Сверлильный станок

Сверлильный станок 2М112 предназначен для сверления отверстий в деталях из черных и цветных металлов, а также других материалов, диаметром не более 12 мм. Простота конструкции обеспечивает легкость управления, надежность и долговечность станков. Отсчет глубины обработки производится по круговому лимбу штурвала.

Технические характеристики настольного сверлильного станка 2М112 (2М-112)

Диаметр сверления в стали 45 ГОСТ 1050-88, мм: 12

Вылет шпинделя (расстояние от оси шпинделя до образующей колонны), мм: 190

Размер конуса шпинделя наружный по ГОСТ 9953-82 B: 18

Наибольшее перемещение шпинделя, мм: 100

Цена деления лимба, мм: 1

Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм: 50...400

Размеры рабочей поверхности стола, мм: 250x250

Количество Т-образных пазов: 3

Расстояние между пазами, мм: 50

Число скоростей шпинделя: 5

Число оборотов, об/мин: 450...4500

Подача при сверлении: ручная

Мощность электродвигателя, кВт: 0,55

Частота вращения, об/мин.: 1500

Напряжение питания, В: 380

Габаритные размеры, мм: 770 x 370x 950

Масса станка, кг не более: 120

 

Сверлильные станки предназначены для сверления глухих и сквозных отверстий в сплошном материале, рассверливания, зенкерования, развертывания, нарезания внутренних резьб, вырезания дисков из листового материала.

На сверлильно-фрезерных станках можно выполнять фрезерование, наклонное торцевое фрезерование, шлифовку поверхности, горизонтальное фрезерование и другие операции. Для выполнения подобных операций используют сверла, зенкеры, развертки, метчики и другие инструменты.

Формообразующими движениями при обработке отверстий на сверлильных станках являются главное вращательное движение инструмента и поступательное движение подачи инструмента по его оси. Основной параметр станка -- наибольший условный диаметр сверления отверстия (по стали). Кроме того, станок характеризуется вылетом и наибольшим ходом шпинделя, скоростными и другими показателями.

Сверлильные станки - согласно материалам, взятым из Википедии, многочисленная группа металлорежущих станков, предназначенных для получения сквозных и глухих отверстий в сплошном материале, для чистовой обработки (зенкерования, развёртывания) отверстий, образованных в заготовке каким-либо другим способом, для нарезания внутренних резьб, для зенкования торцовых поверхностей.

Применяя специальные приспособления и инструменты, можно растачивать отверстия, вырезать отверстия большого диаметра в листовом материале («трепанирование»), притирать точные отверстия и т. д.

Спектр применения сверлильных станков велик. Они используют в механических, сборочных, ремонтных и инструментальных цехах машиностроительных заводов и в предприятиях малого бизнеса.

На сверлильных станках обработка отверстий производится свёрлами, зенкерами, развёртками, зенковками и другими инструментами, нарезание резьбы -- метчиками.

В зависимости от области применения различают универсальные и специальные сверлильные станки. Находят широкое применение и специализированные сверлильные станки для крупносерийного и массового производства, которые создаются на базе универсальных станков путем оснащения их многошпиндельными сверлильными и резьбонарезными головками и автоматизации цикла работы.

Сверлильный станок, как и любая технологическая машина, состоит из следующих составных частей: двигателя, передаточного механизма, рабочего органа, органов управления. Передаточный механизм служит для передачи движения от электродвигателя к рабочему органу, которым является сверло. Оно крепится в патроне 3 (рис. 87, а), насаженном на вращающийся вал — шпиндель.

 

Вращение от электродвигателя 9 к шпинделю передается с помощью ременной передачи 7. Поворотом рукоятки подачи 6 патрон со сверлом можно поднимать или опускать с помощью реечной передачи.

На передней панели станка расположены кнопки включения 13 и выключения 14 электродвигателя. Включают станок нажатием на одну из крайних кнопок в зависимости от необходимого направления вращения шпинделя. Выключают станок нажатием на среднюю кнопку 14 красного цвета.

К основанию 1 станка неподвижно прикреплен вертикальный винт-колонна 12. Поворотом рукоятки 11 можно перемещать шпиндельную бабку вниз и вверх вдоль винта-колонны, а рукояткой 10 фиксировать ее в необходимом положении.

Для контроля глубины глухих отверстий предусмотрена шкала 4.

В зависимости от материала заготовки требуется различная скорость сверления. Для этого устанавливают необходимую частоту вращения шпинделя, перебрасывая ремень ременной передачи на шкивы разных диаметров.

Перед сверлением убирают с рабочего стола станка все лишние предметы. Заготовку с накерненными центрами отверстий закрепляют в тисках. Сверло необходимого диаметра вставляют в патрон и закрепляют специальным ключом. Для проверки правильности установки сверла кратковременно включают станок (с разрешения учителя). Если сверло установлено в патроне правильно, его острие при вращении не описывает окружность. Если сверло установлено с перекосом и наблюдается его биение, то станок выключают и закрепляют сверло правильно. Затем, поворачивая рукоятку подачи 6, опускают сверло и устанавливают тиски с заготовкой так, чтобы керн совпал с острием сверла.

Включают станок и сверлят отверстие, плавно нажимая на рукоятку подачи без рывков и больших усилий. При сверлении сквозных отверстий заготовку устанавливают на деревянный брусок, чтобы не сломать сверло и не испортить стол станка. При сверлении глубоких отверстий необходимо время от времени выводить сверло из отверстия и охлаждать его, окуная в емкость с охлаждающей жидкостью. В конце сверления силу нажима на рукоятку подачи необходимо уменьшить. Просверлив отверстие, нужно, плавно поворачивая штурвал подачи, поднять шпиндель в крайнее верхнее положение и выключить станок.

На предприятиях сверлильные станки обслуживают сверловщики. Они должны знать устройство станка, уметь его налаживать и обслуживать, выбирать правильную скорость сверления, уметь пользоваться различными приспособлениями для сверления, затачивать инструменты, разбираться в чертежах.

В цехах заводов применяются более сложные станки, чем мы только что рассмотрели. Это вертикально-сверлильные, радиально-сверлильные, многошпиндельные станки и станки-автоматы, выполняющие без участия человека сверлильные операции по заданной программе.

Сверлильные станки с ручным управлением

Вертикально-сверлильный станок. На станине станка размещены основные узлы. Станина имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается стол и сверлильная головка, несущая шпиндель и электродвигатель. Заготовку или приспособление устанавливают на столе станка, причем соосность отверстия заготовки и шпинделя достигается перемещением заготовки.

Управление коробками скоростей и подач осуществляется рукоятками, ручная подача -- штурвалом. Глубину обработки контролируют по лимбу. Противовес размещают в нише,а электрооборудование вынесено в отдельный шкаф. Фундаментная плита служит опорой станка. В средних и тяжелых станках ее верхняя плоскость используется для установки заготовок.

Внутренние полости фундаментной плиты в отдельных конструкциях станков служат резервуаром для СОЖ. Стол можно перемещать по вертикальным направляющим вручную с помощью ходового винта. В некоторых моделях стол бывает неподвижным (съемным) или поворотным (откидным).

Охлаждающая жидкость подается электронасосом по шлангам. Узлы сверлильной головки смазывают с помощью насоса, остальные узлы -- вручную.

Сверлильная головка представляет собой чугунную отливку, в которой смонтированы коробка скоростей, механизмы подачи и шпиндель. Коробка скоростей содержит двух- и трехвенцовый блоки зубчатых колес, переключениями которых с помощью одной из рукояток шпиндель получает различные угловые скорости. Частота вращения шпинделя, как правило, изменяется ступенчато, что обеспечивается коробкой скоростей и двухскоростным электродвигателем.

Радиально-сверлильный станок. В отличие от вертикально-сверлильного в радиально-сверлильном станке оси отверстия заготовки и шпинделя совмещают путем перемещения шпинделя относительно неподвижной заготовки в радиальном и круговом направлениях (в полярных координатах). По конструкции радиально-сверлильные станки подразделяют на:

-станки общего назначения,

-переносные для обработки отверстий в заготовках больших размеров (станки переносят подъемным краном к заготовке и обрабатывают вертикальные, горизонтальные и наклонные отверстия),

-самоходные, смонтированные на тележках и закрепляемые при обработке с помощью башмаков.

На радиально-сверлильных станках общего назначения заготовку закрепляют на фундаментной плите или приставном столе; очень крупные заготовки устанавливают на полу. В цоколе плиты смонтирована тумба, в которой может вращаться поворотная колонна. Зажим колонны -- гидравлический.

Рукав перемещается по колонне от механизма подъема и ходового винта. Шпиндельная бабка смонтирована на рукаве и может перемещаться по нему вручную. В шпиндельной бабке размещены коробки скоростей, подач и органы управления. Шпиндель с инструментом устанавливают относительно заготовки поворотом рукава и перемещением по нему шпиндельной бабки.

Сверлильные станки с ЧПУ

Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ. Станок предназначен для сверления, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы и легкого прямолинейного фрезерования деталей из стали, чугуна и цветных металлов в условиях мелкосерийного и серийного производства. Револьверная головка с автоматической сменой инструмента и крестовый стол позволяют производить координатную обработку деталей типа крышек фланцев, панелей без предварительной разметки и применения кондукторов. Класс точности станка обычно П.

Станок оснащен замкнутой системой ЧПУ, в качестве датчиков обратной связи используются сельсины. Управление процессом позиционирования и обработки в прямоугольной системе координат осуществляет УЧПУ. Имеется цифровая индикация, предусмотрен ввод коррекции на длину инструмента. Точность позиционирования стола и салазок 0,05 мм, дискретность задания перемещений и цифровой индикации 0,01 мм. Число управляемых координат -- 3/2 (всего/одновременно).

УЧПУ, смонтированное в шкафу, содержит считывающее устройство, кодовый преобразователь, блок технологических команд, блоки управления приводами салазок и стола. Для удобства визуального наблюдения за работой механизмов предусмотрен блок ручного управления и сигнализации. УЧПУ оснащают различными дополнительными блоками: устройствами коррекции радиуса, длины и положения инструмента, значений подачи, скорости резания; индикации перемещений, датчиками обратной связи при нарезании резьбы; блоками контроля останова на рабочих и вспомогательных ходах и т.п.

Получив информацию через считывающее устройство, УЧПУ выдает команды на автоматический привод перемещения рабочих органов станка, например на шаговый двигатель привода салазок. Силовое электрооборудование размещено в шкафу, откуда команды передаются на станочное электрооборудование. Рабочий орган станка -- револьверная головка с набором инструментов -- обеспечивает обработку различными инструментами (до шести) в заданной программой последовательности.

Радиально-сверлильный станок с ЧПУ. На станке выполняют обработку отверстий в крупногабаритных заготовках, а также легкое фрезерование поверхностей и пазов, в том числе криволинейных. Класс точности станка Н. Число управляемых координат (всего/одновременно) 3/2. Точность установки координат 0,001 мм. Программируется: перемещение по осям X, Y, Z; параметры режима резания и номер инструмента; смена инструмента осуществляется оператором.

Деталь располагают на столе-плите, закрепленной на фундаменте. На салазках, перемещающихся по станине (ось X), установлена колонна, по вертикальным направляющим которой выполняет установочное перемещение рукав. По направляющим рукава движется шпиндельная головка (подача по оси Y) с размещенными в ней коробкой скоростей и приводом подач. Направляющие шпиндельной головки и салазок комбинированные (скольжения - качения). Передняя поверхность направляющих шпиндельной бабки -- лента из фторопласта, работающая в паре с передней чугунной термообработанной направляющей рукава. Шпиндель имеет осевую подачу по оси Z.

У станка установлен стеллаж вместимостью 18 инструментов, обеспечивающих работу станка по программе. У каждой ячейки с инструментом имеется лампочка, которая сигнализирует о том, какой инструмент по программе оператор должен установить в шпиндель. Ячейки снабжены микропереключателями, которые срабатывают, если извлечен незапрограммированный инструмент или отработавший инструмент вставлен не в свою ячейку. При этом работа станка по автоматическому циклу прекращается

 

Фрезерные станки

Рис. 1. Основные типы фрезерных станков: а — консольные вертикально-фрезерные станки; 6 — фрезерные станки непрерывного действия (карусельно-фрезерные и барабанно-фрезерные); в — копировальные (вертикальные и горизонтальные) фрезерные станки; г — вертикально-фрезерные бесконсольные станки; д — продольно-фрезерные станки; е — широкоуниверсальные фрезерные станки (консольные и бесконсольные); ж — горизонтальные консольно-фрезерные станки

 

Рассмотрим основные элементы режимов резания при фрезеровании.
Скорость резания v (м/с) при фрезеровании определяют по формуле
v = πDn/1000, где D — диаметр фрезы, мм; п — частота вращения фрезы, с-1. При заданной скорости резания частоту вращения шпинделя станка фрезеровщик может определить по формуле п = 1000v/(πD).
Подачей S при фрезеровании называют скорость перемещения стола с заготовкой относительно фрезы. Различают подачи: на один зуб фрезы — Sz мм/зуб; на один оборот фрезы — S0, мм/об; минутную — Sмин, мм/мин.
Эти подачи связаны между собой следующими зависимостями:
Sмин = Son-60 = Szzn -60,
где z — число зубьев фрезы.
Глубиной резания t, мм, называют толщину слоя материала, снимаемого за один рабочий ход, а шириной фрезерования В, мм, — ширину поверхности, обрабатываемой за один рабочий ход.
Стойкость фрезы Т, мин, — время работы фрезы до замены.
Фрезерование можно осуществлять двумя способами: встречное фрезерование (против подачи), когда направление подачи противоположно направлению вращения фрезы и попутное фрезерование (по подаче), когда направления подачи и вращения фрезы совпадают.
Устройство широкоуниверсальных консольно-фрезерных станков
Наиболее распространенными типами фрезерных станков являются широкоуниверсальные, горизонтальные, вертикальные и универсальные станки.
На консольных горизонтально-фрезерных и универсально-фрезерных станках можно обрабатывать горизонтальные и вертикальные плоские поверхности, пазы, углы, рамки, зубчатые колеса и др. Универсальные станки, имеющие поворотный стол, можно использовать для фрезерования всевозможных винтовых поверхностей. Технологические возможности этих станков расширяются с применением делительных, долбежных, накладных универсальных головок и других приспособлений.
В горизонтально-фрезерных станках расположение шпинделя горизонтальное, в вертикально-фрезерных — вертикальное. Консольно-фрезерные универсальные станки отличаются от горизонтально-фрезерных наличием конструкции обеспечивающей поворот стола относительно вертикальной оси. Широкоуниверсальные фрезерные станки от универсальных отличаются наличием на станине специального хобота, на котором установлена дополнительная головка со шпинделем и рядом других конструктивных параметров.
Детали и узлы фрезерных станков широко унифицированы.
Рассмотрим конструктивные особенности, компоновку и кинематику широкоуниверсального консольного и горизонтально-фрезерного станка мод. 6Р82Ш (рис. 2).
На станке можно выполнять разнообразные фрезерные работы по чугуну, стали и цветным металлам твердосплавным и быстрорежущим инструментом в условиях мелко- и крупносерийного производства.
На фундаментной плите 7 станка (см. рис. 2, б) установлена станина 2.
На вертикальных направляющих станины расположена консоль 10 с горизонтальными поперечными направляющими, на которых удерживаются салазки, а на них поворотная плита с горизонтальными продольными направляющими.

 

Рис. 2. Общий вид и основные узлы станка мод. 6Р82Ш: а — общий вид (1 — рукоятка включения продольных перемещений стола; 2, 37 — рукоятки включения поперечной и вертикальной подач стола; 3 — переключатель ввода «Включено—выключено»; 4 — переключатель насоса охлаждения «Включено—выключено»; 5 — переключатель вращения горизонтального шпинделя «Влево—вправо»; 6, 24 — маховички ручного продольного перемещения стола; 7— рукоятка переключения скоростей горизонтального шпинделя; 8, 27— кнопка «Стоп»; 9, 26 — кнопка «Пуск шпинделя»; 10 — стрелка указателя частоты вращения шпинделя; 11 — указатель частоты вращения шпинделя; 12, 25 — кнопка «Быстро стоп»; 13 — кнопка «Импульс шпинделя»; 14 — переключатель освещения; 15 — маховичок ручного перемещения хобота; 16 — рукоятки переключения скоростей шпинделя поворотной головки; 17 — механизм зажима серьги; 18 — механизм зажима поворотной головки; 19 — маховичок выдвижения гильзы шпинделя; 20 — рукоятка зажима гильзы и шпинделя; 21 — звездочка механизма автоматического цикла; 22 — рукоятка включения продольной подачи стола; 23 — механизм зажима стола; 28 — переключатель ручного или автоматического управления стола; 29 — маховичок ручных поперечных перемещений стола; 30 — лимб механизма поперечных перемещений стола; 31 — кольцо нониуса; 32 — рукоятка ручных вертикальных перемещений стола; 33 — кнопка фиксации грибка переключения подачи; 34 — грибок переключения подачи; 35 — указатель подачи стола; 36 — стрелка указателя подачи стола; 38 — рукоятка зажима салазок на направляющих консоли); б — основные узлы (1 — фундаментная плита; 2 — станина; 3 — электрооборудование; 4 — коробка скоростей; 5 — коробка переключения; 6— хобот; 7— поворотная головка; 8 — накладная головка; 9 — стол и салазки; 10— консоль; 11 — коробка подач)
На этих направляющих монтируется стол 9. Такая компоновка узлов обеспечивает столу перемещение в трех направлениях (продольном, поперечном и вертикальном). В станине расположена коробка скоростей 4 с рукояткой и лимбом 5 и привод с электродвигателем 3, обеспечивающим вращение шпинделя. В консоли 10 размещена коробка подач 11 с электродвигателем, лимбом и рукояткой для установки подач. В верхней части станины смонтирован горизонтальный шпиндель, а над выдвижной частью — хобот 6. На направляющих хобота закреплены поворотная 7 и накладная 8 головки, которые являются опорами фрезерных оправок для установки на них фрез.
Кинематическая схема станка показана на рис. 3. Главное движение в станке и движение подачи происходят следующим образом.
Привод горизонтального шпинделя (главного движения) осуществляется электродвигателем Ml через зубчатые передачи. Число ступеней частот вращения равно числу вариантов передаточных отношений от электродвигателя до шпинделя, т. е. 3 х 3 х 2 = 18.

 

Рис. З. Кинематическая схема станка мод. 6Р82Ш
Минимальная частота вращения
nmin = 24,3 • (27/53) • (16/38) • (17/46) • (19/69) = 0,52 с-1;
максимальная
nmaх = 24,3 • (27/53) • (22/32) • (38/26) • (82/38) = 26,6 с-1.
Шпиндель поворотной головки приводится во вращение от электродвигателя М2 через зубчатые передачи. Число ступеней вращения 2x3x2=12; птin= 23,8 • (28/72) • (34/66) • (21/59) • (28/28) х (19/19) = 0,83 с-1; nmaх= 23,8 • (52/48) • (51/49) • (28/28) • (19/19) = 26,6 с-1.
Привод подач стола в поперечном и продольном направлениях осуществляется через зубчатые передачи от электродвигателя МЗ.
Минимальная подача стола в указанных направлениях
smin = 23,8 • 60 • (26/50) • (26/57) • (18/36) • (18/40) • (13/45) • (18/40) х (28/35) • (18/33) • (33/37) • (18/16) • (18/18) • 6 = 25 мм/мин;
максимальная
smax = 23,8 • 60 • (26/50) • (26/57) • (36/18) • (24/24) • (40/40) х (28/35) • (18/33) • (33/37) • (18/16) • (18/18) • 6 = 1250 мм/мин.
Ускоренная подача стола в продольном и поперечном направлениях Sу = 23,8 • 60 • (26/33) • (28/35) • (18/33) • (33/37) х (18/16) • (18/18) • 6 = 3000 мм/мин.
Максимальная подача стола в вертикальном направлении
S в mах = 23,8 • 60 • (26/50) • (26/57) • (36/18) • (24/34) • (40/40) х (28/35) • (22/33) • (23/46) •6 = 416 мм/мин;
минимальная
SB min = 23,8 • 60 • (26/50) • (26/57) • (18/36) • (18/40) • (13/45) х (18/40) • (28/35) • (18/33) • (22/33) • (23/46) • 6 = 8,3 мм/мин.
Установочная подача стола в вертикальном направлении
S у.в = 23,8 • 60 • (26/33) • (28/35) • (18/33) х (22/33) • (23/46) - 6 = 1000 мм/мин.
Вращением маховика 15, при отжатом зажиме, хобот (рис. 4), в котором монтируют коробку скоростей привода шпинделя поворотной головки, перемещается по направляющим станины. На направляющих хобота могут быть установлены серьги для поддержки конца фрезерной оправки. Зазор в подшипниках серьги регулируют гайкой 3. Масло в подшипниках поступает из ниши серьги через паз во втулке 2. Подачу масла регулируют изменением площади сечения подводящего канала 7. Коробка скоростей горизонтального шпинделя расположена в станине и соединена с валом электродвигателя упругой муфтой.
Шпиндель станка установлен на трех подшипниках. Осевой зазор в шпинделе регулируют подшлифовкой колец. Повышенный зазор в подшипнике устраняют подшлифовкой полуколец и гайкой следующим образом. Снимают крышку (или боковую крышку), фланец, пружинное кольцо и вынимают полукольца. Гайкой выбирают зазор так, чтобы при работе нагрев подшипников не превышал 60 °С.
Управление станком осуществляют с помощью кнопок и рукояток (см. рис. 2, а). Станок включают в сеть и выключают переключателем 3. Шпиндели включают кнопками 9 или 26, а отключают кнопками 8 и 27. Для изменения направления вращения шпинделей служат переключатели. При выключении шпинделей отключается движение подачи. Продольную подачу включают и отключают рукояткой 22 (три положения: вправо, влево, среднее) или дублирующей рукояткой 1 при управлении станком сбоку. Рукояткой 37 (дублирующая рукоятка 2) управляют поперечными и вертикальными перемещениями. Она имеет пять фиксированных положений: среднее (нейтральное); к себе, от себя (перемещаются салазки); вниз, вверх (перемещается консоль). Одновременное включение подач исключено электроблокировкой и конструкцией механизма.

 

Рис. 4. Хобот с серьгами: 1 — проволока; 2 — втулка; 3 — гайка
Нажатием кнопок 12 или 25 осуществляют быстрое перемещение узлов происходит при нажатии кнопок 12 или 25, которое прекращается при отпускании кнопок. Движение рабочей подачи будет продолжаться до выведения рукоятки 37 (или рукоятки 2) в нейтральное положение. Продольное, поперечное и вертикальное перемещения выполняют вручную соответственно маховичками 24, 6, 29 и рукояткой 32. Лимбы отсчета перемещений устанавливают в начальное для отсчета положение так: лимб 30 (нажимом) смещают от себя и в данном положении поворачивают до совмещения нулевой риски с указателем отсчета перемещений на кольце 3. Поворотом кольца 3 точно совмещают лимб и указатель. Маховичок 6 сблокирован пружиной от произвольного включения при механической подаче. Маховички 24, 29 и рукоятка 32 при включении механической подачи отключаются и блокируются специальным устройством. Крайние положения стола ограничивают с обеих сторон упорами, которые, нажимая на соответствующие рычаги, выводят рукоятку в нейтральное положение. Продольные перемещения ограничивают упорами, нажимающими на выступы рукоятки 22. Положение упоров регулируют их перемещением в пазах планок и стола и установкой с расчетом выключения подач в нужном месте. Со снятыми упорами работа на станке не допускается.
Для переключения частоты вращения горизонтального шпинделя рукоятку 7 движением вниз выводят из фиксирующего паза и движением на себя поворачивают до отказа; вращением указателя 11 устанавливают необходимую частоту вращения против стрелки указателя 10; поворачивают рукоятку в сторону первоначального положения до упора, включают кнопку 13 «Импульс шпинделя» и досылают рукоятку плавным движением в первоначальное положение. Частоту вращения шпинделя поворотной головки переключают рукояткой 16. При вращении шпинделя переключения запрещаются.
Технические характеристики консольных широкоуниверсальных станков приведены в табл. 1.
Для точной и особо сложной обработки используют широкоуниверсальные инструментальные фрезерные станки (рис. 5), имеющие горизонтальный и вертикальный шпиндели, а также большое количество приспособлений, которые позволяют выполнять на этих станках (кроме фрезерования) сверление, долбление, растачивание, подрезку торцов, нанесение рисок, фрезерование винтовых канавок и другие работы.

Таблица 1. Технические характеристики консольных широкоуниверсальных станков

Модель станка	6Т80Ш	6Д82ШФ20	6Т83Ш-1
Размеры рабочей поверхности стола (ширина х длина), мм	200*800	320*1250	300*1600
Наибольшее перемещение стола, мм: продольное
поперечное
вертикальное
Перемещение пиноли, мм
Конусы отверстия шпинделя: горизонтального
поворотного
Расстояние от оси горизонтального шпинделя до поверхности стола, мм: наименьшее
наибольшее
Мощность, кВт: привода горизонтального шпинделя		5,5
привода поворотного шпинделя	1,5	2,5
привода подач	0,75	2,2
Наибольшая масса обрабатываемой заготовки, кг
Габаритные размеры станка, мм длина ширина высота	1600*1875*2080	2475*2325*2020	2570*2252*2040
Массы станка, кг

Размер/градация
Площадь стола, мм	200*800	250*1000	320*1250	400*1600	500*2000

Основными конструктивными элементами станков этого типа являются: накладной стол 7; вертикальная и горизонтальная фрезерные бабки 2 и 3; суппорт 4; стойка 5 и основание 6 (см. рис. 5).

 

Рис. 5. Широкоуниверсальный инструментальный фрезерный станок: 1 — накладной стол; 2, 3 — вертикальная и горизонтальная фрезерные бабки; 4 — суппорт; 5 — стойка; 6 — основание.
Таблица 2. Технические характеристики широкоуниверсальных инструментальных фрезерных станков

Модель станка	6Т80Ш	6Д82ШФ20	6Т83Ш-1
Размеры рабочей поверхности стола (ширина х длина), мм	200*500	200*500	250*630	320*800
Наибольшее перемещение стола, мм: продольное
вертикальное
Расстояние от оси горизонтального шпинделя до рабочей поверхности углового горизонтального стола, мм: наименьшее наибольшее	90/390	35/448	45/595	420/624
Число ступеней для стола	Бесступенчатые	Бесступенчатые	Бесступенчатые	Бесступенчатые
Скорости быстрых перемещений основного вертикального стола, суппорта и шпиндельной бабки в продольном, поперечном и вертикальном направлениях, мм/мин
Масса станка, кг, не более: без принадлежностей с принадлежностями	810/1270	1150/1890	1420/2280	2250/2800
Габаритные размеры станка, мм: длина ширина высота	1350*1400*1745	1250*1520*1700	1685*1665*1890	2150*2000*2134

В промышленности также широко используют следующие фрезерные станки: продольно-фрезерные — для обработки крупных и тяжелых заготовок с большой длиной обрабатываемой поверхности; копировально-фрезерные — для обработки заготовок, имеющих различный сложный профиль наружных и внутренних поверхностей: гравировальные — для гравирования надписей и узоров, а также для выполнения мелких копировально-фрезерных работ; специализированные резьбофрезерные (шпоночно-фрезерные — для фрезерования шпоночных пазов; карусельно- и барабанно-фрезерные — для непрерывной обработки); с числовым программным управлением — для обработки заготовок деталей сложных плоскостных и пространственных форм. Применение этих станков дает возможность намного сократить время обработки и время на подготовку производства, так как отпадает необходимость в изготовлении специальной дорогостоящей оснастки (шаблонов, копиров, специальных приспособлений и инструмента), а также трудоемкой ручной доработке и доводке деталей.
Устройство консольного вертикально-фрезерного станка
На вертикально-фрезерных станках можно обрабатывать горизонтальные и наклонные плоские поверхности, пазы, углы, рамки и др. В качестве примера ниже рассмотрено устройство консольного вертикально-фрезерного станка мод. 6Р13ФЗ.
Основными узлами станка мод. 6Р13ФЗ (рис. 6) являются: основание 7, станина 2, консоль 3, стол 5 с салазками 4 и шпиндельная головка со шпинделем 6.

Рис. 6. Консольный вертикально-фрезерный станок: 1 — основание; 2 — станина; 3 — консоль; 4 — салазки; 5 — стол; 6 — шпиндель
Станина жесткой конструкции имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается консоль 3. В левой нише станины смонтирована коробка скоростей с устройством переключения частоты вращения шпинделя. Переключение осуществляется только вручную: рукоятку, расположенную на коробке, опускают вниз (до вывода из фиксирующего паза) и отводят от себя до упора; поворачивая лимб, устанавливают требуемую частоту вращения шпинделя
Технические характеристики станка мод. 6Р13ФЗ

Класс точности станка по ГОСТ 8—82	Н
Размеры рабочей поверхности стола по ГОСТ 165—81, мм: ширина, длина	400*1600
Наибольшее перемещение ползуна, мм
Скорость быстрого перемещения стола по X, Y, Z, мм/мин
Пределы частоты вращения шпинделя, мин	0,66-33,3
Электродвигатель главного движения: мощность, кВт	7,5
Пределы подач стола, мм/мин	20-1200
Расстояние от торца шпинделя до стола, наименьшее, наибольшее, мм	70-450
Габаритные размеры станка с электрооборудованием не более, длина, ширина, высота, мм	3555*4150*2517
Масса станка (без УЧПУ. гидростанции, электрошкафа), кг

Кинематическая схема вертикально-фрезерного станка мод. 6Р13ФЗ показана на рис. 7.
Главное движение. Шпиндель VIII получает вращение от асинхронного электродвигателя Ml (N=7,5 кВт, Л7 = 24,3 с-1) через коробку скоростей с тремя блоками зубчатых колес Б1, Б2, БЗ и передачи Z= 39—39, Z=42—41— 42 в шпиндельной головке. Механизм переключения блоков обеспечивает получение 18-и частот вращения и позволяет выбирать требуемую частоту вращения без прохождения промежуточных ступеней. Кинематическую цепь для минимальной частоты вращения шпинделя можно рассчитать следующим образом:
nmin = 24,3 • 31/49 • 16/38 • 17/46 • 19/69 • 39/39 х 42/41 •41/42=0,66 с-1.
Инструмент в оправке крепят вне станка с помощью сменных шомполов. Оправка имеет наружный конус 50 и внутренний конус Морзе № 4. Для крепления инструмента с конусами Морзе № 2 и № 3 применяют сменные втулки. Зажим инструмента осуществляется электромеханическим устройством. Смазывание подшипников и зубчатых колес коробки скоростей осуществляется от плунжерного насоса, расположенного внутри коробки скоростей.

 

Рис. 7. Кинематическая схема вертикально-фрезерного станка мод. 6Р13ФЗ
Движение подач. Вертикальная подача ползуна со смонтированным в нем шпинделем осуществляется от высокомоментного двигателя М2 (М = 13 Н • м, n = 16,6 с-1) через зубчатую пару Z= 44—44 и передачу «винт—гайка качения» с шагом р = 5 мм. Предусмотрено ручное перемещение ползуна. На валу установлен датчик Д обратной связи — вращающийся трансформатор типа ВТМ-1В.
Поперечная подача салазок осуществляется от высокомоментного двигателя М4 (М = 13 Н • м, п - 16,6 с-1) через беззазорный редуктор Z= 22—52—44 и «винт—гайку качения» с шагом р = 10 мм.
Продольная подача стола происходит от высокомоментного электродвигателя МЗ через беззазорный редуктор Z=26—52 и «винт—гайку качения» XIII с шагом p=10 мм. В редукторах продольного и поперечного перемещений установлены датчики Д обратной связи и вращающиеся трансформаторы типа ВТМ-1В. Зазор направляющих стола и салазок выбирают клиньями. Зазор в передачах «винт—гайка качения» устраняют поворотом обеих гаек в одну сторону.
Устройство бесконсольных вертикально-фрезерных станков
Отличительными особенностями конструкций станков этого типа являются: отсутствие консоли; более жесткие станина и стойка; повышенная мощность; червячно-реечный привод. Общий вид станка мод. 6А54 показан на рис. 8, а, а его кинематическая схема — на рис. 8, б.
Главное движение — вращение шпиндель получает от электродвигателя Ml через зубчатые передачи.
Число ступеней частот вращения шпинделя 4•2•2=16;
минимальная частота птiп = 24,3 • (18/56) • (24/48) • (24/48) • (48/48) • (22/68) = 0,66 с-1;
максимальная частота птax = 24,3 • (18/53) • (36/36) • (40/32) • (48/48) • (60/30) = 20,8 с-1.
Цепь подач: электродвигатель М2; упругая муфта 7, зубчатые передачи на валах VIII, X, XI, XII; предохранительная муфта 2; зубчатая передача 43/54; червячная передача 2/32; дифференциальный механизм 3 (двигатель МЗ выключен);
коническая передача 36/18 дифференциала; вал XV; зубчатые передачи 30/30, 22/44, 44/22; червячно-реечная передача (т = 8; Z= 1) или муфта 8; цепная передача 24/19; винт (17=10 мм). Расчет минимальной и максимальной продольной Sпр и поперечной Sn подач можно представить так:
Snp min= 24,3 • 60 • (38/57) • (22/44) • (24/48) • (25/50) • (20/64) х (43/54) • (2/32) • (36/18) • (18/36) • (30/30) • (22/44) х (44/22) • 1 • 3,14 • 8 = 47 мм/мин;
Sn min = 24,3 • 60 • (38/57) • (22/44) • (24/48) • (25/50) • (20/64) х (43/54) • (2/32) • (36/18) • (18/36) • (24/19) • 10 = 24 мм/мин;
Snp max = 24,3 • 60 • (38/57) • (33/33) • (40/32) • (25/50) • (56/28) х (43/54) • (2/32) • (36/18) • (18/36) • (30/30) • (22/44) х (44/22) • 1 • 3,14 • 8 = 1600 мм/мин;
Sn max = 24,3 • 60 • (38/57) • (33/33) • (40/32) • (25/50) • (56/28) х (43/54) • (2/32) • (36/18) • (24/19) • 10 = 770 мм/мин.

 

Рис. 8. Бесконсольный вертикально-фрезерный станок мод. 6А54: а — общий вид; б — кинематическая схема; 1 — станина; 2 — салазки; 3 — стол; 4 — подвесной пульт управления; 5— шпиндельная бабка; 6 — стойка; 7— коробка подач
Перемещение шпиндельной бабки по вертикали; ускоренное перемещение стола в продольном и поперечном направлениях и шпиндельной бабки по вертикали (при включении муфты 5 на валу XV) обеспечивают цепи вспомогательных движений. Электродвигатель МЗ осуществляет ускоренную подачу стола в продольном (Sпру) и поперечном (Sпр.у) направлениях и шпиндельной бабки по вертикали (SB y) через муфту 4, червячную передачу 1/32 на вал XIV дифференциала (и = 2) и далее к червячно-реечной передаче продольной подачи: Sпр.у = 2300 мм/мин; Sп.у=1160 мм/мин; Sв.у=780 мм/мин. Изменение направления движений узлов станка выполняется реверсированием электродвигателей Ml, M2, МЗ. Полуавтоматический цикл работы станка производится с помощью кулачков. Продольное перемещение стола фрезеровщиком от руки осуществляется вращением маховичка 9, а поперечное — маховичком 10. При ручной подаче стола включают муфту 6, а при механическом — муфту 7. Все установочные перемещения (изменение частоты вращения шпинделя и подач), освобождение и зажим шпиндельной бабки, салазок, гильзы шпинделя, автоматический подъем гильзы шпинделя и блокировка узлов осуществляются с по