Тема № 1.15 Технические средства расширения технологических возможностей фрезерной системы «спиз» с ручным и механическим управлением
Рассмотрим некоторые конструкции дополнительных приспособлений и технических решений, расширяющих технологические возможности фрезерных станков.
Применение устройств для установки набора фрез без съёма их с оправки
Обычно для установки на размер двух дисковых фрез приходится затрачивать около 20 мин., а без опыта ещё больше. Для ускорения установки на размер набора фрез с расстоянием между ними менее 30 мм рекомендуется применять разрезное установочное кольцо.
Чтобы избежать выпадения полукольца при его закладке между обычными установочными кольцами одну сторону обеих половин кольца смазывают машинным маслом. Имея комплект разрезных установочных колец разной толщины, можно производить установку набора фрез без съёма их с оправки.
Фрезеровщик-новатор В.А. Горяинов предложил для установки набора фрез регулируемое кольцо с микрометрическим винтом (рис. 1.15.1, а), которое также без съёма фрез обеспечивает требуемое расстояние между ними в диапазоне 5 мм с точностью 0,01 м.
Рис. 1.15.1. Примеры устройств для установки набора фрез без съёма их с оправки:
а) регулируемое установочное кольцо (1 – гайка; 2 – серьга; 3 – обычные установочные кольца; 4 – фрезы; 5 – ключ; 6 – регулируемое установочное кольцо);
б) регулируемое специальное приспособление (1 – колодка; 2 – корпус; 3, 5 – фрезы; 4 – оправка; 6 – ведущий валик; 7 – шпиндель приспособления)
Регулировка предполагает поворот ключом 5 установочного кольца 6, имеющего лимб со шкалой. Установка набора фрез по способу В.А. Горяинова занимает всего 23 мин.
Нашло применение и другое приспособление (рис. 1.15.1, б), которое устанавливается на направляющих горизонтально-фрезерного станка при работе двумя дисковыми фрезами одновременно.
Оно обеспечивает размер между параллельными плоскостями по 9-му квалитету и расстояние между фрезами от 20 до 130 мм. Колодка 1 с маховиком 8 устанавливается на станке неподвижно, а корпус 2 закрепляется только после установки фрез на размер. Оправка 4 с закреплённой на ней фрезой 5 закрепляется в шпинделе станка. Ведущий валик 6 служит соединительным звеном между оправкой 4 и шпинделем 7 приспособления; одним концом валик крепится в шлицевом отверстии оправки, другим – входит в шпиндель 7 и передаёт ему вращение от шпинделя станка. Вторая фреза 3 устанавливается на шпинделе 7. Вращая маховик 8 с винтом 9, перемещают корпус 2 с фрезой 3 на необходимое расстояние от фрезы 5 для получения заданного размера.
Оснащение фрезерного станка револьверной головкой
В среднесерийном производстве вертикально-фрезерный станок может быть оснащён 4-х позиционной револьверной головкой (рис. 1.15.2).
Рис. 1.15.2. Общий вид вертикально-фрезерного станка, оснащённого револьверной головкой
В каждой рабочей позиции фреза имеет вертикальную ось вращения. Наибольшее число фрез, одновременно размещаемых в револьверной головке, равно четырём, и каждая из фрез последовательно вступает в работу. Такая схема обработки выгодна для обеспечения высокой точности расположения обрабатываемой поверхности относительно других поверхностей изделия.
Применение вертикальной оправки с установкой нескольких фрез
Одним из традиционных преимуществ горизонтально-фрезерного станка в сравнении с вертикально-фрезерным станком является возможность и надёжность установки нескольких одновременно работающих фрез. Однако применение вертикальной оправки на вертикально-фрезерном станке (рис. 1.15.3, а) создаёт те же условия для работы набором фрез, что есть и на горизонтально-фрезерном станке.
Рис. 1.15.3. Примеры обработки изделия на вертикальном станке набором фрез (а, в) и наладки вертикально-фрезерного станка (б)
Для этого используется специальная консольная оправка (рис. 1.15.3, в), либо на станке монтируется дополнительная опора-кронштейн для поддержки нижнего конца оправки с фрезами (рис. 1.15.3, б).
Установка на фрезерном станке накладных шпиндельных бабок
Для выполнения специфических технологических операций на фрезерных станках используются накладные фрезерные головки. Например, на горизонтально-фрезерном станке монтируются: поворотная головка с вертикальным шпинделем (рис. 1.15.4, а), неповоротная головка с горизонтальным под 90° шпинделем (рис. 1.15.4, д); универсальная головка с горизонтальным шпинделем (рис. 1.15.4, б); двухшпиндельные головки для установки двух фрез (торцовых или концевых), работающих одновременно (рис. 1.15.4, в, г, е, ж).
Рис. 1.15.4. Общий вид и устройство накладных шпиндельных бабок:
а) поворотная фрезерная головка; б) универсальная фрезерная головка;
в), г), е), ж) двухшпиндельные головки; д) горизонтальная фрезерная головка;
з) вертикальная сверлильная головка; и) горизонтальная шлифовальная головка;
к) долбёжная головка
Для выполнения на фрезерных станках не фрезерных работ применяются шпиндельные бабки для скоростного сверления (рис. 1.15.4, з) и шлифования (рис. 1.15.4, и), а также долбёжная головка (рис. 1.15.4, к).
Установка на фрезерном станке дополнительных столов
Для больших возможностей по различному расположению заготовок относительно инструмента фрезерные станки оснащаются дополнительными столами (рис. 1.15.5).
Рис. 1.15.5. Общий вид дополнительных столов к фрезерным станкам:
а) неповоротный; б) поворотный
Разработка и применение агрегатных фрезерных станков
В крупносерийном и массовом производстве разрабатывают и применяют специальные агрегатные станки, скомпонованные из стандартных узлов, включая фрезерные головки в различном количестве (рис. 1.15.6). Такие станки позволяют одновременно обрабатывать одну или несколько заготовок с разных сторон.
Рис. 1.15.6. Примеры компоновок агрегатных фрезерных станков
Технологичность «расширенных» фрезерных работ
В связи с использованием на станках фрезерной группы различных дополнительных приспособлений, требования к технологичности станочных работ и технологичности конструкции деталей, изготавливаемых на этих станках, также изменяются (табл. 1.15.1).
Таблица 1.15.1
Примеры изменения в оценке технологичности конструкции деталей с учётом расширения технологических возможностей фрезерных работ
Нетехнологичная конструкция (без дополнительных технических средств) |
Технологичная конструкция (с дополнительными техническими средствами) |
Пояснение |
Попарное фрезерование 4-х граней головки на горизонтально-фрезерном станке (ГФС)двумя фрезами |
|
Технологичность обеспечивается засчёт применения регулируемого установочного кольца на оправке с двумя фрезами ГФС |
Последовательное фрезерование паза типа "ласточкин хвост" на вертикально-фрезерном станке (ВФС) тремя фрезами |
|
Технологичность обеспечивается за счёт применения на ВФС револьверной головки с тремя фрезами |
Контрольные вопросы и задания для самостоятельной работы
1. Посмотрите рис. 1.15.1. Возможно ли применение этих устройств на вертикально-фрезерном станке с вертикальной оправкой (рис. 1.15.3, б)?
2. Посмотрите рис. 1.15.2. Определите типы фрез, установленные в револьверную головку?
3. Посмотрите рис. 1.15.3, а. Сколько фрез участвуют в обработке изделия?
4. Посмотрите рис. 1.15.3, в. Почему для обработки применяются именно трёхсторонние фрезы?
5. Посмотрите рис. 1.15.4, б. Докажите, что изображён фрагмент именно горизонтально-фрезерного станка.
6. Посмотрите рис. 1.15.5. Какой из трёх станков очень напоминает продольно-фрезерный станок? Чем именно?
Библиографический список к теме № 1.15
1. Копылов, Р.Б. Работа на фрезерных станках/ Р.Б. Копылов.// Под ред. В.А. Блюмберга. – Лениздат, 1971.
2. Барбашов, Ф.А. Фрезерные работы/ Ф.А. Барбашов. – М.: Высшая школа, 1986.
3. Бердников, Л.Н. Работа на фрезерных станках/ Л.Н. Бердников. – Лениздат, 1987.
4. Корсаков, В.С. Основы конструирования приспособлений в машиностроении/ В.С. Корсаков. – М.: Машиностроение, 1965.
5. Черпаков, Б.И. Технологическая оснастка/ Б.И. Черпаков. – М.: Изд. центр «Академия», 2003.
6. Мурашко, И. Машины и станки для обработки металлов и дерева (на венской всемирной выставке 1873 г.)/ И. Мурашко. – С.-Петербург, 1876.
7. Мерчанский, Д.П. Револьверные станки. Конструкции и основы работы на них/ Д.П. Мерчанский, М.О Якобсон. – Л.-М.: ОНТИ НКТП, 1934.
8. Каталог продукции станкостроительной фирмы «Knuth» (Германия), 2004.
9. Проскуряков, А.В. Технико-экономические основы нормализации и унификации приспособлений/ А.В. Проскуряков. – М.: Машгиз, 1963.
10. Ивашкевич, П.И. Методика проектирования приспособлений/ П.И. Ивашкевич. – Л.-М.: ОНТИ НКТП, 1936.