.5.1, г выполнена двухсторонняя дисковая фреза, предназначенная для обработки двух сторон уступов. У нее режущие кромки расположены

46

по цилиндрической части и одному торцу. На рис. 4.5.1, ж представлена пальцевая (концевая) фреза, предназначенная для обработки паза. Ею можно обрабатывать и уступы. У этой фрезы режущие кромки расположены по цилиндрической и торцевой части. На рис. 4.5.1, з показана угловая фреза, а на рис. 4.5.1, и – фасонная фреза. У угловой фрезы две режущие кромки на каждом зубе, расположенные под определенным углом. Такие фрезы используют для получения стружечных канавок у многолезвийных инструментов. У фасонных фрез форма режущей кромки выполнена не прямолинейной, а соответствующей требуемой форме обработанной поверхности детали. В корпусах фрез имеется точное отверстие для посадки на оправку фрезерного станка. Крутящий момент передается фрезе при помощи шпонки, установленной на оправке и входящей в шпоночный паз отверстия в корпусе. Отверстия и шпоночные пазы так же, как и размеры оправок, выполняют стандартных размеров. Как и другие режущие инструменты, фрезы бывают с твердосплавными пластинками.

4.6. Универсальные делительные головки

Для закрепления заготовок на фрезерных станках применяют универсальные и специальные приспособления. К универсальным приспособлениям относятся прихваты, угольники, призмы, машинные тиски.

При обработке большого числа одинаковых заготовок изготовляют специальные приспособления, пригодные только для установки и закрепления этих заготовок на данном станке.

Важной принадлежностью фрезерных станков являются делительные головки, которые служат для периодического поворота заготовок на требуемый угол и для непрерывного их вращения при фрезеровании винтовых канавок.

Наиболее распространены универсальные лимбовые делительные головки.

47

Рис. 4.6.1. Универсальная лимбовая головка, настроенная на дифференциальное деление: а – общий вид; б – кинематическая схема

Делительная головка (рис. 4.6.1, а, б) состоит из корпуса 1, делительного лимба 5, поворотного барабана 2 и шпинделя 4 с центром. В корпусе на шпинделе жестко закреплено червячное зубчатое колесо (обычно с числом зубьев 40), находящееся в зацеплении с однозаходным червяком. Вращение шпинделю сообщают рукояткой 6. Поворот рукоятки 6 и соответственно заготовки на требуемый угол осуществляется с помощью лимба 5. Лимб – это диск с окружностями, на каждой из которых определенное число глухих отверстий. В любое из отверстий на лимбе может заходить фиксатор рукоятки. Для удобства отсчета используют раздвижной сектор 7 (во избежание ошибок при отсчете большого числа отверстий). На шпинделе 4 закреплен лимб 3 для непосредственного деления заготовки на части.

Универсальные делительные головки позволяют осуществлять деление непосредственным, простым и дифференциальным способами.

При непосредственном способе деления червяк выводят из зацепления с червячным колесом и поворачивают заготовку вращением лимба 3.

При простом способе деление производят при закрепленном лимбе 5. Шпиндель с заготовкой поворачивают вращением рукоятки через включенную червячную передачу.

Число оборотов рукоятки n, необходимое для поворота заготовки на 1/z часть оборота,

n=N/z=40/z,

где N – характеристика делительной головки – число, обратное передаточному отношению червячной пары; z – число частей, на которое необходимо разделить заготовку (окружность).

Если z > 40, то 40/z > 1; тогда

40/z = А + a/b = А + m а/(m b),

где A – число целых оборотов рукоятки; а и b – числитель и знаменатель правильной простой дроби; m – общий множитель при а и b, который выбирают исходя из того, чтобы произведение m b представляло собой число отверстий, имеющихся на одной из окружностей лимба 5; тогда m а – число делений на окружности лимба, соответствующее части поворота рукоятки.

Дифференциальное деление применяют в тех случаях, когда нельзя подобрать на лимбе окружность с требуемым числом отверстий для простого деления. При этом способе деления заготовку поворачивают на требуемый угол вращением рукоятки относительно вращающегося делитель-

48

ного лимба 5, который получает вращение от шпинделя 4 через сменные зубчатые колеса (рис. 4.6.1, б). При этом справедливо равенство

n=40/z=n1+n2,

где n1 – число оборотов рукоятки относительно делительного лимба; n2=i 1/z – число оборотов лимба относительно неподвижного корпуса делительной головки, соответствующее повороту заготовки на 1/z оборота (z

– заданное число делений; i – передаточное отношение сменных зубчатых колес a, b, c, d на рис. 4.6.1, б).

Обратите внимание на то, что при дифференциальном способе деления сам лимб будет вращаться при вращении рукоятки, в отличие от простого способа деления, когда лимб неподвижен.

Число оборотов рукоятки относительно подвижного лимба n=N/zпр,

где zпр – приближенное число делений, близкое к заданному числу z и позволяющее использовать способ простого деления.

Подставляя значения n, n1 и n2 в формулу, приведенную выше, полу-

чим

40/z=40/zпр+ i 1/z, или i=(a b)/(c d)=40(zпр–z)/zпр.

Если zпр > z, передаточное отношение i будет положительным; если zпр < z – отрицательным. При положительном i направления вращения рукоятки и делительного лимба совпадают, при отрицательном i они вращаются в противоположный направлениях.

Рассмотрим примеры настройки делительной головки методами простого и дифференциального деления.

Пример № 1.

Исходные данные. Рассчитать настройку делительной головки способом простого деления для фрезерования зубьев звездочки цепной передачи. Пусть число зубьев z=60, а характеристика головки N = 40. С каждой стороны лимба делительной головки расположено по 11 окружностей со следующим количеством глухих отверстий: 24 – 25 – 28 – 30 – 34 – 37 – 38

– 39 – 41 – 42 – 43 и 46 – 47 – 49 – 51 – 53 – 54 – 57 – 58 – 59 – 62 – 66.

Расчет.

Согласно уравнению n=N/z, число оборотов рукоятки относительно неподвижного лимба будет равно

n=40/60=20/30.

Следовательно, надо использовать диск, где имеется 30 отверстий, и при каждом делении поворачивать рукоятку на 20 отверстий.

Пример № 2.

Исходные данные. Рассчитать настройку делительной головки способом дифференциального деления для фрезерования зубьев цилиндрического колеса с z=69. Пусть характеристика головки N=40. С каждой сторо-

49

ны лимба делительной головки расположено по 11 окружностей со следующим количеством глухих отверстий: 24 – 25 – 28 – 30 – 34 – 37 – 38 – 39 – 41 – 42 – 43 и 46 – 47 – 49 – 51 – 53 – 54 – 57 – 58 – 59 – 62 – 66. Ком-

плект сменных зубчатых колес для дифференциального деления содержит колеса со следующим числом зубьев: 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100.

Подразумевается, что для числа зубьев z=69 осуществить настройку головки методом простого деления невозможно.

Расчет.

Примем zпр=70 (обычно zпр принимается равным ближайшему к z числу, кратному десяти). Тогда число оборотов рукоятки относительно лимба

n=N/zпр=40/70=16/28.

Необходимо взять диск с 28 отверстиями и поворачивать рукоятку при делении на 16 отверстий.

Согласно уравнению i=(a b)/(c d)=40(zпр–z)/zпр, передаточное отношение сменных зубчатых колес будет равно

ac 40 70 69 40.

bd 70 70

Следовательно, будут задействованы сменные зубчатые колеса с числом зубьев 40 и 70.

Раздел № 5. СТРОГАЛЬНЫЕ, ДОЛБЕЖНЫЕ, ПРОТЯЖНЫЕ СТАНКИ

План тем раздела:

5.1.Назначение и виды обрабатываемых поверхностей

5.2.Строгальные и долбежные станки

5.3.Протяжные станки

5.4.Режущий инструмент, применяемый на станках седьмой группы

5.1.Назначение и виды обрабатываемых поверхностей

Кседьмой группе (по классификации ЭНИМС) относятся станки, имеющие прямолинейное движение резания независимо от того, работают ли они резцами (строгальные и долбежные станки) или протяжками и прошивками (протяжные станки). В протяжных станках движение подачи заложено в конструкции самого инструмента (протяжки), каждый последующий режущий зуб которого выступает над предыдущим зубом. В строгальных и долбежных станках движение подачи имеет заготовка или резец.

Станки этой группы служат для обработки разнообразных линейчатых поверхностей, описанных прямой (образующей), перемещающейся

50

по направляющей линии: комбинации плоскостей, шлицевых отверстий, шпоночных пазов и т. д.

Относительное перемещение заготовки и инструмента по направляющей линии обеспечивается движением подачи, а по образующей – движением резания.

Движение резания долбежных станков (4-й тип) всегда вертикальное, поперечно-строгальных (3-й тип) и продольно-строгальных (1-й и 2-й типы) – всегда горизонтальное, а протяжных – или вертикальное (7-й тип), или горизонтальное (5-й тип).

5.2. Строгальные и долбежные станки

Станки этой группы предназначены в основном для обработки горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностей и их сочетаний резцами в условиях единичного и мелкосерийного производства. В последнее время эта группа станков находит ограниченное применение, так как вытесняется более производительными фрезерными и протяжными станками. Строгальные и долбежные станки характеризуются тем, что главное движение резания – это возвратно-поступательное движение, которое осуществляет заготовка или инструмент; движение подачи – периодическое прямолинейное. В зависимости от компоновки и характера работ различают три типа этих станков: продольно-строгальные, поперечно-строгальные и долбежные.

Поперечно-строгальные станки применяют при изготовлении мелких и средних по размерам деталей, продольно-строгальные – сравнительно крупных деталей, или для одновременного строгания нескольких заготовок среднего размера. Долбежные станки используют для получения шпоночных пазов, канавок, фасонных линейчатых поверхностей.

На рис. 5.2.1, а показан общий вид поперечно-строгального станка. В верхних направляющих станины 1 смонтирован ползун 2, совершающий с помощью кулисного механизма возвратно-поступательное перемещение (главное движение). На левом конце ползуна укреплен суппорт 3. Он состоит из поворотного диска 1 (рис. 5.2.1, б) и салазок 2, получающих периодически вертикальную подачу от ходового винта 3. На салазках смонтирована резцовая каретка 4 с откидной планкой 5 и резцедержателем 6.