I. назначение и общее устройство станка

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тихоокеанский государственный университет»

НАСТРОЙКА И НАЛАДКА УНИВЕРСАЛЬНО ФРЕЗЕРНОГО СТАНКА МОД.6Н81 НА ВЫПОЛНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ РАБОТ.

Хабаровск

Издательство ТОГУ

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тихоокеанский государственный университет»

НАСТРОЙКА И НАЛАДКА УНИВЕРСАЛЬНО ФРЕЗЕРНОГО СТАНКА МОД.6Н81 НА ВЫПОЛНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ РАБОТ.

Методические указания для само­стоятельной работы студентов специальностей, 150401.65 “Металлорежущие станки и инструменты” и 150401.65 “Проектирование технических и технологических комплексов” при изучении дисциплины “Оборудование машиностроительного производства”

Издание второе переработанное и дополненное.

Хабаровск

Издательство ТОГУ

УДК 621.9.06

Настройка и наладка универсально-фрезерного станка мод.6Н81 на выполнение различных видов работ: Методические указания для само­стоятельной работы студентов специальностей 150401.65 “Металлообрабатывающие системы и комплексы” и 150401.65 “Проектирование технических и технологических комплексов” при изучении дисциплин “Технологическое оборудование машиностроительного производства”. “Металлорежущие станки. Общий курс”. /Сост. А.А.Шабалин. – Хабаровск: Издательство ТОГУ, 2011. – 16с.

Методические указания содержат описание конструкций и порядок выполнения работ на станке мод. 6Н81 и тесты для проверки знаний студентов. Указания предназначены для самостоятельной работы студен­тов при изучении курса "Оборудование машиностроительного производства" и подготовки к выполнению лабораторной работы.

Печатается в соответствии с решениями кафедры "Компьютерное проектирование и сертификация машин" и методического совета ФАИТ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучить общее устройствои кинематику станка, настрой­ку его на обработку различных поверхностей с целью дальнейшего применения полученных знаний при изучении дисциплины "Технологическое оборудование автоматизированного про­изводства" и при выполнении лабораторной работы "По­строение кинематической структуры универсально-фрезер­ного станка мод. 6Н81".

I. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО СТАНКА

1.1. Назначение станка

Станок мод. 6Н81 предназначен для выполнения разнообразных фре­зерных работ цилиндрическими, дисковыми, фасонными, торцовыми и паль­цевыми фрезами в условиях индивидуального и серийного производств.

На станке можно обрабатывать вертикальные и горизонтальные плоскости, пазы, углы, нарезать зубчатые колеса и прочее.

Технологические возможности станка могут быть расширены путем применения делительной головки, круглого поворотного стола и наклад­ной фрезерной головки.

Техническая характеристика станка

Рабочая поверхность стола в мм 250 х1000

Пределы угла поворота стола в град ±45°

Набольшее перемещение стола в мм

Продольное 650

Поперечное 200

Вертикальное 400

Расстояние от оси шпинделя до стола мм:

Наименьшее 0

Наибольшее 400

Расстояние от оси шпинделя до хобота в мм 150

Число скоростей вращения шпинделя 16

Пределы чисел оборота шпинделя в минуту 65-1800

Мощность главного электродвигателя в киловаттах 5.8

Количество скоростей подач стола 16

Пределы скоростей скоростей подач в мм/мин

Продольных 35-980

Поперечных 25-765

Вертикальных 12-380

Скорость быстрого продольного перемещения стола в мм/мин 2600

Мощность электродвигателя привода подач в кВт 1.7

Основные узлы станка (рис.1.1). А — станина с коробкой скоростей и шпиндельным узлом; Б — хобот с подвесками; В — дополнительная связь консоли с хоботом; Г-поворотная часть стола: Д — поперечные салазки; Е — стол; Ж - консоль с коробкой подач; 3 - основание с резервуаром для охлаждающей жидкости.

Органы управления. 1 — рукоятка переключения коробки скоростей; 2— рукоятка включения перебора шпинделя; 3 — рукоятка ручного продольного перемещения стола; 4 — рукоятка управления продольной подачей стола: 5 — рукоятка управления поперечной подачей; 6 — рукоятка управления вертикальной подачей; 7 — рукоятка ручного вертикального перемещения стола; 8 — маховичок переключения коробки подач; 10 — рукоятка переключе­ния перебора коробки подач.

Движения в станке. Движение резания — вращение шпинделя с фрезой .Движение подач: продольное перемещение стола, поперечное –салазок, вертикальное – консоль. Вспомогательное движение – все указанные выше перемещения стола, салазок, консоли выполняемые на быстром ходу или вручную

Принцип работы. Обрабатываемые детали закрепляются непосредственно на столе, в машинных тисках или специальных приспособлениях, устанавливаемых на столе станка. При необходимости делить заготовку на несколько равных частей применяют универсальную делительную головку.

Насадные фрезы закрепляют на консольных или опорных оправках. Для поддержания шпиндельных оправок применяют хобот с центральной и концевой подвесками. Хвостовые фрезы закрепляют непосредственно в конусе шпинделя или цанговом патроне. Торцовые фрезерные головки устанавливают и закрепляют на торце шпинделя.

Настройка станка в соответствии с конфигурацией и размерами обрабатываемой детали производится за счет быстрых механических или ручных перемещений стола Е, поперечных салазок Д и консоли Ж. При нарезании винтовых канавок поворачивают стол в соответствии с углом наклона фрезеруемой винтовой канавки. При работе на тяжелых режимах для повышения жесткости узла консоли устанавливают дополнительную связь В.

Модификация станка. Как известно, на базе универсально-фрезерных станков каждого типоразмера обычно выпускают еще две модификации данного вида оборудования - вертикально- и горизонтально-фрезерные станки. Дмитровский завод фрезерных станков выпустил на базе станка модели 6Н81 еще две модификации станков — модели 61181А и 6НПКП.

Широкоуниверсальный станок модели 6Н81А предназначен для всех видов фрезерования. Шпиндель в станке может- занимать горизонтальное, вертикальное и наклонное (иод любым углом) положения, шпиндельная головка может перемещаться в поперечном направлении но отношению к среднему пазу стола, что позволяет обрабатывать изделия без их перестановки.

Вертикальный копировально-фрозерныз'1 станок модели 6К11КГ1 имеет программное управление. Станок предназначен для обработки криволинейных контуров, кулачков, штампов и прессформ.

1.2 Назначение основных узлов станка

СТАНИНА является базовым узлом, на котором монтируются остальные узлыи механизмы станка.

КОРОБКА СКОРОСТЕЙ смонтирована непосредственно в корпусе ста­нины и вместе с механизмом реверса обеспечивает получение 16 различ­ных частот вращения шпинделя.

КОНСОЛЬ является базовым узлом, объединяющим все узлы цепи по­дач и распределяющим движение на продольную, поперечную и вертикаль­ную подачи. Консоль несет на себе различные органы управления и устройства.

КОРОБКА ПОДАЧ представляет собой самостоятельный узел, смонти­рованный с девой стороны консоли. Она обеспечивает получение 16 раз­личных величин подач. Коробка подач имеет в передней части лимб с обозначением величин подач и "грибок" дляих переключения. Указанные на лимбе значения подач относятся к продольным и поперечным подачам стола. Вертикальные составляют 1/3 от продольных.

СТОЛ С ПОВОРОТНОЙ ЧАСТЬЮ И САЛАЗКАМИ перемещается по прямо­угольным направлявшим консоли от винта поперечной подачи через гай­ку, закрепленную в кронштейне. Наибольший поперечный ход стола -200 мм.

Поворотная плита, закрепленная на салазках, может поворачивать­ся вместе со столомна заданный угол.

Стол в продольном направлении перемещается в направляющих типа "ласточкиного хвоста". Наибольший продольный ход стола - 800мм.

ХОБОТ с подвесками устанавливается на направляющих в верхней части станины. Хобот передвигается поворотом ключа за шестигранник с левой стороны станка. Подвески предназначаются для поддержания оправки фрезы.

Рисунок.1.1. Общий вид станка .

1.3 Кинематическая схема станка

Движение резания, От фланцевого электродвигателя мощностью 5,8 кВт (рис.1.2 ) движение передается полужесткой муфтой валу I коробки скоростей. На валу I коробки перемещается по шлицам двойной подвижной блок шестерен Б_1. На валу II неподвижно закреплены шестерни 34, 31, 28, 24 и 38. По валу III перемещаются два двойных подвижных блока шестерен Б₂ и Б₃. В зависимости от положения блока Б₁ движение передается валу II через шестерни 38—24 или через шестерни 24—38. В зависимости же от положения блоков Б₂ и Б₃ вращение передается от вала II валу III через шестерни 34 - 28 или 31 - 31, если включен блок Б₃ либо через шестерни 28—34 или 24—38, если включен блок Б₂. Всего таким образом вал III имеет восемь скоростей вращения. Выводной шкив 140 коробки скоростей установлен на отдельном валике IV и получает вращение от вала III через шестерни 20-20.

Далее вращение передается тремя клиновыми ремнями через шкив 210 полету валу V. расположенному соосно со шпинделем станка. На противоположном конце вала V имеется шестерня 30.

При выключенной кулачковой муфте М₁ движение шпинделю VII передается от вала V через шестерни 30—64. переборный валик VI и шестерни 25—69. Высокие числа оборотов передаются шпинделю непосредственно от вала V. когда муфта М₁ включена, а шестерни 64 и 25 выведены из зацепления соответственно с шестернями 30 и 69.

Перебор удваивает количество скоростей, обеспечивая шпинделю шестнадцать различных чисел оборотов в минуту.

Наименьшее число оборотов шпинделя n_min с учетом упругого скольжения ремня определяется зависимостью

Движения подач. Как при подаче, так и при быстрых перемещениях механизмы консоли получают вращение от фланцевого электродвигателя мощностью 1,7 кВт, непосредственно связанного полужесткой муфтой с первым валом VIII коробки подач. Валу IX вращение передается блокам Б₄ через шее серии 24—38 или шестерни 38—24, Вал X получает вращение через блок Б₅ или Б₆ и имеет восемь скоростей. На конце вала X закреплена широкая шестерня 18, которая находится в постоянном зацеплении с шестерней 37 подвижного блокаБ₇, Шестерни блокаБ₇ могут зацепляться с шестернями 75 или 37, жестко закрепленными на валу XII, обеспечивая этому валу шестнадцать различных скоростей вращения (рис. 1.2).

От вала XII вращение передается через червячную передачу 2—36 и обгонную муфту- М₀ валу XIII. На противоположном конце вала XIII закреплена шестерня 22, которая через шестерни 42 и 42 вращает центральный вал XIV коробки реверсов. Распределительная шестерня 42 связана с валом XIV предохранительной муфтой М_п и зацепляется одновременно с шестерней 30. закрепленной на валу XIII, и с правыми шестернями 42 и 42. свободно садящими на валах XV и XVIII. Левая шестерня 30, закрепленная на валу XVII, находится в постоянном зацеплении с левыми шестернями 42 и 42, свободно сидящими на валах XV и XVIII.

Нетрудно видеть, что левые шестерни 42 и 42 будут вращаться с такой же скоростью, как и правые шестерни 42 и 42, но в обратном направлении. Кулачковая муфтаМ₃ служит для реверсирования вертикальной подачи стола, осуществляемой ходовым винтом XVI, который получает вращение от коробки реверса через коническую передачу 15 -30. Кулачковая муфта М₃ установлена для реверсирования поперечной подачи, осуществляемой винтом XVIII.

Движение продольной подачи стола заимствуется от коробки реверсов и передается

шестерне 33 и далее через шестерни 35—27, шестеренчатый вал 19, шестерни 19—19,

коническую передачу 14—28 и конический реверс 19—19—19 продольному ходовому винту XXII. Кулачковая муфта М₃ служит для реверсирования продольной подачи.

Скорость наименьшей продольной подачи s_min определяется из зависимости

Скорость наибольшей поперечной подачи s_{n max} может быть определена из выражения

Быстрые перемещения стола, поперечных салазок и консоли. Эти перемещения осуществляются с постоянной скоростью. В этом случае вращение от электродвигателя, минуя коробку подач, непосредственно передается через вал VIII, винтовые колеса 12—24 и фрикционную муфту – М₂ валу XIII и далее рабочим органам станкаа. При быстром вращении вал XIII благодаря наличию обгонной муфты М₀ автоматически расцепляется с корпусом червячной шестерни 36.

Скорость быстрых перемещений стола s₆ в продольном направлении выражается следующим отношением

НАСТРОЙКА СТАНКА

Настройка станка обеспечивает взаимное перемещение обрабатываемой детали и режущего инструмента в соответствии с заданнымииливыбранными режимами обработки. Для этого производится настройка от­дельных кинематических цепей станка.

2.1. Настройка на обработку плоской поверхности

При фрезеровании плоской поверхности должны быть настроены ки­нематические цепи вращения шпинделя и поступательного перемещения стола с заготовкой. Настройка производится с помощью рукояток коробки скоростей и коробки подач на заданные значения частоты враще­ние n об/мин и скорости перемещения стола S мм/мин.

2.2. Настройка на различные виды работ

с помощью универсальной делительной головки (УДГ)

УДГ служит для закрепления и деления обрабатываемых деталей на равные части при фрезеровании квадратов, шестигранников, нарезания зубчатых колес, звездочек и других подобных работ, а также для поворота обрабатываемых деталей на заданный угол. УДГ служит и для сообщения вращения обрабатываемой детали при нарезании винтовых канавок, пазов шлицевого валика, кулачковых муфт.

Различают лимбовые и безлимбовые УДГ. К станку мод. 6Н81 прила­гается лимбовая УДГ. Отличительной чертой и способностью ее является наличие делительного диска (лимба). Лимб имеет несколько рядов от­верстий, равномерно расположенных на концентрических окружностях. На одной стороне имеются окружности с числами отверстий 16,17,19,21,23,29,30,31, а на другой стороне – 33,37,39,41,43,47,49 и 54.

УДГ позволяет производить деление обрабатываемой детали тремя методами: непосредственным, простым и дифференциальным.

2.2.1. Непосредственное деление производится поворотом шпинде­ля УДГ III на заданный угол вручную (рис.2.1). Этот способ применяет­ся при делении окружности на ограниченное число делений (2,3,4,6...) кратное 360 или числу отверстий на диске шпинделя Д (24,30,36). При непосредственном делении кинемати­ческая цепь УДГ размыкается отводом червяка из зацепления с червячным колесом. Расчет заданного угла по­ворота производится по формуле:

где k - число отверстий делительно­го ряда, на которое надо повернуть делительный диск со шпинделем относительно фиксатора Ф1;

К – число отверстии делительно­го ряда;

Z – заданное число делений.

Рис. 2.1. Кинематическая схема УДГ

2.2.2. Метод простого деления применяется при делении окружнос­ти на заданный угол при неподвижном делительном диске Д2, зафиксиро­ванным стопором (рис.2.1). В этом случае червяк УДГ должен находить­ся в зацеплении с червячным колесом, а гитара сменных колес, связы­вающая шпиндель с валом V1, отключена или снята. Шпиндель на задан­ный угол поворачивается вращением рукоятки Р. Число оборотов шпин­деля отсчитывается по делительному диску с отверстиями.

Число оборотов рукоятки, необходимее для поворота шпинделя на заданный угол, определяется по формуле:

(2.1)

где N= 40 - характеристика головки.

Простым методом можно поделить обрабатываемую деталь на любое количество равных частей, при условии кратности заданного числа де­лений Z числу отверстий на окружностях делительного диска.

В общем случае тогда выражение (2.1) можно записать в виде:

(2.2)

где А - число полных оборотов рукоятки; В - число отверстий на окружности диска, по которой ведется отсчет; q- число делений этой окружности, на которое необходимо повер­нуть рукоятку.

Пример. Необходимо разделить окружность на 18 равных частей, т.е.

Z=18.

Исходя из выражений (2.1) и (2,2), получим

;

Таким образом А = 2, q=12 и В = 54. Это значит, что рукоятку надо повернуть на два полных оборота и еще на 12/54 оборота. Эту часть поворота отсчитывают по делительному диску Д2 при фиксаторе Ф2, установленном на окружность с 54 отверстиями.

2.2.3. Дифференциальный метод деления применяется в тех случа­ях, когда имеющееся число отверстий на окружностях делительных дис­ков Д1 и Д2 не позволяет произвести деление с помощью простого или непосредственного методов деления. Сущность дифференциального деле­ния состоит в том, что при повороте рукоятки относительно делитель­ного диска Д2 поворачивается и делительный диск относительно корпу­са УДГ. Делительный диск получает движение от шпинделя через гитару сменных колес а,в,с,d (рис.2.I). Фиксатор Ф2 делительного диска должен быть отключен.

Число оборотов рукоятки определяется так же, как и при простом делении, но не для требуемого числа делений Z, а для достаточно близкого к нему числа делений Zx, для которого применимо простое деление. Для компенсации полученной при этом погрешности необходимо подобрать такие числа зубьев сменных колес дифференциальной гитары, чтобы диск Д2 повернулся в нужном направлении на величину допущений угловой ошибки поворота рукоятки. Передаточное отношение iд диффе­ренциальной гитары определяется по формуле:

Пример: Z= 91, принимаем Zx= 90. Число оборотов рукоятки