Станина служит для крепления всех узлов и механизмов станка. Некоторые узлы станка (коробка скоростей, электродвигатель с ременной передачей, механизм передачи движения к коробке подач и шпиндель станка) расположены внутри станины и не видны. Другие узлы станка (консоль, коробка подач, хобот, стол, насос для подачи охлаждающей жидкости) находятся на наружных поверхностях станины.

Станина имеет коробчатую форму и усилена изнутри ребрами; на передней стенке ее расположены вертикальные направляющие (выполненные в виде «ласточкина хвоста») для консоли, а наверху - горизонтальные направляющие для хобота.

Станина является основной частью фрезерного станка и изготовляется точно по чертежу и техническим условиям. Она отливается из качественного чугуна и тщательно обрабатывается.

Хобот имеется у горизонтально- и универсально-фрезерных станков и служит для правильной установки и поддержки фрезерной оправки. Хобот установлен в горизонтальных направляющих на верхней части станины и может быть закреплен на любом расстоянии от ее зеркала, т. е. с различным вылетом (см. рис. 88). Для увеличения жесткости при обработке тяжелых деталей и при больших сечениях стружки применяют поддержки, которые связывают хобот с консолью.

Консоль представляет собой жесткую чугунную отливку, установленную на вертикальных направляющих станины. Консоль перемещается по вертикальным направляющим станины и несет горизонтальные направляющие для салазок. Она поддерживается стойкой, в которой расположен телескопический винт для подъема и опускания консоли. Жесткость конструкции консоли и точность ее направляющих имеют первостепенное значение для работы станка. В консоли находятся два болта, которыми крепятся поддержки, связывающие стол станка с хоботом для лучшей устойчивости при больших нагрузках.

Салазки являются промежуточным звеном между консолью и столом станка. По верхним направляющим салазок движется стол в продольном направлении, а сами салазки перемещаются в поперечном направлении по верхним направляющим консоли.

Стол монтируется на направляющих салазок и перемещается в продольном направлении. На столе укрепляются заготовки, зажимные и другие приспособления, для чего рабочая поверхность стола имеет продольные Т-образные пазы.

Перемещение стола, салазок и консоли сообщает заготовке продольную, поперечную и вертикальную подачи по отношению к фрезе. Наибольшие перемещения стола, салазок и консоли приведены на рис. 88.

Консольно-фрезерные станки обычно имеют как ручную, так и механическую подачу стола, салазок и консоли.

Для установочных перемещений при наладке и для холостых перебегов стола можно применять ручную или механическую подачу, а для рабочих подач - только механическую.

Кроме рабочих подач, на большинстве фрезерных станков стол имеет быстрый ход (ускоренное перемещение) во всех трех направлениях. Быстрый ход предусмотрен для подвода заготовки к фрезе, а также для обратного перемещения стола.

Быстрый ход осуществляется с одной постоянной скоростью, а рабочие подачи имеют несколько ступеней, которые можно устанавливать при помощи коробки подач в зависимости от характера обработки, материала фрезы и заготовки.

Шпиндель. Для вращения режущего инструмента служит шпиндель, который получает движение от коробки скоростей. От точности изготовления шпинделя, от его прочности и жесткости зависит точность вращения оправки с надетой фрезой. Шпиндели фрезерных станков изготовляют из легированной стали марки 40Х и подвергают термической обработке.

На рис. 103 приведен чертеж шпинделя станка 6Н82Г, из которого видно, какие высокие требования предъявляются к чистоте и точности механической обработки этой детали. Шпиндель изготовляют пустотелым.

Шейки под подшипники обрабатываются по 1-му классу точности с чистотой V 8, чтобы вращение шпинделя было правильным. Очень точно должен быть обработан передний конец шпинделя и коническое гнездо - места для установки и крепления инструмента и оправок.

Отечественные фрезерные станки имеют стандартный передний конец шпинделя, подобно изображенному на рис. 59.

На рис. 104 показан шпиндель фрезерного станка с надетой в коническое гнездо фрезерной оправкой, затянутой шомполом (затяжной винт). На оправку надета фреза. Оправка, кроме опоры в гнезде шпинделя, имеет опору в серьге (кронштейне) хобота. Как было изложено выше (см. стр. 70), фрезу можно устанавливать также консольно на коротких концевых оправках, либо непосредственно на переднем конце шпинделя - в зависимости от ее типа.

Привод шпинделя осуществляется от электродвигателя, расположенного в станине станка. Вращение на шпиндель станка передается через шкив и ременную передачу. Двигатель расположен внутри станины, благодаря чему повышается безопасность работы и сокращается площадь, занимаемая станком.

Привод подач стола осуществляется от электродвигателя, расположенного в консоли станка, через коробку подач.

Консольно-фрезерные станки современной конструкции подобно станку 6Н82Г имеют отдельные электродвигатели для привода коробки скоростей и для привода коробки подач.

Коробка скоростей предназначена для передачи вращения от шкива шпинделю и для изменения числа его оборотов при помощи переключения зубчатых колес.

Коробка подач служит для изменения величины подач стола в вертикальном, продольном и поперечном направлениях.

На рис. 105 изображен горизонтально-фрезерный станок модели 6Н81Г выпуска Дмитровского завода фрезерных станков. Станок показан в разобранном виде, чтобы были видны все основные узлы и механизмы.

Вертикально-фрезерные станки.

Вертикально-фрезерный станок отличается от горизонтального только расположением шпинделя, и все изложенное выше о горизонтально-фрезерном станке вполне применимо к вертикально-фрезерному, за исключением тех деталей и узлов, которые у последнего отсутствуют (хобот, серьга).

На рис. 106 показаны основные узлы вертикально-фрезерного станка 6Н12 производства Горьковского завода фрезерных станков.

Станки этой модели вместе с горизонтально-фрезерным станком 6Н82Г (см. рис. 85) или универсально-фрезерным станком 6Н82 (см. рис. 86) образуют гамму консольно-фрезерных станков 2-го размера (см. рис. 89).

Все станки 2-го размера имеют 18 скоростей вращения шпинделя в диапазоне 30-1500 об/мин и 18 ступеней подач в пределах от 23,5 до 1180 мм/мин для продольного и поперечного перемещений стола и от 8 до 390 мм/мин для вертикального.

Рабочая поверхность стола у станков 2-го размера равна 1500X320 мм. Стол имеет следующие максимальные перемещения в мм:

		Вертикально-	Универсально-	Горизонтально-
	Характер перемещения	фрезерный	фрезерный	фрезерный
		станок 6Н12	станок 6Н82	станок 6Н82Г
	продольном направлении. . .
	поперечном » ….
	вертикальном » ….

На рис. 107 изображены основные узлы вертикально-фрезерного станка 6Н11 выпуска Дмитровского завода фрезерных станков. Станки этой модели вместе с горизонтально-фрезерными

станками 6Н81Г (см. рис. 105) и подобными им универсально- фрезерными станками 6Н81 образуют гамму современных консольно-фрезерных станков 1-го размера.

Все станки 1-го размера имеют 16 скоростей шпинделя в пределах от 65 до 1800 об/мин и 16 ступеней подач стола в пределах от 35 до 980 мм/мин для продольного перемещения, от 25 до 765 мм/мин для поперечного и от 12 до 380 мм!мин Для вертикального.

Рабочая поверхность стола у станков 1-го размера равна 1000X250 мм. Стол имеет следующие максимальные перемещения в мм:

Характер перемещения	Вертикально- фрезерный станок 6Н11	Универсально- фрезерный станок 6Н81	Горизонтально- фрезерный станок 6Н81Г
В продольном направлении. . . В поперечном » . … В вертикальном » ….

На фрезерных станках обрабатывают с помощью фрез плоские и фасонные поверхности на рычагах, планках, корпусных и других деталях, не являющимися телами вращения, делают местные вырезы и срезы, прорезают прямые и винтовые канавки, а в отдельных случаях нарезают резьбы и зубья колес. Вращение фрезы является главным движением, относительное перемещение фрезы и заготовки (обычно прямолинейное) –движением подачи. Заготовку устанавливают на стол, почти всегда прямоугольный. Размеры рабочей поверхности стола являются основными размерами фрезерных станков: ширина 100…5000мм, длина 400…16000мм.

Фрезерные станки классифицируют по компоновке (количество и расположение шпинделей, распределение движений) или по назначению. Различают следующие типы и их разновидности: горизонтально-фрезерные (с горизонтальным шпинделем и консолью) консольные станки универсальные с поворотным столом и широкоуниверсальные с дополнительными фрезерными головками; вертикально- фрезерные(с вертикальным шпинделем) консольные и бесконсольные; продольно-фрезерные; копировально-фрезерные станки; фрезерные станки непрерывного действия; барабанно-фрезерные.

Горизонтально- фрезерные станки. Наибольшими возможностями обладают широкоуниверсальные станки. Помимо расположенных под любым углом плоскостей, пазов, винтовых канавок можно обрабатывать обьемные фасонные поверхности. Основной шпиндель расположен на станине на хоботе расположен дополнительный шпиндель с поворотной головкой и может быть еще и накладная головка с собственным шпинделем. Фреза крепится непосредственно в шпинделе или на оправке. Для поддержания оправки на хоботе расположены серьги. Это дает возможность работать цилиндрическим фрезам или набором дисковых фрез. Заготовка получает продольное перемещение от стола поперечное от салазок вертикальное от консоли. У универсального станка с одним шпинделем стол может быть повернут с помощью поворотной плиты для обработки винтовых канавок. У простых горизонтально-фрезерных станков стол неповоротный они все консольные то есть салазки крепятся на консоли.

Вертикально- фрезерные станки работают преимущественно торцовыми и концевыми фрезами, обрабатывая плоскости, пазы, контуры плоских деталей, например дисковых кулачков. У консольных станков вертикальное перемещение совершает заготовка т.е компановка аналогична горизонтальному стол на салазках совершает вертикальные перемещения по консоли. Фрезерная головка может быть повернута в вертикальной плоскости. В бесконсольном станке крестовый стол опирается на станину, что обеспечивает высокую жесткость стол, позволяет повысить точность и обрабатывать более крупные заготовки.

Продольно- фрезерные станки находят применение при обработке деталей, один из размеров которых существенно превышает два других. Выпускают продольно-фрезерные станки для деталей размерами 5*6*30м.наибольшее распространение получили продольные фрезерно-расточные станки, оснащенные несколькими фрезерными бабками, позволяющими проводить обработку деталей с пяти сторон без их переустановки.различают станки с неподвижным порталом и перемещающимся столом и станки с перемещающимся порталом и неподвижной плитой на которой закрепляется заготовка. станки с подвижным порталом позволяют обрабатывать габаритные детали которые в процессе обработки остаются неподвижными. В станках с подвижным порталом точность обеспечивается за счет базирования стола.

Конструкция приспособления включает салазки и рабочую консоль. Перемещение рабочей части осуществляется в трех направлениях: продольно, вертикально и поперечно. Агрегаты делятся на неповоротные модели с горизонтальным расположением, вертикально-фрезерные вариации и универсальные модификации. На основе рассматриваемого оборудования выпускаются копировальные, программно управляемые экземпляры и их комбинированные варианты.

Ниже приведена общая схема устройства данного оборудования:

1 - остов (станина).

2 - электрическое оснащение.

3 - коробка переключения скоростей.

4 - узел регулировки оборотов.

5 - салазки со столом.

6 - консоль.

7 - блок подачи.

Предназначение

Консольно-фрезерный станок предназначен для выполнения соответствующих работ с использованием торцовых, дисковых, угловых и прочих фрез. На оборудовании доступно обрабатывать различные заготовки, подходящие по размеру. Материал, пригодный для участия в рабочем процессе, - чугун, цветные металлы, пластик, сталь и другие сплавы.

На аналогах с поворотным столом можно обрабатывать винтовые гнезда на режущих частях инструмента. Универсальные модели предназначены для осуществления разнообразных фрезерных манипуляций, включая расточные и сверлильные работы в условиях экспериментального либо единичного производства. Нередко комплексы применяются в широкомасштабном выпуске различных деталей.

модели с шириной стола 160/200 и 250 мм

Данное оборудование предназначено для обработки деталей компактных размеров, преимущественно из цветных металлов и их сплавов, а также изделий из пластика и пластмассы. Кроме того, рассматриваемое приспособление рассчитано на чистовую обработку стали, чугуна. Весь процесс происходит в автоматическом режиме по заданному циклу.

Консольно-фрезерный станок с шириной стола 200 мм применяется для обработки небольших деталей из стали, чугуна, пластмасса и цветных металлов. Производство этого оборудования налажено на Вильнюсском комбинате по выпуску станков. Практикуется выпуск трех моделей агрегатов: горизонтальная версия 6М80Г, универсальные аналоги 6М10 и копировальные автоматы типа 6П10К.

Еще один изготовитель консольно-фрезерных станков - Дмитровский завод, который выпускает образцы серии "Р". Среди них: 6Р81Г, 6Р81Ш, 6Р11. Все агрегаты унифицированы, работают в автоматическом режиме, имеют реверс и стандартную коробку передач. Ранее комбинат выпускал упрощенные консольные модификации серии "Н" и "Г".

Модификации с ЧПУ

Консольно-фрезерные станки этого типа оснащаются электрическим мотором мощностью 5,5 кВт с оборотистостью 1450 вращений в минуту. Они широко используются в машиностроении и промышленности. Рабочее движение передается через два вида передач: 35/27 либо 21/41. Схема консольно-фрезерного станка свидетельствует о том, что номер фигурной шестерни зависит от количества зубьев. Таким образом, оборудование может функционировать на двух разных скоростях. Правильная работа инструмента зависит от постоянного модуля сцепки шестеренок, которая должна быть стабильной с парой агрегирующих между собой колес.

Станка включает в себя структурную диаграмму при вращении шпинделя. При этом сетка количества оборотов связана с числом и номиналом включаемых передач. Дистанция между вертикальными и горизонтальными направляющими зависит от выбранного масштаба в процессе работ.

Консольно-фрезерный станок: характеристики

Пересекающиеся точки по вертикали и горизонтали идентичны количеству оборотов на любом этапе работы шпинделя. Функционирующие валы между собой агрегируют путем сцепления через зубчатые колеса (шестерни). Как правило, число этих модулей составляет 61 или 62 единицы.

В случае передачи движения с одного вала на другой элемент наблюдается несколько этапов работы (2, 3, 4 и более). Итоговый показатель рассчитывается по формуле m*n. Например, 2*4 = 8 различных скоростей.

Устройство и панель управления

В паспорте консольно-фрезерного станка указывается, что он состоит из станины, электрической части, коробки подач, консоли, блока переключения, стола и салазок. Управление и настройка агрегата осуществляется при помощи следующих элементов:

• Рукояти активации продольной и поперечной подачи.
• Регулятора ввода.
• Контроллера помпы узла охлаждения.
• Переключателя скорости и частоты оборотов шпинделя.
• Маховика перемещения, а также кнопки «Стоп» и «Пуск».
• Указательная стрелка скорости шпиндельного блока.
• Импульсной и ускоряющей клавиши.
• Ручное перемещение хобота и активации освещения.
• Зажимов для серьги и стола.
• Звездочки автоматического режима.
• Механизмов включения перемещения стола в продольной и поперечной скорости.
• Указателя подач.
• Рукоятки зажима, включения и перемещения салазок.
• Регулятора режимов (ручной и автоматический тип).

Скоростная коробка

Узел переключения скоростей широкоуниверсального консольно-фрезерного станка находится в корпусе из чугуна, агрегация с валом скорости осуществляется через упругую муфту. Шпиндель рассматриваемого блока - это вал с тремя точками опоры. Его точность определяют специальные подшипники. Еще один элемент предназначен для удержания хвостовика этого узла.

Осевой зазор регулируется при помощи шлифовки стопорных колец. Увеличенный люфт можно убрать посредством обработки полуколец и фиксирующей гайки. За смазку коробки скоростей отвечает плунжерный насос, производительность которого составляет 2 литра в минуту. Остальные детали данного механизма получают смазку методом разбрызгивания из трубки, размещенной над блоком контроля скоростей.

Узел управления скоростями модификации 6Р82

Коробка переключения скоростей этой модели дает возможность выбрать нужный режим без последовательных промежуточных этапов. Рабочая рейка перемещается при помощи предусмотренной рукояти. Валик оси движется после воздействия на него вилки и диска контроллера в осевом направлении. Затем консольно-фрезерный станок 6Р82, устройство и схему которого подробнее рассмотрим далее, функционирует при помощи конической передачи и указателя скоростей. На диске имеются отверстия, которые зацепляются попарно с шестеренкой.

Пружина регулируется посредством пробки-фиксатора, устанавливаемую в режим фиксации путем поворота с нормальным усилием. Ручка управления в режиме включения фиксируется пружиной и шариковым элементом. Кроме того, шип рукоятки входит в зацепление с пазом фланца. Стоит отметить, что зазор конической передачи не должен превышать 0,2 мм. Диск с учетом этого показателя может поворачиваться на величину до 1 миллиметра.

Коробка подач

Обеспечивает получение рабочих подач и скоростных передвижений консоли, салазок и стола. При перемещении импульсы передаются на вал при помощи предохранительной муфты и втулки, которые между собой соединяются посредством шпонки и выходного вала. Дисковая часть фрикционного блока агрегирует с втулкой и валиком. При активации кулачка муфты усилие передается на гайку, шестерни и диски.

Коробка переключения подач станка размещена в станине. Принцип действия данного узла аналогичен блоку скоростей. От осевого смещения диск защищен валиком, который запирается при помощи пары шариков и втулки. Стопорение диска производится посредством идентичных деталей, связанных с валом посредством шпонки.

Упрощенная схема

Ниже приведено схематическое изображение вертикального консольно-фрезерного станка (коробка подач) и пояснения.

1 - запирающий валик.

2 - втулка.

3 - кольцевая проточка.

4 - кулачковая муфта.

5 - рукоять управления.

6 - пара шариков.

7 и 8 - рабочие диски.

9 - контрольный шарик.

10 - дисковый переключатель

11 - шестерня.

12 - указатель скоростей.

13 - крутящий вал.

14 - гайка.

15, 16, 17, 18 - стопорные кольца и фиксаторы.

Параметры модели 6Р82 и 6Р82Г

Для сравнения рассмотрим две самых популярных модели станков. Начнем с характеристик модификации 6Р82:

• Длина/ширина рабочего стола - 1,25/0,32 м.
• Количество Т-образных пазов - 3.
• Габариты - 2,3/1,95/1,67 м.
• Вес - 2,9 т.
• Механизм торможения шпинделя - присутствует.
• Масса обрабатываемой заготовки по максимуму - 250 кг.
• Перемещение лимба за один оборот (продольно/вертикально) - 6/2 мм.
• Дистанция от оси до хобота - 155 мм.
• Продольное/поперечное перемещение стола - 800/240 мм.

Модификация 6Р82Г отличается только массой (2,83 т), а также предельным расстоянием от горизонтального шпинделя до рабочей поверхности (450 мм).

Особенности

Технологически модели серии «Р» более усовершенствованы в плане продольного хода рабочего стола (на 100 мм). Точная установка поверхности производится посредством модернизированного крепления лимбов. Кроме того, данное оборудование обладает оптимальной конфигурацией, отвечающей современным стандартом технической эстетики. Все основные узлы рассматриваемых станков унифицированы между собой.

Дополнительное удобство при работе и управлении версиями «М» и «Р» обеспечивается посредством автоматизированного цикла и такими опциями, как:

• Дублирование контроллера количества оборотов шпинделя и подачи стола.
• Возможность выборочной установки нужного числа вращений оси или лимба.
• Не требуется при выполнении манипуляций проходить промежуточные ступени.
• Предусмотрено автоматическое перемещение стола от рукояток, направление которых аналогично движению рабочей поверхности.
• Присутствует пуск и остановка шпинделя в ускоренном режиме при помощи специальных кнопок и воздействия постоянного тока.
• Стол может передвигаться в вертикальной, горизонтальной и продольной проекции.

Настройка автоматического режима

У консольно-фрезерных станков модификации «М» и «Р» регулировка продольного перемещения стола осуществляется в автоматическом или полуавтоматическом режиме. При единичном производстве контроль подач выполняется вручную, включая быстрое перемещение стола. Серийное изготовление предусматривает использование автоматических и полуавтоматических диапазонов. По сути, данные режимы представляют собой скачкообразный и маятниковый способ действия.

Чтобы настроить процесс соответствующим образом, в Т-образном пазу сбоку делается расстояние между кулачками по определенному показателю. Эти элементы в нужный момент воздействуют на контрольную звездочку быстрыми рабочими движениями стола на ручку переключения продольной подачи, что дает возможность гарантировать работу оборудования по заданному циклу.

Основные рабочие циклы консольно-фрезерного станка перечислены ниже:

• Скачкообразный полуавтоматический режим.
• Быстрые подачи вправо и влево назад.
• Аналогичная операция в левую сторону и обратное направление справа.
• Активная подача заготовки с последующей остановкой.
• Маятниковый автоматический цикл.
• Операции на автомате только в правую либо левую сторону.

Процесс настройки проводится в следующей последовательности:

• Станок должен быть отключен от сети питания.
• Переключатели режимов ставятся в нужное положение («Автоматическое управление»).
• Агрегат активируется нажатием кнопки «Включено».
• Кулачки устанавливаются в соответствующую позицию.
• Подача на быстрый ход и обратно производится на любом этапе и направлении движения, за исключением зоны ограничения для возможной работы элементов.
• Корректировка автоматического или ручного движения стола осуществляется в нейтральном положении путем продольного нажатия рукоятки до упора. В случае невозможности фиксации маховика на торце поворачивают регулировочный винт.

Вместо заключения

Консольно-фрезерный станок, цена которого в России стартует от 120 тысяч рублей, способен помочь в качественной обработке заготовок из стали, чугуна, пластика и цветных металлов. При этом оборудование может использоваться как для единичного, так и для серийного производства. Техника позволяет получить детали различной конфигурации с пазами, шестернями и зубьями. Кроме того, фрезеровка может выполняться с учетом поворота стола вокруг собственной оси на 45 градусов. Категория точности станка относится к классу «Н» (нормальный). Дополнительные возможности применения агрегата доступны при эксплуатации накладной рабочей аналогов и поворотной рабочей поверхности.

Классификация и основные марки фрезерных станков.

Фрезерные станки и работы выполняемые на них.

Консольно-фрезерные станки (КФС). Предназначены для обработки плоских и фасонных поверхностей небольших и средних деталей произвольной формы: плоских, корпусных, типа тел вращения и фигурных. Кроме фрезерования на станках можно проводить сверление, зенкерование, растачивание и развертывание отверстий, а также нарезание резьбы.

Основная область использования КФС единичное и мелкосерийное производство. Однако при оснащении их специальными приспособлениями и устройствами автоматизации рабочих циклов, а также системами ЧПУ станки могут эффективно эксплуатироваться в серийном производстве.

В качестве основного параметра, по которому построены типоразмерные ряды станков, приняты размеры рабочей поверхности стола.

Для обработки деталей с нескольких сторон станки могут оснащаться поворотными столами с горизонтальной или вертикальной осью вращения.

Несущая система КФС состоит из основания и стойки. Стойки отливаются из Серго или модифицированного чугуна и снабжены направляющими для вертикального перемещения консоли и горизонтального перемещения ползуна, если таковое предусмотрено. Направляющие используют как типа «ласточкин хвост», так и прямоугольные. Плоскости основания используют как отстойники и резервуары для СОЖ.

Столы имеют как правило удлиненную прямоугольную форму, с отношением длины к ширине 2,5:1, что обеспечивает возможность работы с дополнительными приспособлениями, например делительной головкой. Для крепления деталей и приспособлений на столах, используют расположенные продольно Т-образные пазы. Для перемещения столов используют винтовые, реже червячно-реечные передачи.

Невыдвижные или расположенные в пиноли либо выдвижном ползуне шпиндельные узлы испытывают значительные нагрузки и монтируются на радиальных или радиально-упорных роликоподшипниках. При использовании радиальных подшипников предусматривают дополнительный упорный шарикоподшипник.

Установку инструмента осуществляют с помощью конуса с конусностью 7:24. Для передачи крутящего момента на переднем торце шпинделя имеются съемные или выполненные как одно целое призматические шпонки. Для зажима инструмента используют ручные или механизированные устройства.

При ручном зажиме в шпинделе предусматривается сквозное отверстие для штанги, упирающейся в задний его торец и передним резьбовым концом, взаимодействующим с резьбовым отверстием в хвостовике инструмента.

В станках с ручным управлением обычно используют ступенчато-регулируемые привода, которые состоят из асинхронного электродвигателя и коробки скоростей. Связь коробки скоростей с вертикальным шпинделем осуществляется через быстроходные конические зубчатые передачи. Переключение частот вращения шпинделя производится в ручную, либо с помощью гидравлических или электромеханических устройств.

В автоматизированных станках с бесступенчатым регулированием частот вращения шпинделя используют электродвигатели постоянного тока или асинхронные электродвигатели переменного тока с частотным регулированием, причем для обеспечения постоянной мощности на большей части диапазона используют двух или трехступенчатые зубчатые переборы.

В приводах подач станков с ручным управлением используются нерегулируемые электродвигатели переменного тока со ступенчатыми коробками подач.

В станках оснащенных устройствами ЧПУ, используют раздельные приводы подач по управляемым координатам с регулируемыми электродвигателями, связанными через редуктор или напрямую с шариковыми винтовыми механизмами перемещения исполнительных органов.

Бесконсольные фрезерные станки. Предназначены для обработки плоских и фасонных поверхностей плоскостных и корпусных деталей средних и больших размеров в условиях основного производства машиностроительных предприятий. Учитывая сложность переустановки крупных корпусных деталей на БФС могут осуществляться расточные и сверлильные операции. Станки оснащают поворотными или поворотно-наклонными столами, а также поворотными и поворотно-наклонными инструментальными головками.

Большинство современных БФС станков оснащают системами ЧПУ.

Несущая система станков состоит из жестких (обычно из качественного литого чугуна) деталей и в сочетании с развитой шпиндельной группой и главным приводом высокой мощности обеспечивают возможность работы на оптимальных режимах резания любыми инструментами, в том числе из сверхтвердых материалов и керамики.

В направляющих подвижных узлов используются пары трения скольжения по основным несущим граням и качения по боковым ориентирующим сторонам.

Шпиндельные узлы монтируют на мощных двухрядных роликовых подшипниках с коническим внутренним кольцом для регулирования натяга, и независимыми упорными шариковыми подшипниками. Возможно также использование конических радиально-упорных подшипников, в том числе с регулируемым натягом. Зажим инструмента в шпинделе механизирован, а в станках с ЧПУ автоматизирован с помощью пружинно гидравлических устройств.

Привод главного движения осуществляется от асинхронного электродвигателя через коробку скоростей (обычно 12-18 ступеней), либо от регулируемого электродвигателя через двух-, трех- ступенчатый перебор.

В приводах подач используют регулируемые электродвигатели в сочетании с ШВП.

Установка станков такого типа требует заливки специального фундамента, с встроенными в него металлическими опорами.

Классификация.

Фрезерные станки в принятой классификации составляют шестую группу, поэтому обозначение фрезерных станков начинается с цифры 6. Обозначение зубообрабатывающих, в том числе зубофрезерных начинается с цифры 5.

Вертикально-фрезерные консольные станки. Предназначены для выполнения широкого круга фрезерных работ, выполняемых торцевыми, концевыми и другими фрезами, которые крепятся в цанговых патронах, оставляющих свободными цилиндрическую и торцовую поверхности фрезы.

Горизонтально-фрезерные консольные станки. Отличаются наличием консоли и горизонтальным расположением шпинделя при обработке цилиндрическими, угловыми и фасонными фрезами плоских и фасонных поверхностей заготовок из различных материалов. Возможно использование торцевых и концевых фрез.

Широкоуниверсальные фрезерные станки. Могут работать с горизонтальным, наклонным или вертикальным расположением одного или двух шпинделей при обработке средних по размеру деталей различной формы всеми видами фрез. Используются в условиях единичного производства.

Станки непрерывного фрезерования. Различают карусельно-фрезерные, у которых стол с заготовками (карусель) поворачивается относительно вертикальной оси, и барабанно-фрезерные с горизонтальной осью поворота барабана (вертикального стола). Применяются в условиях серийного и массового производства.

Копировально-фрезерные станки. Выполняются универсальными и специализированными. Последние используются для обработки конкретных деталей (шинных пресс-форм, лонжеронов, лопаток турбин и т.п.). Исполнительный орган с фрезой повторяет движение копировального устройства, которое связано с задающим устройством.

Продольно-фрезерные станки. Одностоечно и двухстоечные, с одним или несколькими шпинделями, позволяют фрезеровать вертикальные горизонтальные, наклонные, пазы и т.п. на длинных и крупных заготовках (массой до 30 т) или одновременно обрабатывать группы заготовок в условиях серийного производства.

Вертикально-фрезерные бесконсольные станки. Имеют стол на неподвижной станине и перемещаемый в продольном и поперечном направлении.

Основание, на котором закрепляется станина, кроме того, служит резервуаром для СОЖ. На нем же монтируется насос для подачи СОЖ.

Станина служит для крепления всех механизмов станка. Станина выполняется в виде коробчатой детали усиленной внутри ребрами жесткости. На передней ее поверхности расположены вертикальные направляющие для консоли, а наверху вертикальные направляющие для хобота если он предусмотрен.

Хобот имеется у горизонтальных и универсальных фрезерных станков и служит для правильной установки и поддержки фрезерной оправки (серьги).

Консоль представляет собой жесткую чугунную отливку, установленную на вертикальных направляющих станины. Консоль имеет горизонтальные направляющие для салазок. Поддерживается стойкой, в которой имеется телескопический винт для подъема и опускания консоли.

Салазки являются промежуточным звеном между консолью и столом станка. Салазки перемещаются в поперечном направлении по направляющим на консоли.

Стол монтируется на направляющих салазок и перемещается в продольном направлении.

Основание (фундаментная плита) – служит опорой станков.

Станина – базовый узел станка, во внутренней полости которого расположены коробкаскоростей, шпиндель, электродвигатель главного движения. По вертикальным направляющим станины перемешается консоль. В верхнем направляющем пазу установлен хобот.

Шпиндель – жесткий пустотелый вал, на переднем конце которого устанавливаются и закрепляются фрезы. Конический участок отверстия шпинделя предназначен для установки фрез с помощью оправок или переходных втулок.

Хобот – в станках с горизонтальным шпинделем предназначен для поддержания свободного конца фрезерной оправки серьгой. Вылет хобота регулируется и фиксируется в нужном положении.

Консоль – чугунная отливка коробчатой формы, в которой размещены электродвигатель привода подачи, коробка подач и механизм ее переключения. Со станиной консоль соединяется вертикальным пазом типа «ласточкин хвост».

Салазки – промежуточный узел между консолью и столом станка. Нижним пазом салазки установлены на горизонтальных направляющих консоли в поперечном направлении. Верхний паз салазок типа «ласточкин хвост» служит направляющей для стола.

Стол – расположен на салазках и перемещается по ним в продольном направлении. На столе устанавливается и закрепляется обрабатываемая заготовка или приспособления для крепления заготовки.

Бесконсольно-фрезерные станки

Наряду с консольными фрезерными станками выпускаются бесконсольные с крестовым столом. Шпиндельная головка выполняется поворотной. Стол может перемещаться в продольном и поперечном направлениях. Обычно такие станки применяются для обработки больших деталей. Особенности конструкций этих станков – отсутствие консоли, наличие массивной станины и стойки, повышенная жесткость, мощность и быстроходность. Все это обеспечивает высокую точность и качество обработки при повышенных режимах резания.

Вспомогательный инструмент и приспособления, применяемые на фрезерных станках

Для закрепления режущего инструмента на фрезерных станках применяют различный вспомогательный инструмент. Он позволяет закреплять на станках как консольноработающий инструмент (хвостовые, концевые фрезы, фрезерные головки и др.), так и инструмент, закрепленный на оправках, один конец которых устанавливают в шпинделе, второй – во втулке серьги (дисковые, отрезные, модульные фрезы и др.).

Конструкция вспомогательного инструмента зависит от крепежно-присоединительной части фрезы и конструктивных особенностей шпинделя. Например, фрезы, имеющие конический хвостик закрепляются непосредственно в шпинделе или через переходную конусную втулку. Конец отверстий шпинделей фрезерных станков имеет конус Морзе № 3,4,5. Крутящий момент инструменту от шпинделя передается через сухари, закрепленные на шпинделе, которые входят в пазы на торцовой части втулки или оправки.

Насадные фрезы (дисковые, отрезные и т.д.) базируют по отверстию на оправке, имеющей шпонку для передачи крутящего момента.

Оправку с фрезой или набором фрез крепят одним концом в шпинделе, а другим – в серьге или подвеске. В случае консольного закрепления оправку устанавливают только в посадочном отверстии шпинделя. Торцовые фрезы крепят четырьмя болтами на шпинделе или на оправке, центрируя пояском на шпинделе или на оправке. Крутящий момент передается также двумя торцовыми шпонками.