Консольно-фрезерный станок модели 6Н81

Движения в станке. Движение резания — вращение шпинделя с фрезой. Движения подач — продольное, поперечное и вертикальное поступательные перемещения стола. Вспомогательные движения — все указанные перемещения стола, 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.

Кинематическая схема станка модели 6Н81 представлена на рис.241.

Движение резания. От фланцевого электродвигателя движение передается полужесткой муфтой валу I коробки скоростей. На валу I коробки перемещается по шлицам двойной подвижной блок шестерен Б₁. 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 полому 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 (рис. 80,6).

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 IХ вращение передается блоком Б₄, через шестерни 24 — 38 или шестерни 38 — 24. Вал X получает вращение через блок Б₅ или Б₈ и имеет восемь скоростей. На конце вала X закреплена широкая шестерня 18, которая находится в постоянном зацеплении с шестерней 37 подвижного блока Б₇. Шестерни блока Б₇ могут зацепляться с шестернями 15 или 37, жестко закрепленными на валу XII, обеспечивая этому валу шестнадцать различных скоростей вращения (30-2630 об/мин).

От вала XII вращение передается через червячную передачу 2 — 36 и обгонную муфту М_о 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 XVII, и с правыми шестернями 42 и 42, свободно сидящими 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 муфта М₃ служит для реверсирования вертикальной подачи стола, осуществляемой ходовым винтом XVI, который получает вращение от коробки реверса через коническую передачу 15 - 30. Кулачковая муфта М₄ 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 М₅ 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 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 станка. При быстром вращении вал XIII благодаря наличию обгонной муфты М_о автоматически расцепляется с корпусом червячной шестерни 36.

Скорость быстрых перемещений стола s _б в продольном направлении выражается следующим отношением

Узлы станка модели 6Н81

Однорукояточное управление коробкой скоростей. На рис.242, а показана схема управления коробкой скоростей. Маховик М, расположенный с левой стороны станины, связан с переключающими кулачками К₁ и К₂ кинематической цепью, состоящей из зубчатых винтовых колес z₁ - z₂, цепной передачи z₃ - z₄, шестерен z₅ - z₆ и червячной передачи а - z_ч. Таким образом, при повороте маховика М начинают вращаться кулачки К₁ и К₂. Кулачок К₁ имеет два криволинейных торцовых паза: один с правой стороны, а другой — с левой. Кулачок К₂ имеет только один криволинейный торцовый паз. В пазы кулачков входят ролики, насаженные на концы рычажных вилок В₁ В₂ и В₃. Каждая вилка управляет двойным подвижным блоком шестерен. Всего в коробке скоростей имеется три блока шестерен Б₁, Б₂ и Б₃. На шлицевом валу I перемещается блок Б₁, а на шлицевом валу III установлено два подвижных блока шестерен Б₂ и Б₃.

Кулачки К₁ и К₂ сидят на одном валу и имеют восемь фиксированных положений. У криволинейных пазов кулачков К₁ и К₂ такая конфигурация и они так взаимно расположены, что каждому из восьми фиксированных положений кулачков соответствует своя комбинация включения блоков шестерен и соответственно своя скорость вращения шпинделя.

Для визуального наблюдения за установленной скоростью имеется указатель У и лимб Л, который так же, как и кулачки К₁ и К₂, кинематически связан с маховиком М. Лимб Л получает вращение от маховика через зубчатые винтовые колеса z₁ - z₂ , шестерни z₇ - z₈ и шестерни z₉ - z₁₀.

Передаточные отношения кинематических цепей кулачков и лимба одинаковы, поэтому за один оборот кулачков лимб также совершает один полный оборот.

Такая конструкция однорукояточного управления, имеет тот недостаток, что для включения заданной скорости необходимо пройти все промежуточные значения чисел оборотов шпинделя и, кроме того, нет возможности осуществлять предварительный выбор скорости.

Шпиндельный узел с переборным валиком. Передняя шейка шпинделя (рис.242, б) диаметром 75 мм вращается в двух шариковых радиально-упорных подшипниках 1, регулируемых гайкой 3. Задняя шейка шпинделя диаметром 50 мм установлена на одном шариковом подшипнике. Между опорами шпинделя на конусе и шпонке установлен маховик 5, с которым связана приводная шестерня 4. Шкив 9 установлен на ступице шестерни 7, смонтированной на отдельных шарикоподшипниках 8, благодаря чему шпиндель разгружен от натяжения ремней. Заодно со шкивом 9 изготовлен тормозной барабанчик, охватываемый тормозной лентой 18. При включенном двигателе соленоид 15, преодолевая сопротивление пружины 17, оттягивает рычаг 16 вниз, растормаживая шпиндель.

В момент отключения двигателя тормозная лента затягивается под действием пружины 17 и шпиндель останавливается.

Ниже шпинделя в станине на шарикоподшипниках 14 смонтирован переборный валик 12. Подвижные шестерни 10 и 13 и кулачковая муфта 6 переключаются одновременно одной рукояткой при помощи вилки 11. При включенной муфте 6, когда вращение от шкива 9 передается на шпиндель непосредственно, шестерни 10 и 13 выводятся из зацепления с шестернями 7 и 4. Такая конструкция перебора улучшает, к. п. д. станка и способствует уменьшению вибраций при работе на высоких числах оборотов шпинделя.

Механизм автоматического устранения зазора. В приводе продольной подачи стола установлен механизм для автоматического устранения зазора между винтом и маточными гайками (рис.242, в). В кронштейне поперечных салазок стола установлены две маточные гайки 2 и 3, которые могут свободно поворачиваться в подшипниках кронштейна.

На гайках нарезаны зубья z, которые входят в зацепление с рейками 4 и 10, связанными между собой шестерней 5. Таким образом, поворот одной из гаек в каком-либо направлении вызывает поворот другой гайки в обратном направлении. Рейки 4 и 10 поджимаются пружинами 6 и 9.

При рабочей подаче в зависимости от ее направления, одна из гаек начнет поворачиваться и поворачивать через рейки и шестерни вторую гайку до тех пор, пока последняя не упрется своими витками в противоположные стороны витков винта и не устранит полностью зазор. По окончании подачи действие сил трения между витками гайки и винта прекратится и пружины вернут рейки и гайки в исходное положение, восстановив зазор, необходимый для легкости холостого перемещения стола. Регулируемые упоры 7 и 8 служат для ограничения величины перемещения реек и соответственно поворота гаек во избежание создания чрезмерного натяга между винтом и гайками.

Подвеска. На хоботе станка 6Н82 для поддержки шпиндельных оправок можно устанавливать одну или две подвески. Разрез одной из подвесок показан на рис.242, г. Полый шпиндель смонтирован на двух шариковых радиальных упорных подшипниках 6, между наружными кольцами которых установлена шайба 3.

Предварительный натяг в подшипниках, необходимый для повышения жесткости системы, создается гайкой 5. Крышки 7 закрепляют наружные кольца подшипников и служат одновременно для лабиринтного уплотнения. Вкладыш 2 надевается на шпонке на фрезерную оправку и благодаря наружной конической поверхности заклинивается в полом шпинделе 7 подвески 4.