Консольно-фрезерные станки

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 использоваться в серийном производстве.
В качестве основного параметра, по которому построены размерные ряды станков, принята ширина рабочей поверхности стола.
Для обработки деталей с нескольких сторон, станки могут оснащаться поворотными столами с горизонтальной или (и) вертикальной осью вращения. Размеры КФС (рис. 4.41) стандартизованы (ГОСТ 165-81).

Рис. 4.41. Горизонтальный консольно-фрезерный станок 6П80Г. Основные узлы станка: (А) — станина с коробкой скоростей и шпиндельным узлом; (Б) — хобот с подвеской; (В) — стол; (Г) — дополнительная связь консоли с xоботом;(Д) — поперечные салазки; (Е) — консоль с коробкой подач; (Ж) — основание станка. Органы управления: 1 — рукоятка для переключения коробки скоростей; 2 — рукоятка для переключения перебора шпинделя; 3 -маховичок ручного продольного перемещения стола; 4 — рукоятка включения продольной подачи стола; 5 -маховичок ручного поперечного перемещения стола; 6 — рукоятка ручного вертикального перемещения консоли; 7 — маховичок для переключения коробки подач; 8 — рукоятка переключения перебора коробки подач; 9 — рукоятка для включения и реверсирования поперечной и вертикальной подач стола.

Станок предназначен для фрезерования различных деталей сравни­тельно небольших размеров. Обработка деталей осуществляется цилиндрическими, дисковыми, фасонными, угловыми, модульными и торцовыми фрезами как встречным, так и попутным фрезерова­нием. Станок используется в условиях индивидуального и серий­ного производства. При наличии делительной головки можно фре­зеровать прямозубые шестерни, рейки, канавки и т. п.  Достаточная мощность приводов и широкий диапазон скоро­стей и подач позволяют успешно работать на станке как быстро­режущими фрезами, так и фрезами, оснащенными пластинками твердого сплава.
Движение резания — вращение шпинделя с фрезой. Подачами являются перемещения стола с заготовкой в продольном, поперечном и вертикальном направ­лениях. Вспомогательные движения — быстрые переме­щения стола в тех же направлениях.
Принцип работы. Обрабатываемые детали устанавливают не­посредственно на столе, в тисках или специальных приспособле­ниях. Для обработки деталей в нескольких позициях широко ис­пользуется универсальная делительная головка, которая позво­ляет производить делительные повороты заготовки на требуемое количество равных частей. Насадные фрезы, цилиндрические, ди­сковые и др., устанавливают на шпиндельных оправках, хвосто­вые непосредственно в шпинделе или в цанговом патроне.
При установке фрез на оправках последние одним концом вставляют в конус шпинделя, а другим — в отверстие подвески.
Торцовые фрезерные головки закрепляют на торце шпинделя. Настройка станка в соответствии с конфигурацией и размерами обрабатываемой детали производится перемещением стола В, поперечных салазок Д и консоли Е.
Конструктивные особенности. Станок имеет разделенный при­вод движения резания, т. е. коробка скоростей смонтирована в станине в виде отдельного узла, а вращение шпинделю пере­дается клиновыми ремнями. Это обеспечивает безвибрационную работу станка даже на самых высоких числах оборотов шпинделя.
Шпиндель смонтирован на прецизионных двойных роликовых подшипниках серии 3182100 высокой жесткости. Шпиндель раз­гружен от изгибающих усилий со стороны ременной передачи, так как приводной шкив установлен на независимых подшипниках. Для более равномерного вращения шпинделя его приводная шес­терня сделана массивной, поэтому она одновременно выполняет роль маховнка. Быстрая остановка вращения шпинделя обеспе­чивается наличием тормоза с электромагнитным приводом.
Станок имеет две подвески хобота: одну на подшипниках каче­ния, предназначенную для скоростных работ; другую на подшип­нике скольжения, обеспечивающую работу с фрезами диаметром менее 75 мм, Для повышения жесткости системы хобот Б может быть соединен с консолью Е дополнительной связью Г.
В приводе подач имеется шариковая предохранительная муфта, исключающая возможность поломки элементов привода при чрез­мерном увеличении нагрузки.
Для фрезерования попутным методом в приводе продольной подачи стола предусмотрен механизм для периодического устра­нения зазора между ходовым винтом и гайками.

Техническая характеристика станка 6П80Г

Традиционно выделяются в самостоятельную группу разновидность консольно-фрезерных станков  широкоуниверсальные фрезерные станки (ШУИФС), которые оснащены развитой инструментальной оснасткой (рис. 4.42).

Рис. 4.42. Широкоуниверсальный горизонтальный консольно-фрезерный станок: 1 — поворотная головка; 2 — наклонная головка; 3 — поперечный суппорт

Для обработки низких и плоских деталей всегда удобно использовать консольные фрезерные станки с  вертикальным расположением шпинделя. Компоновка такого станка показана на рис. 4.43.

Несущая система КФС состоит из чугунных оснований и стоек. На стойке предусмотрены направляющие для вертикального перемещения консоли станка.

Столы имеют удлиненную прямоугольную форму с отношением длины к ширине 2,5:1, что обеспечивает возможность работы с дополнительными приспособлениями, а также обработки длинномерных деталей. Для крепления приспособлений и обрабатываемых деталей на столах используют продольно расположенные Т-образные пазы.

Неподвижные или расположенные в пиноле (или в выдвижном шпинделе) шпиндельные узлы испытывают значительные нагрузки и монтируются на радиальных или радиально-упорных

Рис. 4.42. Вертикальный консольно-фрезерный станок: 1 – стойка; 2 – поворотное устройство; 3 – механизм зажима инструмента; 4 — шпиндельная бабка; 5 – ползун; 6 – вертикальный шпиндель.

Установку инструмента осуществляют с помощью конуса с конусностью 7:24 либо на конце шпинделя с центровкой по его наружному диаметру. Крутящий момент передается призматической шпонкой, выполненной на торце шпинделя. Для зажима инструмента в шпинделе используют ручные или механические устройства.

В станках с ручным управлением используют ступенчато-регулируемые проводы, которые состоят из асинхронного электродвигателя и ступенчатой коробки скоростей. В автоматизированном варианте главного привода используются двигатели постоянного тока, причем для обеспечения постоянной мощности на большей части диапазона частот вращения шпинделя используют двух- или трехступенчатых зубчатых переборов.

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

В ШУИФС и вертикальных КФС с ползуном, оснащенных ЧПУ, используют разделенные привода с регулируемым электродвигателем, который связан через редуктор или напрямую с шариковыми механизмами перемещения исполнительных органов.