Фрезерный станок по металлу реферат
Обновлено: 27.04.2024
* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.
В настоящее время в машиностроении широко используются детали, содержащие сложно-профильные поверхности: формообразующие поверхности штампов, прессформ, копиры и многие другие.
К основным способам получения деталей с такими поверхностями можно отнести литье, штамповка, резание. Однако только обработка резанием, в частности фрезерование, позволяет получить параметры поверхности близкими к заданным и сократить время последующей доводки. Очень часто этот метод является единственным возможным методом, это особенно важно на данный момент, так как большинство предприятий машиностроения перешли на серийное или мелкосерийное производство. Получение деталей фрезерованием, при таком типе производства, наиболее экономически оправдано.
Типовой технологический процесс обработки сложнопрофильных поверхностей включает в себя следующие операции: заготовительная, фрезерная, доводочная. Последняя выполняется вручную, при этом трудоемкость операции определяется выходными параметрами поверхности после фрезерования. Поэтому обеспечив высокий класс шероховатости на стадии фрезерования, можно сократить время на доводку, которая является наиболее трудоемкой частью технологического процесса.
Предназначен для выполнения разнообразных фрезерных работ цилиндрическими, угловыми, торцевыми, фасонными и другими фрезами. На станках обрабатывают горизонтальные и вертикальные плоскости, пазы, рамки, углы, зубчатые колеса, модели штампов, пресс-форм и другие детали из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и пластмасс.
Мощность приводов и высокая жесткость станков позволяют применять твердосплавный инструмент.
В станине 1 размещена коробка скоростей 2. Шпиндельная головка 3 смонтирована в верхней части станины и может поворачиваться в вертикальной плоскости. При этом ось шпинделя 4 можно поворачивать под углом к плоскости рабочего стола 5. Главным движением является вращение шпинделя. Стол, на котором закрепляют заготовку, имеет продольное перемещение по направляющим салазок 6. Салазки имеют поперечное перемещение по направляющим консоли 7, которая перемещается по вертикальным направляющим станины. Таким образом, заготовка, установленная на столе 5, может получать подачу в трех направлениях. В консоли смонтирована коробка подач 8.
На вертикально-фрезерных станках применяют следующие типы фрез: торцовые (рис 1.1), концевые (рис 1.2), шпоночные (рис 1.3). Фрезы изготовляют цельными (рис 1.1, 1.2, 1.3) или сборными (рис 1.4) с напайными или вставными ножами.
Цельные фрезы изготовляют из инструментальных сталей, корпуса напайных фрез — из конструкционных сталей; на рабочие части зубьев фрез припаивают пластинки из быстрорежущих сталей и твердых сплавов. У сборных фрез зубья (ножи) выполняют из быстрорежущих сталей или оснащают пластинками из твердых сплавов и закрепляют в корпусе фрезы различными механическими способами.
Режущее лезвие торцовой фрезы состоит из главного режущего лезвия 8, переходного лезвия 9 и вспомогательного лезвия 10. Зуб торцовой фрезы имеет главный угол в плане , измеряемый между проекцией главного режущего лезвия на осевую плоскость и направлением подачи. Вспомогательный угол в плане 1 составляет 5-10 о . Чем меньше этот угол, тем ниже шероховатость обработанной поверхности. Угол а плане на переходном режущем лезвии 0=/2.
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. Они служат для периодического поворота заготовок на требуемый угол и для непрерывного их вращения при фрезеровании винтовых канавок.
Делительная головка состоит из корпуса 1, 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. Следовательно, при одном обороте рукоятки шпиндель сделает 1/40 оборота. На переднем конце шпинделя нарезана резьба для навинчивания кулачкового патрона или поводка. Делительный лимб 5 с отверстиями закреплен на полом валу, внутри которого расположен вал рукоятки 6. Для удобства пользования лимбом 5 имеется раздвижной сектор 7, состоящий из двух ножек, которые устанавливают так, чтобы между ними было необходимое число отверстий на лимбе. На шпинделе 4 закреплен лимб 3 для непосредственного деления заготовки на части.
Винтовые канавки фрезеруют при непрерывном вращении шпинделя делительной головки, которое он получает от винта продольной подачи стола фрезерного станка через сменные колеса. Заготовку устанавливают в центрах делительной головки и задней бабки. В процессе обработки заготовка получает два движения — вращательное и поступательное вдоль оси. Оба движения согласованы так, что при перемещении на шаг нарезаемой винтовой канавки заготовка делает один оборот.
В качестве вспомогательного инструмента применяют фрезерные оправки для закрепления фрез и передачи крутящего момента от шпинделя на фрезу. Базой для крепления фрезы на оправке может быть её центровое отверстие или хвостовик (конический или цилиндрический). По способу крепления в первом случае фрезы называют насадными, во втором — хвостовыми.
На рисунке 1.5 показана оправка для крепления торцовых фрез. Коническим хвостовиком 10 оправку закрепляют в шпинделе 1, а на другом конце оправки крепят насадную фрезу 11 с помощью шпонки 12 и винта 13. Фрезы с коническим хвостовиком 15 закрепляют в коническом отверстии шпинделя 1 непосредственно или через переходные втулки 14 (рис 1.6). Фрезы с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в цанговом патроне. Конический хвостовик патрона вставляют в шпиндель станка и закрепляют болтом.
На рисунках показаны схемы фрезерования поверхностей на вертикально-фрезерном станке. Движения, участвующие в формообразовании поверхностей в процессе резания, на схемах указаны стрелками.
Горизонтальные плоскости фрезеруют на вертикально-фрезерных станках торцовыми фрезами (рис 2.1). Это удобнее вследствие большой жесткости их крепления в шпинделе и более плавной работы, так как одновременно работает большое количество зубьев.
Вертикальные плоскости фрезеруют на вертикально-фрезерных станках концевыми фрезами(рис 2.2).
Наклонные плоскости и скосы фрезеруют торцовыми (рис 2.3) и концевыми (рис 2.4) фрезами на вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная головка со шпинделем поворачивается в вертикальной плоскости.
Уступы фрезеруют на вертикально-фрезерных станках концевыми фрезами (рис 2.5).
Пазы на вертикально-фрезерных станках фрезеруют за два прохода: прямоугольный паз концевой фрезой, затем скосы паза концевой одноугловой фрезой для паза типа “ласточкин хвост” (рис 2.6); и для Т-образного паза (рис 2.7) фрезеруют паз прямоугольного профиля концевой фрезой, затем нижнюю часть паза — фрезой для Т-образных пазов.
Закрытые шпоночные пазы фрезеруют концевыми фрезами (рис 2.8), а открытые — концевыми или шпоночными (рис 2.9). точность получения шпоночного паза является важным условием при фрезеровании, так как от неё завесит характер посадки на шпонку сопрягаемых с валом деталей. Фрезерование шпоночной фрезой обеспечивает получение более точного паза; при переточке по торцовым зубьям диаметр фрезы практически не изменяется.
Фрезерование цилиндрических зубчатых колес на вертикально-фрезерных станках осуществляется пальцевой фрезой (рис 2.10).
Сложно-профильные поверхности могут включать в себя выпуклые, вогнутые и прямолинейные участки. Причем в качестве инструмента может использоваться однозубая или многозубая фреза. Кроме того, требуемый профиль можно получить поворотом или только поступательным движением фрезы, т.е. можно выделить следующие способы получения сложнопрофильных поверхностей:
- вогнутая цилиндрическая поверхность, получаемая
а) за счет поворота оси фрезы на угол;
б) за счет поступательного движения фрезы;
- выпуклая цилиндрическая поверхность, получаемая
б) за счет поступательного движения фрезы.
В работе [ 1 ] приведены формулы расчета шероховатости для всех указанных выше способов получения поверхностей. Однако расчет по данным формулам показал, что они требуют уточнения.
Уточненные зависимости имеют следующий вид:
Шероховатость вогнутой цилиндрической поверхность,
получаемой за счет поворота оси фрезы на угол (рис. 1.а.)
где h - высота гребешка, получаемого при фрезеровании,
r - радиус кривизны обрабатываемой поверхности,
R - радиус фрезы,
a - угол поворота оси фрезы
Шероховатость выпуклой цилиндрической поверхность, получаемой за счет поворота оси фрезы на угол (рис. 1.в.)
Из показанных выше зависимостей видно, что шероховатость зависит от радиуса кривизны поверхности, радиуса фрезы и подачи. Наибольшее влияние оказывают две последние величины.
В приведенных зависимостях не учитывались случайные величины, такие как упругие деформации, вибрация узлов технологической системы, температурный фактор и некоторые другие, которые в меньшей степени влияют на модель шероховатости при обработке фрезой.
Вертикально-фрезерный станок
Процесс обработки сложно-профильных поверхностей. Предназначение вертикально-фрезерного станка. Изготовление цельных фрез. Фрезерование вертикальных и горизонтальных плоскостей, пазов и уступов. Расчет шероховатости выпуклой цилиндрической поверхности.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.05.2013 |
| Размер файла | 42,7 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
К основным способам получения деталей с такими поверхностями можно отнести литье, штамповка, резание. Однако только обработка резанием, в частности фрезерование, позволяет получить параметры поверхности близкими к заданным и сократить время последующей доводки. Очень часто этот метод является единственным возможным методом, это особенно важно на данный момент, так как большинство предприятий машиностроения перешли на серийное или мелкосерийное производство. Получение деталей фрезерованием, при таком типе производства, наиболее экономически оправдано. вертикальный фрезерный станок
Типовой технологический процесс обработки сложно-профильных поверхностей включает в себя следующие операции: заготовительная, фрезерная, доводочная. Последняя выполняется вручную, при этом трудоемкость операции определяется выходными параметрами поверхности после фрезерования. Поэтому обеспечив высокий класс шероховатости на стадии фрезерования, можно сократить время на доводку, которая является наиболее трудоемкой частью технологического процесса.
Вертикально-фрезерный станок предназначен для выполнения разнообразных фрезерных работ цилиндрическими, угловыми, торцевыми, фасонными и другими фрезами. На станках обрабатывают горизонтальные и вертикальные плоскости, пазы, рамки, углы, зубчатые колеса, модели штампов, пресс-форм и другие детали из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и пластмасс.
На вертикально-фрезерных станках применяют следующие типы фрез: торцовые, концевые, шпоночные. Фрезы изготовляют цельными или сборными с напайными или вставными ножами.
Цельные фрезы изготовляют из инструментальных сталей, корпуса напайных фрез -- из конструкционных сталей; на рабочие части зубьев фрез припаивают пластинки из быстрорежущих сталей и твердых сплавов. У сборных фрез зубья (ножи) выполняют из быстрорежущих сталей или оснащают пластинками из твердых сплавов и закрепляют в корпусе фрезы различными механическими способами.
Режущее лезвие торцовой фрезы состоит из главного режущего лезвия , переходного лезвия и вспомогательного лезвия. Зуб торцовой фрезы имеет главный угол в плане , измеряемый между проекцией главного режущего лезвия на осевую плоскость и направлением подачи. Вспомогательный угол в плане 1 составляет 5-10 о . Чем меньше этот угол, тем ниже шероховатость обработанной поверхности. Угол в плане на переходном режущем лезвии 0=/2.
Делительная головка состоит из корпуса, поворотного барабана и шпинделя 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. Следовательно, при одном обороте рукоятки шпиндель сделает 1/40 оборота. На переднем конце шпинделя нарезана резьба для навинчивания кулачкового патрона или поводка. Делительный лимб с отверстиями закреплен на полом валу, внутри которого расположен вал рукоятки. Для удобства пользования лимбом имеется раздвижной сектор, состоящий из двух ножек, которые устанавливают так, чтобы между ними было необходимое число отверстий на лимбе. На шпинделе закреплен лимб для непосредственного деления заготовки на части.
Винтовые канавки фрезеруют при непрерывном вращении шпинделя делительной головки, которое он получает от винта продольной подачи стола фрезерного станка через сменные колеса. Заготовку устанавливают в центрах делительной головки и задней бабки. В процессе обработки заготовка получает два движения -- вращательное и поступательное вдоль оси. Оба движения согласованы так, что при перемещении на шаг нарезаемой винтовой канавки заготовка делает один оборот.
В качестве вспомогательного инструмента применяют фрезерные оправки для закрепления фрез и передачи крутящего момента от шпинделя на фрезу. Базой для крепления фрезы на оправке может быть её центровое отверстие или хвостовик (конический или цилиндрический). По способу крепления в первом случае фрезы называют насадными, во втором -- хвостовыми.
Оправка для крепления торцовых фрез. Коническим хвостовиком оправку закрепляют в шпинделе, а на другом конце оправки крепят насадную фрезу с помощью шпонки и винта. Фрезы с коническим хвостовиком закрепляют в коническом отверстии шпинделя непосредственно или через переходные втулки. Фрезы с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в цанговом патроне. Конический хвостовик патрона вставляют в шпиндель станка и закрепляют болтом.
Фрезерование поверхностей на вертикально-фрезерном станке.
Горизонтальные плоскости фрезеруют на вертикально-фрезерных станках торцовыми фрезами. Это удобнее вследствие большой жесткости их крепления в шпинделе и более плавной работы, так как одновременно работает большое количество зубьев.
Вертикальные плоскости фрезеруют на вертикально-фрезерных станках концевыми фрезами.
Наклонные плоскости и скосы фрезеруют торцовыми и концевыми фрезами на вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная головка со шпинделем поворачивается в вертикальной плоскости.
Уступы фрезеруют на вертикально-фрезерных станках концевыми фрезами.
Пазы на вертикально-фрезерных станках фрезеруют за два прохода: прямоугольный паз концевой фрезой, затем скосы паза концевой одноугловой фрезой для паза типа “ласточкин хвост”; и для Т-образного паза фрезеруют паз прямоугольного профиля концевой фрезой, затем нижнюю часть паза -- фрезой для Т-образных пазов.
Закрытые шпоночные пазы фрезеруют концевыми фрезами, а открытые -- концевыми или шпоночными. Точность получения шпоночного паза является важным условием при фрезеровании, так как от неё завесит характер посадки на шпонку сопрягаемых с валом деталей. Фрезерование шпоночной фрезой обеспечивает получение более точного паза; при переточке по торцовым зубьям диаметр фрезы практически не изменяется.
Фрезерование цилиндрических зубчатых колес на вертикально-фрезерных станках осуществляется пальцевой фрезой.
В работе приведены формулы расчета шероховатости для всех указанных выше способов получения поверхностей. Однако расчет по данным формулам показал, что они требуют уточнения.
Шероховатость вогнутой цилиндрической поверхность, получаемой за счет поворота оси фрезы на угол
Шероховатость выпуклой цилиндрической поверхности, получаемой за счет поворота оси фрезы на угол
Подобные документы
Ознакомление с назначением, устройством, электрооборудованием, эксплуатацией вертикально-фрезерного станка. Расчет мощности двигателя и выбор аппаратов, разработка схем управления, схемы соединения и монтажной схемы панели управления, охрана труда.
курсовая работа [169,8 K], добавлен 25.03.2016
Назначение и типы фрезерных станков. Движения в вертикально-фрезерном станке. Предельные частоты вращения шпинделя. Эффективная мощность станка. Состояние поверхности заготовки. Построение структурной сетки и графика частот вращения. Расчет чисел зубьев.
курсовая работа [141,0 K], добавлен 25.03.2012
Обоснование основных технических характеристик вертикально-фрезерного станка. Кинематический расчёт привода главного движения. Силовые расчёты элементов спроектированного узла. Расчёт наиболее нагруженной зубчатой передачи на выносливость при изгибе.
курсовая работа [867,1 K], добавлен 29.12.2014
Динамический расчет вертикально-фрезерного станка 675 П. Расчет обработки вала ступенчатого. Динамическая модель основных характеристик токарно-винторезного станка 16Б16А. Определение прогиба вала, параметров резца, режимов резания и фрезерования.
практическая работа [268,9 K], добавлен 31.01.2011
Проектирование привода главного движения вертикально-фрезерного станка на основе базового станка модели 6Т12. Расчет технических характеристик станка, элементов автоматической коробки скоростей. Выбор конструкции шпинделя, расчет шпиндельного узла.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 22.04.2015
Процесс торцевого фрезерования на вертикально-фрезерном станке, оптимальные значения подачи, скорости резания. Ограничения по кинематике станка, стойкости инструмента, мощности привода его главного движения. Целевая функция - производительность обработки.
контрольная работа [134,0 K], добавлен 24.05.2012
Долбежный станок - для долбления пазов и внутренних канавок в отверстиях деталей, а также для строгания вертикально расположенных поверхностей. Проектирование и исследование механизмов привода и подачи станка. Синтез эвольвентного зубчатого зацепления.
Фрезерные станки с ЧПУ
Обеспечение станками с числовым программным управлением высокой точности и скорости обработки перемещений, заданных программой управления. Классификация фрезерных станков с ЧПУ. Оснащение фрезерных станков прямоугольными и контурными устройствами ЧПУ.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.04.2015 |
| Размер файла | 162,7 K |
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОСТОЧНО-СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ»
КАФЕДРА «ТММСК»
ПО ОБОРУДОВАНИЮ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ.
ТЕМА: «ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ С ЧПУ»
2. Фрезерные станки с ЧПУ
4. Список использованной литературы
Станки с ЧПУ должны обеспечивать высокие точность и скорость отработки перемещений, заданных УП, а также сохранить эту точность в заданных пределах при длительной эксплуатации. Конструкция станков с ЧПУ должна, как правило, обеспечивать совмещение различных видов обработки, автоматизацию загрузки и выгрузки деталей, автоматическое или дистанционное управление сменой инструмента, возможность встройки в общую автоматическую систему управления. Высокая точность обработки определяется точностью изготовления и жесткостью станка. В конструкциях станков с ЧПУ используют короткие кинематические цепи, что повышает статическую и динамическую жесткость станков. Для всех исполнительных органов применяют автономные приводы с минимально возможным числом механических передач. Эти приводы должны иметь высокое быстродействие.
Точность станков с ЧПУ повышается в результате устранения зазоров в передаточных механизмах приводов, уменьшения потерь на трение в направляющих и механизмах, повышения виброустойчивости, снижения тепловых деформаций.
2. Фрезерный станок с числовым программным управлением (ЧПУ)
Фрезерные станки с ЧПУ, предназначенные для обработки плоских и пространственных корпусных деталей, осуществляют следующие операции: плоское, ступенчатое и контурное фрезерование с нескольких сторон и под различными углами; сверление; растачивание; развертывание; нарезание резьбы и др.
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 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 (652ОФ3, МА655Ф3 и др.);
* консольно-фрезерные (6Р13Ф3, 6Р13РФ3 и др.);
* продольно-фрезерные (6М610Ф3-1 и др.);
В вертикально-фрезерных станках с крестовым столом (Приложение 1. рис. ЧПУ. 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 (Приложение 1. рис. ЧПУ. 4, б) стол перемещается по трем координатным осям (X,Y и Z), а бабка неподвижна.
В продольно-фрезерных станках с подвижной поперечиной (Приложение 1. рис. ЧПУ. 4, в) стол перемещается по оси X, шпиндельная бабка - по оси Y, а поперечина - по оси Z. В продольно-фрезерных станках с неподвижной поперечиной (Приложение 1. рис. ЧПУ. 4, г) стол перемещается по оси X, а шпиндельная бабка - по осям Y и Z.
В широкоуниверсальных инструментальных фрезерных станках (Приложение 1. рис. ЧПУ. 4, д) стол перемещается по осям X и Y, а шпиндельная бабка - по оси Z.
Фрезерные станки в основном оснащают прямоугольными и контурными устройствами ЧПУ.
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. фрезерный станок программный числовой
Во фрезерных станках с ЧПУ в качестве привода главного движения используют асинхронные двигатели (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 (Приложение 2. рис. ЧПУ. 5) мало отличается от компоновки традиционного станка без ЧПУ. На станине 8 монтируют 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.
Принцип работы фрезерного станка
Основным во фрезерных станках является вращение фрезы - движение резания. Шпиндель, на котором закреплена фреза, во многих случаях может устанавливаться под углом к заготовке. А движение подачи делает заготовка, закрепленная на специальном столе. Стол может быть либо стандартным - перемещение только по трем осям, либо универсальным с возможностью угловых поворотов. Управление столом может быть ручным, автоматизированным или осуществляться при помощи системы ЧПУ.
На фрезерных станках с ЧПУ предусматривается автоматическое управление перемещением стола и скоростью шпинделя. В некоторых случаях сам шпиндель устанавливается на салазках, допускающих его независимое перемещение в осевом или вертикальном направлении.
Фрезерный станок с ЧПУ такого типа позволяет серийно и с высокой точностью обрабатывать трехмерные поверхности, например, лопастей воздушных винтов и лопаток турбин.
Функции оператора станочного комплекса, оборудованного ЧПУ, сводятся к смене и закреплению заготовок, установке требуемого типа фрезы, инсталляции управляющей программы, активации процесса и общим наблюдением за процессом работы станка.
Перед началом обработки работоспособность станка проверяется запуском специальной тестирующей программы. Оператору следует проверить надёжность крепления заготовки и фрезы, её соответствия обрабатываемому материалу.
Перед началом серийного цикла следует обработать первую заготовку, проконтролировать размеры и убедиться в их соответствии чертежу.
Современный станок с ЧПУ представляет собой сложный автоматизированный комплекс для фрезерования заготовок из дерева, пластика, металла, камня и пр. Автоматизированный комплекс, помимо «классических» механизированных узлов включает в себя электронные компоненты автоматического контроля и управления режимами обработки. Электронная система базируется на алгоритмах числового программного управления (ЧПУ) и в значительной степени упрощает работу на оборудовании (станок функционирует по заранее введённой программе и в течение рабочего цикла не требует вмешательства оператора).
Современные станки с ЧПУ обладают широким спектром возможностей, обеспечивают быструю и высокоточную обработку, обладают достаточным запасом надёжности и удобством эксплуатации.
Точность обработки является не только следствием прецизионного автоматизированного управления, но и организацией специальных конструктивных мероприятий, направленных, прежде всего, на повышение жёсткости системы. Увеличение жёсткости достигается за счёт уменьшения длины кинематических цепей и количества механических передач, уменьшения зазоров между деталями, снижения потерь на трение, а также увеличения быстродействия.
Надёжность и длительная бесперебойная работа достигается увеличением износостойкости подвижных деталей, а также мерами по снижению теплопотерь и механического трения. Для этого в частности скользящие направляющие изготавливаются в виде «твёрдый материал - мягкий» (например, сталь/чугун по пластику/фторопласту). Сопрягаемые пары качения (в наплавляющих, подшипниках) отличаются ещё меньшими потерями и повышенной долговечностью. В качестве рабочих тел используются ролики с преднатягом, исключающим биение и износ.
Дополнительные системы, такие как вакуумный стол, улавливатель стружки, охлаждение режущего инструмента, переносной пульт (DSP-контроллер) и ряд других, значительно облегчают управление фрезерным комплексом и увеличивают культуру производства.
1. Харченко А.О. Станки с ЧПУ и оборудование гибких производственных систем: Учебное пособие для студентов вузов. К.: ИД «Профессионал», 2004. 304 с.
2. Автоматизированная подготовка программ для станков с ЧПУ, (Справочник)/ Р.Э. Сафраган, Г.Б. Евгенев, А.Л. Дерябин и др.; Под общей ред. Р.Э. Сафрагана. К.: Техника, 1986. 191 с.
3. Р.И. Гжиров, П.П. Серебреницкий. Программирование обработки на станках с ЧПУ. Справочник, Л.: Машиностроение, 1990. 592 с.
Группы и типы станков с числовым программным управлением, их отличительные признаки и сферы применения, функциональные особенности. Классификация станков по точности, по технологическим признакам и возможностям, их буквенное обозначение на схемах.
реферат [506,2 K], добавлен 21.05.2010
Общие сведения о станках с числовым программным управлением. Классификация станков по технологическому назначению и функциональным возможностям, их устройство. Оснастка и инструмент для многоцелевых станков. Технологические циклы вариантов обработки.
презентация [267,7 K], добавлен 29.11.2013
Стандартная система координат станка с числовым программным управлением. Направления стандартной системы координат различных видов станков. Методика и условные обозначения осей координат и направлений перемещений на схемах агрегатных станков с ЧПУ.
реферат [1,7 M], добавлен 21.05.2010
Система классификации и условных обозначений фрезерных станков. Теория металлорежущих станков. Копировально-фрезерные станки для контурного и объемного копирования с горизонтальным шпинделем. Создание научной и экспериментальной базы станкостроения.
реферат [13,6 K], добавлен 19.05.2009
Технические характеристики, точность и долговечность фрезерных станков. Расчет предельных режимов обработки на станке. Основные преимущества станков. Разработка кинематической схемы привода главного движения. Расчетные нагрузки для привода станка.
Горизонтально-фрезерные станки
(Рис. 2) Данный тип оборудования имеет горизонтально расположенный шпиндель. Применяется для обработки небольших деталей/заготовок. Конструкция станка позволяет обрабатывать винтовые и фасонные, горизонтальные и вертикальные поверхности, а также углы и пазы. Работы выполняются с помощью дисковых и цилиндрических, угловых и концевых, торцевых и фасонных фрез. Обработка, требующая винтового движения или деления возможна только с применением дополнительных приспособлений.
Отличительной особенностью станка является возможность перемещать стол как перпендикулярно, так и параллельно оси шпинделя. Все «жизненно важные» узлы оборудования установлены на станине, внутри которой также находится коробка скоростей и шпиндельный узел. Коробка подач размещена на консоли, та в свою очередь перемещается по вертикальным направляющим. А оправку с инструментами поддерживает хобот с серьгами.
Пример: НГФ-110-Ш4, 6П80Г, 6М82ГБ (на базе станка 6М82Г).
Сверлильно-фрезерные станки
(Рис. 3) Сверлильно-фрезерные станки по металлу предназначены для обработки горизонтальных, вертикальных и наклонных плоскостей, а также пазов в крупногабаритных заготовках. Благодаря отличному совмещению двух наиболее часто выполняемых операций в одном станке, существенно экономится производственное пространство и материальные средства. Стоит отметить, что сверлильно-фрезерная головка позволят производить обработку наклонных поверхностей и сверлить под углом. Также головка оснащена автоматическим реверсивным циклом.
Примеры: ВСМ-029, СФ-1, Stalex ZX50C, Stalex ZX7550C с УЦИ.
Универсальный фрезерный станок
(Рис. 4) Данный вид станков используется для изготовления деталей методом фрезерования в мелкосерийном производстве, в инструментальных цехах и небольших ремонтно-механических мастерских. Применяется для обработки вертикальных и горизонтальных плоскостей, моделей штампов, спиралей и т. д.
Коробка скоростей и шпиндельный узел размещены внутри станины вместе с основными узлами оборудования. Консоль передвигается по вертикальным направляющим, а по консольным направляющим перемещаются салазки с поворотным устройством, на котором располагается специальный стол, он в свою очередь, перемещается в горизонтальной плоскости под разными углами относительно оси шпинделя. Благодаря конструкционным особенностям, производимые работы выполняются быстро и качественно.
Некоторые модели: XW6136, X6436, XN6336C, PROMA FVV-30, Optimum MF1 Vario.
Настольные фрезерные станки
(Рис. 5) Благодаря своей компактности этот тип станков обрел широкую популярность среди ремонтных мастерских и автосервисов, школ и ПТУ. С его помощью выполняются такие операции — сверление отверстий, нарезание резьбы, горизонтальное фрезерование цилиндрическими, дисковыми, фасонными, и другими фрезами, вертикальное фрезерование торцевыми, концевыми, шпоночными и другими фрезами.
Среди конструкционных особенностей выделяют особую жесткость (при правильной установке станка), благодаря чему все работы выполняются с относительной точностью. Данный тип станков применят для серийного производства различных деталей. Основные преимущества настольных фрезерных станков это низкий уровень потребления энергии, мобильность, невысокая стоимость и компактность.
Копировально-фрезерные станки
Работа на копировально-фрезерных станках.
Станок с пантографом модели К-2.
Копировально-фрезерный станок используют:
для выполнения копировальных работ на плоскости и по объему (с использованием соответствующих копиров и объемных моделей);
гравирование различных фасонных профилей, орнаментов, узоров, надписей и т.п.
для легких фрезерных работ;
С помощью перемещения ощупывающего пальца по контуру копира осуществляется вручную копирование на станке
Станок с пантографом модели К-2
Сделан в виде одноколонной конструкции с вертикальной осью шпинделя и горизонтальным расположением рабочей поверхности стола.
Пантограф крепится на верхней части колонны, с его помощью копируют модель. Плечи пантографа соединяют ощупывающий палец и шпиндель станка.
Рабочий стол перемещается по вертикальным и горизонтальным направляющим станины в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Обрабатываемая деталь закрепляется на рабочем столе, модель — на специальном копирном столе, расположенном на одном уровне с рабочим столом. Это обеспечивает удобное для работы положение обрабатываемой детали и копира.
Шпиндель приводится во вращение электродвигателем, закрепленным снаружи колонны. Необходима установка плеч пантографа, для уменьшения или увеличения копии в нужном масштабе, производится настройка путем совмещения соответствующих штриховых отметок на движках и плечах пантографа.
Шпиндель пантографа смонтирован на шарикоподшипниках, которые обеспечивают плавное вращение резца-фрезы без люфта, как при самом низком, так и при самом высоком числе оборотов шпинделя.
Путем опускания или подъема рычага шпинделя происходит перемещение резца-фрезы в вертикальном направлении, причем глубина гравирования определяется опусканием резца до упора. Боковым вращением шпинделя можно дополнительно опускать или поднимать резец-фрезу, при этом определенная глубина гравирования может быть зафиксирована специальным кольцом, вмонтированным в него.
Правильная установка (соосности) резца-фрезы и шпинделя обеспечивается специальными разрезными конусными цангами, в которых резец закрепляется гайкой.
Особенностью конструкции станка марки К-2 является трехразмерный пантограф. Он свободно подвешен на шарнире и позволяет производить объемные различные граверные работы. При этом объемный копир (модель) и обрабатываемая модель расположены на равной высоте перед глазами гравера, что позволяет ему при любом положении плеч пантографа работать сидя или стоя с одинаковым удобством.
Чтобы перенастроить пантограф (смонтированы на шариках или на роликах) с рельефной работы на плоскостную или наоборот служит колонкообразная промежуточная деталь — ограничитель. Когда установлен ограничитель, пантограф фиксируется для плоскостной граверной работы, без него — для объемной.
Глубину гравирования при рельефных работах (производятся со свободно подвешенным пантографом), после установки резца регулируют ощупывающим пальцем, движущимся по копиру. Нониус установки глубины имеет деление с точностью до 0,1 мм, но допускает и промежуточные установочные значения с точностью до 0,02 мм.
Осуществление установки пантографа как при уменьшении, так и при увеличении размеров копирование происходит по отметкам, выгравированным на плечах пантографа . Пантограф допускает выполнение любых увеличений и уменьшений — от 1:1,5 до 1:10. Движки устанавливают так, чтобы штрих (марка) движка совпадал со штрихом плеча или поперечины.
Режущим инструментом для станка с пантографом являются резцы-фрезы.
Для выбора форм резцов-фрез решающим является вид работы в каждом данном случае.
Наиболее ходовой резец для плоскостной гравировки — конусный резец-фреза. Для рельефных работ применяют различные профили резцов.
Резцы-фрезы различной формы являются необходимыми инструментами и приспособлениями для работы на станке с пантографом, а также прижимные планки для них и закрепления заготовок на рабочем столе, наборы цифровых и буквенных шаблонов, стойка для закрепления ощупывающего пальца при обыкновенном шлифовании и различный вспомогательный инструмент для обслуживания станка.
Можно, заточив резец в соответствии с обрабатываемой поверхностью чтобы повысить производительность труда и качество гравирования. При гравировании на мягких металлах и материалах наиболее пригодны резцы-фрезы из легированных сталей, так как благодаря своей стойкости они всегда дают чистый и гладкий след.
При трудоемком гравировании применяют резцы-фрезы из быстрорежущей стали, из металлов повышенной твердости.
Важно иметь 3-4 комплекта различных зажимных цанг для любого копировально-фрезерного станка, с помощью которых можно всегда закрепить резец нужного диаметра.
Необходимо выбирать профиль и диаметр ощупывающего пальца, сходилась с профилем и толщиной резца, соблюдая строгую пропорциональность соответствующих величин.
Рабочий конец ощупывающего пальца пантографа должен быть гладко отполирован. Таким образом во время гравирования он будет плавно скользить по контуру копира.
Копиры изготавливаются из эбонита, плексигласа, латуни и т.д.
1. Улановский О.О. “Ручное и машинное гравирование”, Л., Машиностроение, Ленинградское отделение, 1990
2. Улановский О.О. “Универсальные приспособления для гравировальных работ к пантографу”, — Л.: ЛДНГП, 1964.
Читайте также: