Фрезерование на поворотном столе
Непрерывное фрезерование - это направление повышения производительности труда, которое является наиболее эффективным. Заготовки в этом случае обычно устанавливаются на круглых столах, совершающих во время работы непрерывное вращение со скоростью рабочей подачи. Снятие обработанных и установка новых подлежащих обработке заготовок производится без остановки процесса фрезерования , путем использования свободной от работы фрезы загрузочной зоны стола в течение времени, которое затрачивается на перемещение стола в рабочей зоне.
На рис. XII.7 показана схема такой обработки на круглом новоротном столе с механическим приводом. Небольших размеров заготовки сложной формы обрабатываются торцевой фрезой по своей наружной плоской поверхности. Заготовки устанавливаются базовой поверхностью на торцы трех (для каждой) пальцев 5; при этом они ориентируются упорами 3. Прихваты 4, действующие вручную, прижимают заготовки к призмам 2. Призмы жестко закреплены на общем основании 1.
Рис. XII.7. Схема непрерывного фрезерования на круглом столе с многоместным приспособлением при механическом приводе круговой подачи
На рис. XII.8 приведены возможные варианты обработки партии чугунных кронштейнов по рис. XII.8, а . Требуется фрезеровать три бобышки, отмеченные на чертеже утолщенными линиями. Основание детали к обработано ранее и можег служить базой при установке.
При осуществлении этой операции возможны следующие варианты:
- обработка по одной заготовке одной фрезой; обрабатываются все поверхности за одну установку заготовки или за несколько ее установок (при каждой установке фрезеруется только одна поверхность);
- обработка набором фрез одновременно всех поверхностей при установке нескольких заготовок в ряд;
- обработка по методу непрерывного фрезерования набором фрез на вертикально-фрезерном станке с круглым столом;
- обработка по методу позиционного фрезерования на специальном поворотном столе.
Первый вариант как явно непроизводительный не рассматривается. Сравнению подлежат только три последних варианта, применяемые в серийном производстве.
Рис. XII.8. Схемы вариантов фрезерования бобышек чугунных кронштейнов с различными затратами
Второй вариант можно характеризовать как метод множественной и одновременно многоинструментной обработки. Заготовки в этом случае устанавливаются в ряд в специальном приспособлении ( рис. XII.8, б ) на столе горизонтально- или вертикально-фрезерного станка. Расстояния между центрами обрабатываемых деталей равны 125 мм. Обработка ведется набором из трех дисковых фрез диаметром 200 мм со вставными ножами (вид А).
При одновременной установке шести заготовок длина l рабочего пути, приходящаяся на одну заготовку, будет равна
l = (125·5 + 200)/6 = 137,5 мм.
Здесь 200 мм — дополнительная длина пути, связанная с врезанием и перебегом фрезы.
Применение метода непрерывного фрезерования при обработке этих заготовок целесообразно в случае использования вертикально-фрезерного станка. Заготовки в этом случае устанавливаются на круглом столе диаметром 800 мм. Принципиально возможны два варианта расположения обрабатываемых заготовок: при первом варианте ( рис. XII.8, в ) на столе устанавливается 10 заготовок, а при втором ( рис. XII.8, е ) - 14.
Обработка производится набором дисковых фрез диаметром 300 мм, консольно закрепленных на оправке. Длина рабочего пути, приходящаяся на одну заготовку, при первом варианте расположения заготовок будет равна
πD/n = (3,14·800)/10 = 251,2 мм;
при втором варианте —
πD/n - (3.14·550)/14 = 123,3 мм.
При использовании метода позиционного фрезерования заготовки устанавливаются по 3 шт. в специальном приспособлении. Четыре таких приспособления располагаются на круглом чегырехпозиционном поворотном столе ( рис. XII.8, д ). Обработка, как и в предыдущем случае, ведется набором дисковых фрез диаметром 300 мм. Длина рабочего пути, приходящаяся на одну заготовку, составляет всего 105:3 = 35 мм.
Все приведенные выше варианты были оценены по достигаемой при их применении производительности труда. При этом были учтены все составляющие времени, т. е. не только машинное, но и время, затрачиваемое на установку, закрепление н снятие заготовки, а также на подвод и отвод фрезы и управление станком
Данные, характеризующие производительность труда при каждом варианте обработки, приведены в табл. XII.2 . Из таблицы следует, что поскольку рассматриваемые заготовки дают возможность компактного расположения их группами (без промежутков между обрабатываемыми поверхностями) по 3 шт., наиболее производительным является позиционное фрезерование при расположении заготовок по схеме д.
Таблица XII.2 . Данные различных вариантов обработки на фрезерных станках заготовки, показанной на рис. XII.8, а
Характеристика варианта обработки
и способа установки
Время на
одну
деталь,
мин
Производи-
тельность, %
по отношению
к варианту 1
Последовательное фрезерование при установке в
ряд шести заготовок по схеме б
Непрерывное фрезерование при установке 10
заготовок по схеме в
Непрерывное фрезерование при установке 14
заготовок по схеме г
Позиционное фрезерование при установке трех
заготовок (в позициях I — IV) по схеме д
Фрезерование с применением круглого поворотного стола
Поворотный круглый стол с ручной подачей. На рис. 160 показан круглый поворотный стол для работы с ручной подачей. Плита1поворотного стола крепится к столу станка при помощи болтов, вставляемых в пазы стола. При вращении маховичка4, насаженного на валик3, вращается поворотная часть стола2. На боковой поверхности стола нанесены градусные деления для отсчета поворота стола на требуемый угол. Заготовки для обработки закрепляют на поворотном столе любым способом: в тисках, непосредственно при помощи прихватов, в специальных приспособлениях.
Выбор фрезы. Так как обработку наружного контура и внутренних пазов желательно производить без смены фрезы, то выбираем концевую фрезу из быстрорежущей стали Р18 (по ГОСТ 8237—57) диаметром 32мм(соответственно ширине кругового паза) с нормальным зубом (z = 5) и коническим хвостовиком. 1 Поставить круглый стол на ребро, протереть основание и установить на стол станка. При установке ввести в пазы стола станка с обеих сторон прижимные болты с гайками и шайбами и закрепить круглый стол болтами. мм. Настройка станка на режим фрезерования. Для данной операции задана скорость резания υ = 31,5м/мин, что при диаметре фрезыD= 32ммпо лучевой диаграмме (см. рис. 54) соответствует 315об/мин. Подача фрезы задана 0,08мм/зуб, что приn= 315об/мини числе зубьев фрезы z = 5 дает минутную подачу 0,08X5x315= 126мм/мин. об/мини лимб коробки подач на 125мм/мин. Закрепив в шпиндель станка концевую фрезу, включают станок и подводят заготовку к фрезе в том месте, где имеется наименьший припуск (рис. 162, а). 1—2(рис. 161). При ручном вращении круглого стола фрезеруют криволинейный участок2—3. После этого фрезеруют при механической продольной подаче прямолинейный участок3—4и, наконец, опять при ручном вращении круглого стола фрезеруют криволинейный участок4—1. Вращением рукоятки вертикальной, продольной и поперечной подач подводят фрезу (см. рис. 162, б) и вставляют в отверстие5(см. рис. 161). Затем надо поднять стол, застопорить консоль стола и плавно при ручной круговой подаче круглого стола, медленно вращая маховичок, профрезеровать внутренний паз5—6. По окончании прохода опустить стол в исходное положение и вывести фрезу из паза. 7—5. 6надеть маховичок, то можно вращать стол вручную, как у показанного на рис. 160 стола с ручной подачей. Механическое вращение стола получается при соединении ходового винта продольной подачи стола станка через систему шестерен с шарнирным валиком3—4, связанным с червячной передачей, находящейся в корпусе круглого станка. Включение механической подачи стола производится рукояткой 5. Автоматическое выключение механической подачи производится кулачком2, который для установки можно передвигать по пазу1круглого стола и закреплять в нужном положении двумя болтами.
мм/мин. Ее определяют, исходя из развернутой длины окружности обработки и числа оборотов круглого стола в минуту.
об/мин. D= 250мм, следовательно, длина пути фрезы по этой окружности равна πD= 3,14 X 250 = 785,4мм. При одном обороте стола в минуту скорость круговой подачи равна 785,4мм/мин, а при 0,25об/мин, как задано условиями обработки, скорость круговой подачи составит: 785,4-0,25= 197,35мм/мин.
Фрезерование фасонных поверхностей на круглых поворотных столах
Поворотные столы с ручным приводом (рис. 86, а) нормализованы, имеют типовую конструкцию и изготавливаются с диаметром планшайбы 160, 200, 250 и 320 мм. Стол состоит из основания 2, которое устанавливается на столе фрезерного станка и крепится на нем при помощи болтов, размещенных в пазах стола, поворотной планшайбы 1 с Т-образными пазами и коническим отверстием в центре для установки и закрепления заготовки или приспособления. При вращении рукоятки 4 через червячную передачу начинает вращаться планшайба. На ее боковой поверхности нанесены градусные деления для отсчета угла поворота. Винтом 5 фиксируется рискоуказатель на круговой шкале стола.
Вал червяка установлен в эксцентричной гильзе 3, которую можно повернуть рукояткой 9, тем самым отсоединив червяк от червячного колеса. Это делается для быстрого поворота планшайбы вручную. Ограничитель 7, связанный с рукояткой 6, позволяет производить поворот планшайбы на требуемый и заранее установленный угол поворота. Неподвижное закрепление планшайбы на основании после ее поворота на необходимый угол производится рукояткой 8.
Поворотные круглые столы с механическим приводом также нормализованы и изготавливаются с диаметром планшайбы 320, 400, 500 и 630 мм. Стол такой конструкции (рис. 86, б) имеет две червячные передачи: одну для привода планшайбы 1 вручную маховичком 8, другую — для механического привода. Механическая круговая подача планшайбы стола заимствуется от вала, расположенного под столом станка, и передается через зубчатые колеса кронштейна 6, телескопический шарнирный вал 4, шарниры 3 и 5 на вал привода червячной передачи. Включение механической подачи планшайбы производится рукояткой 7, а автоматическое выключение — кулачком 2, расположенным в круговом пазу 10. Закрепление планшайбы в неподвижном положении производится рукояткой 9. Если отсоединить вал 4 от червяка, вращение планшайбы производится вручную от маховичка 8.
Если круглый поворотный стол с механическим приводом оснастить многоместным быстродействующим приспособлением, то фрезерование будет непрерывным, а установка заготовок на столе и снятие готовых деталей в процессе работы значительно сократит время на обработку.
Обработку фасонных поверхностей с применением круглых поворотных столов производят на вертикально-фрезерных станках концевыми фрезами. Перед установкой круглого стола его основание и поверхность стола станка необходимо тщательно протереть, а затем при помощи прижимных болтов и гаек закрепить на ней круглый стол.
Заготовка может быть закреплена непосредственно на планшайбе круглого стола прихватами или в приспособлениях.
Чтобы обеспечить правильное расположение криволинейного контура, необходимо его центр совместить с осью круглого стола. Для этого вначале устанавливают в шпиндель фрезерного станка упорный центр. Перемещая стол станка в необходимых направлениях, вводят рабочий конус центра в отверстие планшайбы круглого стола.
Совмещение осей центров планшайбы и шпинделя станка можно также осуществить, если в коническое отверстие планшайбы вставить упорный центр и совместить его вершину с вершиной центра, вставленного в шпиндель станка. После этого совмещают центр криволинейного контура детали с осью планшайбы стола.
Если на детали отверстие не предусмотрено, на заготовке размечают и накернивают центр криволинейного контура и совмещают его с центром планшайбы стола при помощи упорного центра, вставленного в шпиндель станка. Совместить центры заготовки и планшайбы стола можно также, если перед установкой заготовки произвести разметку криволинейного контура постоянного радиуса и по линиям разметки выверить заготовку. Для этой цели часто применяют чертилку, закрепленную на оправке в шпинделе станка. Ее вершину подводят к линии разметки на заготовке и поворотом планшайбы круглого стола проверяют ее положение относительно центра планшайбы.
В случае, когда на заготовке имеется окончательно обработанное отверстие в центре окружности криволинейного контура, ее устанавливают отверстием на центрирующую пробку и крепят к планшайбе прихватами.
После того как заготовка и фреза установлены, стол фрезерного станка смещают на несколько большую требуемой величину, выполняют пробное фрезерование небольшого участка поверхности и по результатам измерения полученного размера окончательно корректируют положение заготовки относительно фрезы. Фрезерование выполняют за один или несколько проходов (в зависимости от припуска на обработку) вращательным движением планшайбы круглого стола.
При фрезеровании криволинейного контура с переменным радиусом заготовку размечают. Профиль необходимой формы и размеров выполняют комбинированием продольной или поперечных подач станка и круговой подачи круглого стола. Если обработанная поверхность может иметь низкую шероховатость, то вся операция фрезерования производится за несколько проходов (припуск на чистовой проход должен быть не более 0,5 мм).
Фрезерные станки с поворотным столом
Фрезерные станки выполняют многочисленные операции: обработка плоских и фасонных поверхностей, нарезка резьбовых, шлицевых и зубчатых элементов, сверление и расточка отверстий. Для повышения функциональных возможностей обеспечивается движение заготовки в различных плоскостях, а также ее поворот вокруг оси.
Работа на станках с поворотным столом
Перемещение заготовки производится вместе с рабочим столом, на котором она закреплена. Консольные фрезерные станки обеспечивают движение стола в горизонтальной плоскости и перемещение всей консоли по вертикали. Универсальные фрезерные станки оснащены поворотным столом, который имеет возможность совершать поворот на угол до 45 градусов относительно вертикальной оси.
На станке с поворотным столом могут обрабатываться горизонтальные и вертикальные поверхности, углы и пазы. При установке делительной головки возможна обработка элементов деталей, требующих периодического или винтового движения. К ним относятся канавки на инструментах сверлильной группы, поверхности винтов и лопастей.
Наличие делительной головки также позволяет производить нарезку зубьев на зубчатых колесах с прямозубым и косозубым профилем. Работа на станках с поворотным столом ведется фрезами разного вида: цилиндрическими, угловыми, дисковыми, фасонными, торцевыми, концевыми.
Наличие поворотного стола обеспечивает фрезерному станку значительные технологические возможности, но накладывает некоторые ограничения. По сравнению с бесконсольными установками, у которых рабочий стол имеет только лишь возможность перемещения в горизонтальной плоскости, у консольных максимальные размеры и масса заготовки меньше. Наличие большого числа степеней свободы накладывает ограничения на параметры заготовки, которые станок может обрабатывать без потери точности.
Строение фрезерного станка с поворотным столом
Основные узлы фрезерного станка с поворотным столом расположены на станине, закрепленной на фундаментной плите. Привод инструмента выполнен по типовой схеме для фрезерных станков. На станине находится основной электродвигатель, который через ременную передачу передает вращение на коробку скоростей, а она — на шпиндельный узел.
 |
| Станок горизонтальный с поворотным столом (универсальный) консольно-фрезерный |
По вертикальным направляющим станины перемещается консоль, оснащенная поперечными направляющими. По ним двигаются салазки, в которых нарезаны пазы для поворотной плиты. На плите находятся горизонтальные направляющие для перемещения стола. Эта конструкция обеспечивает движение по трем осям и повороту вокруг вертикальной оси.
Перемещение стола на поворотной плите производится при помощи ходового винта, который вращается вертикальным валом через набор зубчатых конических колес. Вращение на вал передается от второго электродвигателя посредством ременной передачи и коробки скоростей с 10-12 ступенями. Ручная подача производится маховиком, находящимся слева от рабочего стола.
Изменение направления движения стола производится муфтой. В зависимости от того, в каком положении находится вилка муфты, сцепляются разные конические зубчатые колеса, передающие вращение от вертикального вала.
Поворотная плита вращается вместе со столом и закрепленной на нем детали вокруг вертикального вала относительно салазок. Для центрирования плиты в салазках имеется Т-образный паз, в котором находятся два сухаря. Они также производят фиксирование положения плиты за счет подъема, производимого винтами. Винты находятся спереди на станке, под рабочим столом. Для контроля угла поворота плиты и стола спереди имеется градусная шкала. Поворот стола производится рукояткой, расположенной перед рабочим столом, после чего плита фиксируется винтами.
Расширение возможностей станков без поворотного стола
Чтобы выполнять такие же операции, как и на универсальных фрезерных станках, на станках, у которых рабочий стол не имеет возможности поворота, используются специальные приспособления.
Сверху на стол станка (на рис. 1) устанавливают дополнительный стол. Он состоит из низкого цилиндрического корпуса, поверх или внутри которого располагается планшайба (2) с пазами для крепления заготовки. Для ручного вращения планшайбы предусмотрена рукоятка (4) с валом и червячным приводом (3). Продвинутые модели такого поворотного стола имеют возможность наклона относительно горизонтальной оси. Крепление дополнительного стола к основному производится при помощи Т-образных пазов.
Дополнительный поворотный стол в основном используется на вертикальных фрезерных станках. По сравнению с встроенным поворотным столом, дополнительный стол проигрывает по следующим показателям:
Читайте также: