Фрезерный станок с чпу 6р13ф3. Фрезерные станки с нижним расположением шпинделя. Станки консольно-фрезерные. Общие сведения
Основная задача данного фрезерного оборудования, модели 6Р13Ф3 обрабатывать металлические изделия и детали (чугун, сталь, цветной металл). Обработка осуществляется фрезерами, которые встроены в аппарат.
Станок 6Р13Ф3 с ЧПУ
Данный фрезер имеет устройство ЧПУ модели Н33-2М. С помощью которого есть возможность производить и контролировать обработку металлических изделий дистанционно по вертикальной, продольной и горизонтальной координатам. С помощью этого, можно осуществлять транспортировку стола, на котором обрабатывается металлический элемент, а также перемещать ползун с инструментом.
Перемещение элемента на дистанционных программах вверх и вниз осуществляется при помощи передвижения ползуна. Панель ЧПУ 6Р13Ф3 имеет установочное перемещение. Поскольку в момент обработки металлического изделия консоль полностью сжата, надрезание элемента производится максимально точно.
Аппарат ЧПУ 6Р13Ф3 обустроен приводами электрической подачи, которые являются следящими-регулируемыми. Данные приводы обеспечивают беспрерывную подачу тока, вследствие которого, стол может перемещаться достаточно быстро (до 4,80 м/мин.). За счет этого исключен вариант изготовления бракованной детали, если перестанет функционировать один из приводов механизма. Устройство имеет централизованную систему смазки всех направляющих элементов. Для зажима металлического изделия, в механизме присутствует электромеханический инструмент, усилие зажима которого равно более 2.000 килограммам.
Станок разработан в соответствие со всеми нормами и требованиями ГОСТ стандартов. Оборудование оснащено собственной проводкой электричества на случай, если отделочные работы необходимо будет проводить в месте, где не имеется розетки. После отделки металлического элемента, показатель уровня шероховатости примерно равен 20 мкм.
Технические характеристики
Посредством станка можно обрабатывать чугунные и стальные конструкции разной сложности. Многие рекомендуют использовать в работе небольшого производства. Устройство занимает площадь размерами 3,45х3,97 метра. Высота конструкции равна 2,96 метрам, а вес 4.450 килограммам. Функционирование контролируется автоматизированным управлением.
Программное обеспечение обеспечивает фрезерование изделия по следующим параметрам:
- двигает ползунок с фрезой сверху вниз и наоборот;
- двигает салазок, в котором закреплена заготовка, вправо-влево.
Оборудование оснащено высокомоментными двигателями, при которых производится достаточно быстрое транспортирование стола (примерно 4,80 м/мин.). Также, данная конструкция подач служит гарантией качества во время фрезерных отделочных работ металлической детали, даже если один из приводов выйдет из строя.
В конструкцию устройства, разработчиками был спроектирован специальный механизм зажимающий устройство, который работает по электрическому механическому принципу. Механизм выдерживает усилие зажима на уровне до 2.000 килограмм. Суммарная мощность всех двигателей равна 16,87 кВт, а мощность перемещения консоли – 2,20 кВт.
В частности, мощность распределена между такими элементами:
- охладительный насос;
- осевая подача;
- смазка;
- основной привод движения;
- элемент зажима.
С помощью электрической проводки, которой оборудовано данное устройство, можно использовать в месте, где отсутствует доступ к электросети. Заметим, что проводка оснащена разъемами для штепселей.
К основным техническим характеристикам вертикально-фрезерного станка 6Р13Ф3 относятся:
- максимальный размер сечения: 12,5 сантиметра – для торцевой фрезы и 4,0 сантиметра – для концевой фрезы;
- количество T-образных пазов: 3 штуки;
- максимальный размер сечения сверления: 3,0 сантиметра;
- размеры стола: 40,0 сантиметров – ширина и 160,0 сантиметра – длина;
- нагрузка на рабочую область оборудования до 300,0 килограмм;
- подача на однократный импульс: 0,01 миллиметра;
- максимальное перемещение стола: 40,0 сантиметра – в горизонтальном направлении, 100,0 сантиметра – в вертикальном и 42,0 сантиметра в установочном (вертикальном) направлении;
- длина разъема между вертикальной направляющей станины и осью шпинделя: 50,0 сантиметра;
- скорость перемещения рабочей поверхности: 4,80 метра в минуту (скорость регулируется до 0,3 сантиметров в минуту);
Описание механизма
Как говорилось выше, станок оборудован программным обеспечением, которое позволяет:
- проводить диагностирование и обеспечивать работоспособность;
- устанавливать новые и удалять уже существующие программы и даже редактировать их данные, если это необходимо;
- настраивать цепочку требуемых команд функциональности;
- полностью контролировать рабочий процесс агрегата;
Программное обеспечение позволяет контролировать функционирование всего рабочего процесса, от начала старта отделочных работ до завершения. С помощью программного обеспечения, оператор получает информацию обо всех ошибках и поломках, других параметрах системы, основные сведения относительно работы, а также добавочные сведения. Можно посмотреть информацию об установленном программном обеспечении и, если требуется, установить новое или изменить функционирование.
Данное обеспечение является лишь частью всего электрического оборудования вертикально-фрезерного станка. Его работа обеспечивается трехфазной электросетью напряжением в 380 вольт. Управляющие элементы оборудованы механизмом защиты. Работоспособность также может обеспечиваться с помощью специальных машинных преобразователей и даже стабилизаторов. Это обеспечивает защиту устройства от поломки при перепадах электрического напряжения.
Управляющая станция запускается вводным автоматом. Его функционирование контролируется рукоятками и встроенными рычагами, находящимися на внешней стороне оборудования.
Устройство нормально функционирует при напряжениях:
- 110 вольт – основные рабочие цепи;
- 55 вольт – цепь, контролирующая остановку фрезера;
- 48 вольт – двигатель;
- 24 вольта – главное освещение;
- 380 вольт – силовая цепь, имеющая три фазы.
Функционирование обратной связи происходит с помощью генератора, а скорости — тахогенератора, встроенного в электрический двигатель.
Функционирование кинематической системы установки
Кинематическая система
Аппарат имеет крепкую основу. Именно поэтому, конструкция является жесткой, надежной и безопасной. По направляющим передвигается основная рабочая консоль. В саму линейку направляющей встроенный механизм, который передает показатели произведенного перемещения в программное обеспечение.
В специально вмонтированной нише левой части станины есть выключатели, которые, при необходимости, ограничивают движение управляющей консоли. Скоростные передачи переключаются с помощью специальной коробки, которая встроена в механизм рядом с ограничителями. В коробку вмонтировано окно и расположено в правой части станины. Можно обслуживать и налаживать коробку передач, к примеру, менять масло или вышедшие из строя детали.
Ползунки данной модели для фрезеровки металлических изделий движутся по прямоугольным направляющим. Редуктор, салазок и ползунок вмонтированы в шпиндельную головку. За счет шестигранника происходит движение этих элементов. Транспортировка ПО осуществляется через цилиндрические колеса и редуктор электродвигателя.
Цена на новые и б/у станки
Современные магазины предлагают приобрести массу вертикально-фрезерных станков с ЧПУ, однако к выбору качественного и правильного оборудования стоит относиться крайне тщательно, ведь от этого будет зависеть качество производимых деталей. Лучше всего для осмотра и демонстрации пригласить компетентного человека, который поможет оценить качество и сравнить его с ценой.
Можно приобрести с разными системами управления, разработчики которых являются немецкие, японские и отечественные компании. Весь ассортимент проходит ряд тестов на производительность. Важно знать, что из-за своей высокой стоимости, большинство магазинов лишь анонсируют о продаже, в то время как станок может находиться только на предпродажной стадии подготовки. Именно по этому, перед покупкой стоит уточнять наличие требуемой модели у поставщика.
Новые наиболее дешевые модели на рынке можно приобрести примерно за 1.600.000 – 3.500.000 рублей. От стоимости зависит наличие дополнительных устройств и вид программного обеспечения. В частности, цена на базовую комплектацию равна 2.400.000 рублям (с учетом НДС). Возможности технической обработки могут быть увеличены за счет делительной головки и других приспособлений. Все станки производятся исключительно из качественных материалов, которые тщательно были проверенны ранее. В соотношении цена/качество подобные станки являются одним из лучших предложений на современном рынке.
Бывает так, что производство по тем или иным причинам останавливается на время или полностью. Тогда их владельцы начинают продавать подобные устройства. При покупке Б/У модели, к осмотру стоит отнестись внимательно и лучше делать это со специалистом.
Обычно цена на вертикальные фрезерные станки составляет 50 — 70 процентов от стоимости нового оборудования. Перед тем, как купить, стоит изучить его, чтобы при осмотре можно было выявить вышедшие из строя детали. Если есть возможность провести осмотр со специалистом, лучше сделать это именно таким образом.
Важно! На вторичном рынке также можно приобрести вышедшее из строя по наиболее низкой цене. Если в оборудовании на производстве вышла из строя какая-либо деталь, можно воспользоваться покупкой именно вышедших из строя, однако предварительно стоит убедиться, что в покупаемом она рабочая. Как правило, под восстановление такие механизмы не пригодны.
Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ 6Р13Ф3 относится к самой высокой категории качества станкового оборудования. Он обеспечивает показатель шероховатости поверхности обработанной детали на уровне 20 мкм.
1 Технические характеристики 6Р13Ф3 – коротко о главном
На станке допускается выполнять обработку сложных по профилю деталей из чугуна, стальных горяче- и , цветных труднообрабатываемых деталей посредством различных , а также концевых и торцовых фрез. Рекомендован агрегат для использования в мелко- и среднесерийном производстве.
Масса установки равняется 4450 кг при ее габаритных размерах 3450х2965х3970 мм. Станок оборудован числовым программным управлением (базовые модели – WL4M и Н33-2М), которое позволяет одновременно фрезеровать изделия по трем координатам:
- передвижением ползуна с рабочей фрезой – вертикально;
- передвижением салазок с обрабатываемой заготовкой и рабочего стола – поперечно и продольно.
Агрегат располагает двигателями (высокомоментными) постоянного тока и приводами подач следяще-регулируемого типа, использование коих дает возможность выполнять быстрые передвижения стола (скорость таковых может достигать 4,8 метров в минуту). Кроме того, конструкция таких подач выступает гарантом отсутствия брака при контурном фрезеровании заготовок, если по одной из координат привод откажет.
В агрегате, который был спроектирован специалистами производственного станкостроительного объединения города Горький (ныне – Нижний Новгород), используется специальное устройство зажима рабочего инструмента, работающее по электромеханическому принципу. Данный механизм поддерживает усилие зажима на стабильном уровне в 2 тысячи килограммов.
Станок снабжен шестью двигателями разной мощности (суммарно – 16,87 кВт):
- перемещения консоли – 2,2 кВт;
- подачи по трем осям – по 2,2 кВт;
- смазки – 0,27 кВт;
- привода основного движения – 7,5 кВт;
- насоса охлаждения – 0,12 кВт;
- зажима инструмента – 0,18 кВт.
Для подключения выносных агрегатов на станке есть электрическая проводка, оснащенная разъемами для штепселей.
К основным характеристикам описываемой вертикально-фрезерной установки относят следующие показатели:
- максимальное сечение фрезы: 125 мм – торцевой, 40 мм – концевой;
- количество пазов (выполнены Т-образно) – 3 штуки;
- максимальное сечение сверления – 30 мм;
- ширина и длина стола – соответственно, 400 и 1600 мм;
- позиционирование (показатель точности): 0,04 мм – поперечное и продольное перемещение, 0,065 мм – вертикальное;
- допустимая нагрузка на центр рабочей поверхности – 300 кг;
- подача за импульс (однократный) – 0,01 мм;
- максимальное перемещение стола: 400 мм – в поперечном направлении, 1000 мм – в продольном, 420 мм – в вертикальном (его обычно называют установочным);
- интервал между направляющими (вертикальными) станины и осью шпинделя – 500 мм;
- быстрое передвижение ползуна и стола (скорость) – 4800 мм/мин;
- пределы подач – от 3 до 4800 мм/мин.
2 Описание мозга 6Р13Ф3 – ЧПУ WL4M, характеристики и особенности
Числовое программное управление имеет фиксированное ПО, которое обеспечивает:
- диагностику и контроль функциональности станка;
- вывод и ввод управляющих программ, а также их редактирование при необходимости;
- выдачу цепочек команд управления;
- реализацию всех функций и допустимых режимов электроавтоматики и работы агрегата;
- индикацию сведений оперативного плана, помогающих оператору обслуживать станок.
ЧПУ WL4M располагает оптическим "обратным" датчиком, следящим типом привода, системой круговой и линейной интерполяции. Числовое устройство дает возможность визуально контролировать рабочий инструмент (траекторию его перемещения) без потребности отрабатывать программу на агрегате.
ЧПУ подает важную информацию оператору посредством пяти индикаторов:
- "Ошибки";
- "Параметры";
- "Вид А" (главный индикатор с основными сведениями);
- "Вид Б" (добавочные сведения");
- "Управляющие программы".
Клавишами F1–F10 в рамках всех указанных вариантов индикации можно выбирать конкретную программу управления оборудованием.
3 Электрическое оборудование станка – сложное, но надежное
Описанное ЧПУ является частью общего электрооборудования фрезерного агрегата, которое получает питание от трехфазной электросети (частота 50 Гц, напряжение 380 В) через специальную управляющую станцию. В последней смонтирован механизм защиты электросетей и несколько коммутационных агрегатов. На некоторых предприятиях агрегаты с числовым программным управлением питаются от самостоятельных машинных преобразователей либо стабилизаторов. Это оберегает дорогостоящего оборудование от выхода из строя при резких скачках напряжения в электрической сети.
Станция управления станка включается вводным автоматом. Контролировать его работу можно рукоятками, которые располагаются на лицевой поверхности станции. На агрегате есть такие напряжения:
- постоянный тока, 48 В – питание двигателей;
- постоянный ток, 24 В и переменный ток, 50 Гц, 110 В – управляющие цепи;
- постоянный ток, 55 В – цепь торможения (электродинамического);
- переменный ток, 50 Гц, 24 В – локальное освещение;
- переменный ток, 50 Гц, 380 В – трехфазная силовая цепь.
Электродвигатель привода подачи управляется через преобразователь-тиристор непосредственно с УЧПУ. По положению обратная связь выполняется трансформатором вращающегося вида, по скорости – тахогенератором, который вмонтирован в электродвигатель.
4 Особенности кинематической схемы установки – как все функционирует?
Большое количество ребер и мощное основание обуславливают жесткость конструкции станка. Консоль движется по вертикальным направляющим станины, на которой смонтирована линейка, позволяющая отсчитывать показатели заданного перемещения консоли.
Конечные выключатели, имеющиеся в левой части станины (в специальной нише), ограничивают движение консоли. Переключение скоростей производится из коробки, находящейся рядом с указанными выключателями. Окно в правой верхней части станины дает возможность обслуживать и налаживать коробку скоростей и масляный насос (он смонтирован в коробке).
Шпиндельная головка агрегата конструктивно выполнена из редуктора, салазок и ползуна. Два последних элемента двигаются по прямоугольным направляющим. Центровка салазок осуществляется в горловине станины, к которой они подсоединяются и фиксируются болтами.
Вручную ползун перемещается при помощи шестигранника, программное перемещение выполняется через цилиндрические колеса и редуктор от высокомоментного электрического двигателя. Редуктор, по сути, несет ответственность за то, чтобы шпиндель станка получил требуемой вращательное движение.
Консоль агрегата объединяет приводы поперечного и вертикального передвижений стола. В ее глубине установлен редуктор с двумя ступенями. Стол перемещается через передачу "гайка качения – винт" и редуктор, в котором имеется трансформатор (вращающийся). Установочное вертикальное перемещение становится возможным благодаря работе асинхронного двигателя, расположенного на правой части консоли.
24.05.2015
Отечественной промышленностью выпускаются одношпиндельные станки Ф-4, Ф-5, Ф-6, ФШ-4 и ФА-4. Они применяются на деревообрабатывающих предприятиях с серийным выпуском продукции и на предприятиях вспомогательного производства.
Станок ФШ-4 выполняет шипорезные работы. Станок ФА-4 может быть использован с ручной и механической подачей. Все станки с ручной подачей по конструкции однотипные с разницей лишь в модификации отдельных узлов.
Базовой моделью является фрезерный станок Ф-4 среднего типа.
К легким станкам с повышенным числом оборотов шпинделя относится Ф-6. На нем обрабатываются по шаблону и линейке мелкие прямолинейные и криволинейные детали.
К тяжелым станкам относится Ф-5. На нем обрабатываются по шаблону и линейке крупные детали.
Станки с ручной подачей по конструкции несложные, с однотипной кинематической схемой, поэтому более подробно рассмотрен только станок Ф-4 (рис. 138).
На станине 1 в направляющих 2 монтируется суппорт 3, На суппорте посредством шарикоподшипников закрепляется шпиндель 10. По высоте шпиндель устанавливается маховичком 13 с помощью подъемного механизма, состоящего из зубчатой а и винтовой передач. Суппорт фиксируется стопорными винтами 5. В верхней части станины укрепляется стол 7, а на столе - направляющая линейка 8 коробчатого сечения, служащая одновременно ограждением фрезерной головки. Для удаления пыли предусмотрен приемник 11. Привод шпинделя - от электродвигателя 16 через плоскоременную передачу 17. Электродвигатель монтируется на подмоторной шарнирно укрепленной плите.
Натяжение ремня производится отклонением подмоторной плиты и двигателя с ведущим шкивом посредством маховичка 14. Ограждение ремня осуществлено специальным щитком 15. Сбоку станины смонтирован специальный шкаф 4 для размещения электроаппаратуры, а кнопки управления находятся на щитке 12. Ручка 6 служит для включения тормоза электродвигателя.
При больших нагрузках в процессе обработки крупногабаритных заготовок предусматривается (на верхней части шпинделя) установка дополнительной опоры 9, которая монтируется на кронштейне 18, укрепленном на станине.
Для предотвращения вибрации заготовка в процессе резания прижимается сверху подпружиненными упорами 19. Рабочее место освещается лампой 20.
Основным узлом станка является станина, которая служит средством поглощения вибраций, возникающих от дисбаланса вращающегося при высоком числе оборотов шпинделя.
Стол является базой для обрабатываемых заготовок. Для выхода шпиндельной насадки в середине стола имеется круглое отверстие. Диаметр отверстия регулируется вставкой вкладышных колец в зависимости от диаметра применяемой фрезы. Имеющиеся на столе пазы служат направляющими для перемещения линейки, крепления ограждения и др.
Суппорт представляет собой чугунную раму жесткой конструкции, на поперечинах которой отлиты корпуса подшипников шпиндельного вала. Жесткая связь корпусов обоих (верхнего и нижнего) подшипников обеспечивает точную расточку, а затем установку однорядных высокооборотных шарикоподшипников.
Крайние боковые стороны (по вертикали) суппорта точно обработаны и сопрягаются с направляющими станины, по которым суппорт настраивается по высоте. Перемещение суппорта в пределах 50-100 мм.
Шпиндельный вал (рис. 139, а) в верхней части (внутри стержня) имеет гнездо с конусом Морзе для присоединения шпиндельной насадки, на которой закрепляется фреза.
Соединение шпиндельного вала с насадкой должно быть соосным и обеспечивать центрирование оси фрезы с системой вал - насадка. Укрепление насадки на шпиндельном валу с соблюдением центрирования (рис. 139, б) производится с помощью колпачковой 1 или дифференциальной 2 зажимной гайки. Наиболее совершенным считается крепление дифференциальной гайкой, имеющей две резьбы с разным шагом (большой шаг на шпинделе, меньший на стержне насадки). С помощью дифференциальной гайки насадка легко вытягивается из гнезда шпинделя, а также прочно соединяет конусы насадки и вала, создавая надежное трение между конусами.
Наиболее ответственными деталями в узле шпиндельного вала являются опоры. Они должны обеспечивать нормальную работу при высоких числах оборотов. В станках с нижним расположением шпинделя преимущественно используются однорядные шариковые радиальноупорные подшипники.
Недопустима установка упорных подпятниковых подшипников, так как они не приспособлены для работы на высоких скоростях.
Особое значение имеет смазка скоростных подшипников. Для этого применяется жидкое маловязкое масло, подаваемое в подшипники самотеком. Отработанное масло подается винтовым насосом обратно в бак (рис. 139, в).
В процессе эксплуатации станков при больших числах оборотов наблюдается вибрация шпинделя. Возникающие от дисбаланса инерционные силы создают дополнительные динамические нагрузки на шарикоподшипники, возбуждают колебания деталей и узлов станка. Прогиб шпинделя вызывает погрешности при обработке. Для уменьшения влияния дисбаланса рекомендуется устанавливать третью опору на конце шпинделя. По данным исследований ЛТА, эта опора в 10 раз повышает виброустойчивость шпиндельного узла.
На консольной нижней части шпинделя укрепляется широкий ведомый шкив для свободного перемещения ремня; он обеспечивает вертикальное перемещение шпиндельного блока.
Двухшпиндельный станок Ф2-4 предназначен для обработки рамочных и щитовых деталей по наружному контуру. Для предотвращения заколов и вырывов древесины с поверхности обработки предусматривается взаимно противоположное направление вращения ножевых головок.
По существу станок Ф2-4 это сдвоенный одношпиндельный станок Ф-4. Станина станка и стол являются общими для обоих шпинделей. Конструкция суппортов и шпинделей, системы их смазки и привода такие же, как у станков Ф-4, Ф-5 и др. Каждый шпиндель имеет самостоятельный привод.
Станки с механизированной подачей
Отечественной промышленностью выпускается станок с механизированной подачей ФА-4. Он является модификацией станка Ф-4. Механизм (рис. 140, а) зубчатой звездочкой обеспечивает подачу прямолинейных и криволинейных заготовок с помощью специального шаблона.
Подающая звездочка 1 смонтирована на полом валу 2, который укрепляется из расчета независимого вращения относительно шпинделя (на шарикоподшипниках).
Привод звездочки от электродвигателя 5, через редуктор 4 и цепную передачу 3. Звездочка 1 входит в зацепление с втулочно-роликовой цепью, которая укреплена на боковой поверхности шаблона 6, При вращении звездочка зубцами через цепь перемещает шаблон по направлению касательной к точке сцепления, осуществляя подачу по направлению профиля боковой поверхности шаблона. На нижней стороне шаблона имеется паз 7, вертикальная стенка которого по периметру параллельна боковой наружной поверхности шаблона. Шаблон вставляется между подающей звездочкой и прижимным роликом 8. Для ограничения перемещения шаблона и исключения чрезмерного его давления на звездочку на полом валу установлено ограничительное кольцо 9, Ролик прижимается к шаблону пружиной 11. В прорези стола устанавливается подвижный ползун 10, на котором укрепляется с помощью пальца прижимной ролик 8.
Педалью 12 прижимной ролик отводится, тем самым сцепление звездочки с роликовой цепью нарушается и подача останавливается. Фрезерный шпиндель 13 имеет геометрическую ось с подающей звездочкой. Фреза 14 располагается над подающей звездочкой. Прижим заготовки к шаблону осуществляется прижимным элементом со сферической поверхностью 15, а давление на элемент производит пружина 16.
Прижимной элемент регулируется по высоте перемещением кронштейна 17 по колонке 18.
Заготовки на шаблоне закрепляются с помощью накалывания на шипы 19.
Механизм подачи с помощью звездочки может применяться при обработке заготовок по наружному и внутреннему замкнутому и незамкнутому контурам. Этот механизм преимущественно применяется при обработке тяжелых деталей с длинной линией обработки замкнутого контура и несильно вытянутой формы.
В зарубежной практике применяются приставные механизмы с вращающимися шаблонами (рис. 140, б). Механизм прикрепляется к столу станка. Конструкция его состоит из корпуса 1 с редуктором, электродвигателя 2, передающего движение редуктору посредством ременной клиновой передачи. Для натяжения ремня электродвигатель укреплен на подмоторной плите 3. К корпусу прикреплены две качающиеся рамки 4 со шпинделями 5. Шпиндели получают движение от электродвигателя через редуктор. Вращающиеся шаблоны 6 прикрепляются к шпинделям снизу. Обрабатываемая заготовка укладывается под шаблон. После поворота рукоятки 7 шпиндель с шаблоном опускается вниз, прижимая шипами заготовку, и приводит ее в движение. Рукоятка 8 служит для подвода рамки со шпинделем к режущему инструменту. Заготовка обрабатывается по копирующей поверхности шаблона. Этот механизм используется для обработки криволинейных заготовок толщиной 10-15 мм и диаметром 130-140 мм по замкнутому контуру.
Копировальные приспособления
При обработке по наружному контуру криволинейных поверхностей применяются приспособления (рис. 141, а), которые состоят из шаблона 1, имеющего криволинейную боковую поверхность 5, соответствующую детали обрабатываемой заготовки, и упорного копировального кольца 2, имеющего общую ось вращения со шпинделем фрезерной головки 3. Шаблон состоит из основания 4 и упора 5. Он изготовляется из сухой твердолиственной древесины или толстой многослойной фанеры (для точных работ - из легкого металла дюралюминия). Обрабатываемая деталь 6 фиксируется на шаблоне прижимами 7. В процессе обработки заготовки резанием копировальная кромка шаблона 8 упирается в упорное кольцо 2. Этим обеспечивается перенесение контура опорной боковой поверхности шаблона на поверхность обрабатываемой заготовки.
Конструкция упорного кольца может быть двух типов. В первом случае кольцо надевается на шпиндель (шарикоподшипник) - рис. 141, б, а во втором - кольцо не связано со шпинделем и укрепляется в столе (рис. 141, в). Первая конструкция проста по устройству, но имеет существенный недостаток: передает поперечное усилие от давления шаблона на шпиндель. Указанного недостатка лишено упорное кольцо второй конструкции.
На одном из мебельно-деревообрабатывающих комбинатах применено упорное кольцо с регулируемым опорным диаметром. Известно, что при обработке по контуру боковых поверхностей узлов мебели необходимо соблюдать соответствие диаметра резания ножевой головки и опорного диаметра кольца. Кольцо с регулируемым опорным диаметром значительно сокращает время на наладку станка и обеспечивает точную обработку детали. Кольцо (рис. 141, в) имеет круглое основание 1 с отверстием для свободного прохода шпинделя. Верхняя часть кольца протачивается, на проточенной поверхности нарезается резьба с шагом 2 мм. Кольцо укрепляется на столе 2.
На проточенную часть навинчивается переходное кольцо 3, наружная грань которого скошена под углом 15°. На верхней кромке переходного кольца вырезаются шлицы под специальный ключ. Переходное кольцо охватывается направляющим КОЛЬЦОМ 4, внутренняя грань которого также скошена под углом 15°. Это кольцо разрезное и стягивается с помощью специально приваренных пластин с отверстиями под болт. Кольцо фиксируется в нужном положении с помощью штифта 5, закрепленного на основании кольца. Каждый полный поворот переходного кольца изменяет наружный диаметр упорного кольца на 0,33 мм. Таким образом приводятся в соответствие диаметры резания ножевой головки и упорного кольца.
Техническая характеристика фрезерных станков с нижним расположением шпинделя дана в табл. 61.
Сведения о производителе консольно-фрезерного станка 6Р13Ф3, 6Р13Ф3-37
Производитель фрезерных вертикальных консольных станков 6Р13Ф3, 6Р13Ф3-37 Горьковский завод фрезерных станков , основанный в 1931 году.
Второй производитель станков 6Р13Ф3 Воткинский машиностроительный завод ВМЗ , (в настоящее время ОАО "Воткинский завод") основанный в 1757 году графом П. И. Шуваловым по разрешению императрицы Елизаветы.
Выпуск вертикальных консольно-фрезерных станков на Воткинском машиностроительном заводе наначался в 1956 году, а в 1959 году начался выпуск фрезерных станков с ЧПУ.
Сегодня консольно-фрезерные станки - выпускает предприятие ООО "Станочный Парк" , основанное в 2007 году.
Станки консольно-фрезерные. Общие сведения
Консольно-фрезерные станки горизонтальные и вертикальные - это наиболее распространенный тип станков, применяемых для фрезерных работ. Название консольно-фрезерные станки получили от консольного кронштейна (консоли), который перемещается по вертикальным направляющим станины станка и служит опорой для горизонтальных перемещений стола.
Типоразмеры консольно-фрезерных станков принято характеризовать по величине рабочей (крепежной) поверхности стола. Консольно-фрезерные станки могут иметь горизонтальное , универсальное (широкоуниверсальные) и вертикальное исполнение при одной и той же величине рабочей поверхности стола. Сочетание разных исполнений станка при одинаковой основной размерной характеристике стола называют размерной гаммой станков .
В СССР было освоено производство консольно-фрезерных станков пяти типоразмеров:
№ 0; № 1; № 2; № 3 и № 4
, причем по каждому размеру выпускалась полная гамма станков - горизонтальные, универсальные и вертикальные. Каждый станок одной размерной гаммы имел в шифре одинаковое обозначение, соответствующее размеру рабочей поверхности стола.
В зависимости от размера рабочей поверхности стола различают следующие размеры консольно-фрезерных станков:
| Размер | Гамма станков | Размер стола, мм |
|---|---|---|
| 0 | 6Р10, 6Р80, 6Р80Г, 6Р80Ш | 200 х 800 |
| 1 | 6Н11, 6Н81, 6Н81Г; 6Р11, 6Р81, 6Р81Г, 6Р81Ш | 250 х 1000 |
| 2 | 6М12П, 6М82, 6М82Г; 6Р12, 6Р82, 6Р82Ш; 6Т12, 6Т82, 6Т82Г, 6Т82Ш | 320 х 1250 |
| 3 | 6М13П, 6М83, 6М83Г; 6Р13, 6Р83; 6Т13, 6Т83, 6Т83Г | 400 х 1600 |
| 4 | 6М14П, 6М84, 6М84Г | 500 х 2000 |
В соответствии с размерами стола меняются габаритные размеры самого станка и его основных узлов (станины, стола, салазок, консоли, хобота), мощность электродвигателя и величина наибольшего перемещения (хода) стола в продольном, салазок в поперечном и консоли в вертикальном направлениях.
Обозначение консольно-фрезерных станков
6 - фрезерный станок (номер группы по классификации ЭНИМС)
Р – серия (поколение) станка (Б, К, Н, М, Р, Т)
1 – номер подгруппы (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) по классификации ЭНИМС (1 - вертикально-фрезерный)
2 – исполнение станка - типоразмер (0, 1, 2, 3, 4) (3 - размер рабочего стола - 400 х 1600)
Буквы в конце обозначения модели
Г – станок горизонтальный консольно-фрезерный с неповоротным столом
К – станок с копировальным устройством для обработки криволинейной поверхности
Б – станок с повышенной производительностью (повышенный диапазон чисел оборотов шпинделя, подач стола и повышенная мощность двигателя главного движения).
П – точность станка - (н, п, в, а, с) по ГОСТ 8-ХХ
Ш – станок широкоуниверсальный
Ф1 – станок с устройством цифровой индикации УЦИ и преднабором координат
Ф2 – станок с позиционной системой числового управления ЧПУ
Ф3 – станок с контурной (непрерывной) системой ЧПУ
Ф4 – станок многоцелевой с контурной системой ЧПУ и магазином инструментов
6Р13Ф3 станок консольно-фрезерный вертикальный с ЧПУ. Назначение и область применения
Консольно-фрезерный вертикальный станок 6Р13Ф3 с ЧПУ запущен в производство в 1972 году. На базе этой модели были сконструированы станки 6р13рф3 с револьверной головкой, 6р13ф3-37.
Вертикальный фрезерный станок 6Р13Ф3 предназначается для обработки разнообразных деталей сложного профиля из стали, чугуна, труднообрабатываемых цветных металлов, главным образом торцовыми и концевыми фрезами, сверлами в среднесерийном и мелкосерийном производстве.
Фрезерный станок модели 6Р13Ф3-37 оснащен устройством ЧПУ Н33-2М, позволяющим вести обработку изделий в режиме программного управления одновременно по трем координатам: продольной и поперечной (перемещение стола и салазок с обрабатываемой деталью) и вертикальной (перемещение ползуна с инструментом).
Принцип работы и особенности конструкции станка
Программируемое вертикальное перемещение (координата Z) осуществляется движением ползуна. Консоль фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3 имеет только установочное перемещение, исключающее позиционирование и работу в следящем режиме консоли, имеющей значительную массу. Повышается точность обработки, так как в процессе резания консоль всегда зажата.
Станок оснащен следяще-регулируемыми приводами подач с высокомоментными электродвигателями постоянного тока.
Применение следящих регулируемых приводов с двигателями постоянного тока обеспечивает скорость быстрого перемещения стола до 4,8 м/мин и исключает брак детали при контурной обработке в случае отказа привода подач по одной из координат.
Введена централизованная смазка направляющих.
В станке применяется электромеханическое устройство зажима инструмента, обеспечивающее стабильное усилие зажима 2000 кг.
Для выносного оборудования имеется готовая электропроводка со штепсельными разъемами.
Шероховатость обработанной поверхности Rz = 20 мкм.
Класс точности станка - Н по ГОСТ 8-82.
Разработчик - Горьковское станкостроительное производственное объединение.
Габарит рабочего пространства фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3
Габарит рабочего пространства фрезерного станка с ЧПУ 6р13ф3-37
Присоединительные размеры фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3
Присоединительные размеры фрезерного станка с ЧПУ 6р13ф3-37
Общий вид фрезерного станка 6Р13Ф3
Фото фрезерного станка 6р13ф3-37
6Р13Ф3 Расположение составных частей консольно-фрезерного станка с ЧПУ
Расположение составных частей фрезерного станка 6р13ф3-37 с ЧПУ
- Станина - 6Р13Ф3-37.10
- Редуктор - 6Р13Ф3-37.25
- Консоль - 6Р13Ф3-37.61
- Короб электромонтажный - 6Р13Ф3-37.068
- Стол и салазки - 6Р13Ф3-37.70
- Электрооборудование - 6Р13Ф3-37.80
- Головка шпиндельная - 6Р13Ф3-01.38
- Коробка скоростей - 6Р13Ф3-01.32
- Коробка переключения скоростей - 6Р13Ф3.50
- Защита направляющих - 6Р13Ф3.74
- Охлаждение - 6Р13Ф3.90
- Ограждение - 6Р13Ф3.91
- Защитное устройство - 6М13П.91
Расположение органов управления станком с ЧПУ модели 6Р13Ф3
Расположение органов управления фрезерным станком 6р13ф3-37
Перечень органов управленияя станком 6Р13Ф3 и их назначение
- Кулачки ограничения хода ползуна
- Кнопка "Отжим инструмента"
- Кнопка "Зажим инструмента"
- Тумблер включения насоса охлаждения
- Тумблер включения координаты Z
- Тумблер включения координаты У
- Тумблер включения координаты X
- Тумблер технологического останова
- Тумблер ручного и автоматического режима работ
- Переключатель выбора величины подачи
- Ручное продольное перемещение стола
- Тумблер включения подач
- Тумблер установки координат в нулевое положение
- Кнопка "Пуск программы"
- Кнопка шагового перемещения узлов
- Кнопка "Пуск шпинделя"
- Кнопка "Консоль вверх"
- Кнопка "Стоп шпиндель"
- Кнопка "Консоль вниз"
- Кулачки установки в нуль координаты Z
- Кулачки установки в нуль координаты X
- Рукоятка зажима консоли на станине
- Кулачки ограничения продольного хода
- Кнопка "Все стоп"
- Указатель скоростей
- Кнопка "Толчок шпинделя"
- Рукоятка переключения скоростей
- Кулачки ограничения хода консоли
- Ручное вертикальное перемещение консоли
- Рукоятка подъема и опускания ограждения
- Кулачки установки в нуль координаты Y
- Кулачки ограничения поперечного хода стола
- Кнопка "Все стоп"
- Ручное поперечное перемещение стола
Кинематическая схема фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3
Кинематическая схема фрезерного станка с ЧПУ 6р13ф3-37
Описание конструкции фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3
Станина станка
Станина является основным базовым узлом, на котором монтируются узлы и механизмы станка.
Жесткая конструкция станины достигается за счет развитого основания и большого числа ребер. Ее корпус спереди имеет вертикальные направляющие, по которым перемещается консоль. Для отсчета величины установочного перемещения консоли на станине закреплена линейка.
Для ограничения хода консоли в левой нише станины размещены конечные выключатели. В верхней части корпуса станины с правой стороны имеется окно, через которое открывается доступ к маслонасосу и коробке скоростей. Для выбора требуемой скорости на станине с левой стороны установлена коробка переключения скоростей. На привалочной плоскости горловины станины закреплена шпиндельная головка. Внутри корпуса станины имеется резервуар для масла. Станина устанавливается на основание и крепится к нему болтами.
Коробка скоростей станка
Коробка скоростей служит для сообщения шпинделю различных скоростей вращения при резании.
Смазка подшипников и шестерен коробки скоростей осуществляется от плунжерного насоса, расположенного внутри коробки скоростей.
Коробка переключения скоростей
Обеспечивает получение 18 скоростей шпинделя и позволяет выбирать требуемую скорость без последовательного прохождения промежуточных ступеней.
Переключение скоростей осуществляется следующим образом: рукоятку 28 (лист 14 рис.4) опускают вниз до вывода шипа рукоятки из фиксирующего паза и отводят от себя до упора. Поворачивая лимб, поз.26 устанавливают требуемое число оборотов против стрелки-указателя. При этом щелчок фиксатора означает - лимб зафиксирован в данном положении. Нажать кнопку "Толчок", поз. 27, рукоятку плавным движением вернуть в первоначальное (исходное) положение.
Смазка коробки переключения скоростей осуществляется от плунжерного насоса коробки скоростей.
Шпиндельная головка станка
Шпиндельная головка состоит из трех основных элементов: салазки, редуктор, ползун со шпинделем.
Салазки центрируются в кольцевой выточке горловины станины и крепится к ней четырьмя болтами. По прямоугольным направляющим салазки перемещается ползун со шпинделем - координата Z.
Редуктор служит для передачи шпинделю основного (вращательного) движения от коробки скоростей через пару конических и три цилиндрических колеса.
Перемещение ползуна со шпинделем по программе осуществляется от высокомоментного двигателя через редуктор из пары цилиндрических колес (рис.8) и передачу "винт-гайка качения".
Для осуществления ручного перемещения ползуна предусмотрен вывод - шестигранник I (рис.7).
Стол и салазки (рис.9,10 и II)
Стол и салазки обеспечивают перемещение стола по координатам X и У (продольное и поперечное).
При перемещении по координате X стол получает движение от высокомоментного двигателя типа ПБВ112LГУЗ через одноступенчатый редуктор с передаточным отношением i = 1:2 и передачу "винт-гайка качения".
Ходовой шариковый винт для продольного перемещения стола вращается в шарикоподшипниках, установленных с левой стороны в кронштейне, а с правой - в корпусе редуктора.
Гайки винта жестко зафиксированы в кронштейне, прикрепленном к столу.
В редукторе продольного перемещения стола имеется трансформатор типа БТМ-1В, который является датчиком обратной связи.
Перемещение стола го координате Y осуществляется от привода, смонтированного в консоли. Ходовой шариковый винт поперечного перемещения стола установлен в корпусе консоли.
Для ручного перемещения стола имеется шестигранный вывод 2 (рис.9).
Зазор в направляющих стола и салазок выбирается клиньями. Регулирование зазора см.раздел "Регулирование».
Консоль фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3
Консоль является базовым узлом, объединяющим приводы вертикального и поперечного перемещений стола.
По вертикальным направляющим станины (профиля "ласточкин хвост консоль обеспечивает вертикальное установочное движение. По горизонтальным направляющим консоли прямоугольного профиля перемешается в поперечном направлении (координата Y) узел "Стол и салазки".
В глубине консоли смонтирован двухступенчатый редуктор поперечного перемещения стола с передаточным отношением i = 1:2.
Перемещение стола осуществляется от высокомоментного электродвигателя типа ПБВ112LГУЗ через редуктор и передачу "винт-гайка качения".
Цилиндрические косозубые колеса выполнены сборными для возможности устранения бокового зазора в зубчатом зацеплении.
В редукторе смонтирован вращающийся трансформатор типа ВТМ-1B, поз. 1 (рис.13).
На правой стороне корпуса консоли установлен асинхронный электродвигатель типа 4А90LА вертикального установочного перемещения. Перемещение осуществляется через червячную пару и винтовую передачу.
Для смазки направляющих подвижных узлов станка, зубчатых передач и подшипников в консоли имеется резервуар для масла и насос смазки типа ВТ II-IIA, который работает от двигателя типа АОЛ-21-4.
Горизонтальные направляющие консоли закрыты спереди телескопической защитой, а сзади - "фартуков, прикрепленным к станине и заднему торцу салазок.
Работа станка с электромеханическим зажимом инструмента
Управление электромеханическим устройством зажима инструмента осуществляется в следующей последовательности:
- нажать кнопку 3 (см.рис.3) "зажим инструмента";
- включить шпиндель кнопкой 17 "Пуск шпинделя"
При отжиме инструмента необходимо:
- выключить шпиндель кнопкой 19 и проследить, чтобы шпиндель остановился;
- нажать кнопку 2 "Отжим инструмента" и держать до тех пор, пока фрезерная оправка не выйдет из шпинделя на длину не более 15...20 мм.
В противном случае шлицевый валик может полностью вывернуться из тяги. Тогда при зажиме инструмента тягу нужно поджать вверх, чтобы резьбовой конец валика ввернулся в резьбовое отверстие тяги.
Установка фрез в оправках производится в зависимости от их размера и вида согласно рис.15,16.
Инструмент в оправке крепится вне станка с помощью сменных шомполов. Оправка имеет наружный конус 7:24 ж внутренний "Морзе №4" Для крепления инструмента с конусами Морзе № 2,3,5 применяются сменные переходные втулки 2 и 3. Наличие сменных шомполов с 4 заходной резьбой M10, M12, М16, и М20 позволяет вести обработку концевыми фрезами (с коническим хвостовиком) соответственно Ø 16, Ø 20, Ø 40, Ø 50.
Захват I должен быть установлен таким образом, чтобы Т-образный паз его был перпендикулярен ведущим пазам оправки.
Оправки с инструментом ввести в конусное отверстие шпинделя и путем поворота на угол 90° соединить с Т-образным концом тяги, включить кнопку "Зажим инструмента". Окончание зажима определяется по проталкиванию кулачковых муфт.
Зажим инструмента должен производиться при числе оборотов шпинделя не выше 40 об/мин.
Электрооборудование станка 6Р13Ф3. Общие сведения
Электрооборудование размещено на станке в станции управления и включает в себя так же систему числового программного управления "НЗЗ-2М".
Станция управления служит для размещения в ней коммутационных аппаратов, аппаратов защиты электрических цепей.
Питание электрооборудования осуществляется через станцию управления от сети трехфазного переменного тока напряжением 380 В, частотой 50 Гц. Допустимое колебание питающего напряжения - 15% ± 10% от 380 В. В случае больших колебаний напряжения сети необходимо осуществлять питание устройства ЧПУ и электроавтоматики станка от отдельного стабилизатора. Возможен вариант питания группы станков с ЧПУ от отдельного стабилизатора или отдельного машинного преобразователя.
На станке применяются следующие напряжения:
- силовая цепь - трехфазная, переменного тока 380 В, частотой 50 Гц;
- цепь управления - переменное 110 В, 50 Гц;
- цепь местного освещения - переменное 24 В, 50 Гц;
- цепь управления - 24 В постоянного тока;
- цепь электродинамического торможения - 55 В постоянного тока;
- питание электродвигателей подач - 48 В постоянного тока.
Включение питания станции управления осуществляется Вводным автоматом (И), управление которым производится с помощью рукоятки, выведенной на дверцу станции управления.
На станке установлены следующие электроприводы:
- электропривод главного движения; осуществляется от асинхронного двигателя типа 4А132S4У3, 7,5 кВт, 1450 об/мин, 380 В, обозначение по схеме М1 (A02-5I-4, 7,5 кВт, 1450 об/мин, 220/380 В);
- электропривод наладочного перемещения консоли; осуществляется от асинхронного двигателя типа 4A90LA, 2,2 кВт, 1500 об/мин, 380 В, обозначение по схеме М2;
- электропривод зажима инструмента; осуществляется от асинхронного двигателя типа 4ААS56В4У3, 0,18 кВт, 1500 об/мин, 380 В, обозначение по схеме М4;
- электропривод насоса охлаждения; выполняется от асинхронного двигателя ХА14-22М (0,12 кВт; 2800 об/мин; 380 В; обозначение по схеме М3;
- электродвигатель смазки тип АОЛ-21-4, 0,27 кВт, 1500 об/мин; 380 В; обозначение по схеме М5
- электропривод продольной подачи (координата X) осуществляется от электродвигателя постоянного тока типа ПБВ-112L 2,2 кВт 1000 об/мин, 110 В, обозначение по схеме М7.
Управление электродвигателем привода подачи осуществляется от УЧПУ через тиристорный преобразователь типа 3Т6С-8-ПБВ-112LУ4.
Обратную связь по скорости осуществляет встроенный в электродвигатель тахогенератор с возбуждением от постоянных магнитов. Обозначение по схеме М6.
Обратную связь по положение осуществляет вращающийся трансформатор типа БТМ-1В
- электропривод поперечной подачи (координата Y, салазки) осуществляется аналогично координате X. Обозначение аппаратов по схеме: электродвигатель - М9, тахогенератор - М8, вращающийся трансформатор - П2;
- электропривод вертикальной подачи (координата Z, ползун) осуществляется аналогично координате X. Обозначение аппаратов по схеме: электродвигатель – М11. тахогенератор – М10, вращающийся трансформатор - ПЗ.
6Р13Ф3 станок фрезерный вертикальный с ЧПУ. Видеоролик.
Технические характеристики фрезерного станка с ЧПУ 6Р13Ф3-37
| Наименование параметра | 6Р13Ф3-37 | 6Р13РФ3 |
|---|---|---|
| Класс точности по ГОСТ 8-82 | Н | Н |
| Основные параметры станка | ||
| Размеры рабочей поверхности стола (длина х ширина), мм | 400 х 1600 | 400 х 1600 | 300 | 300 |
| Число Т-образных пазов Размеры Т-образных пазов | 3 | 3 |
| Наибольшее продольное перемещение стола (X), мм | 1000 | 1000 |
| Наибольшее поперечное перемещение стола (Y), мм | 400 | 400 |
| Наибольшее вертикальное установочное перемещение стола, мм | 420 | 380 |
| Расстояние от оси шпинделя до вертикальных направляющих станины (вылет), мм | 500 | 500 |
| Наименьшее расстояние от задней кромки стола до направляющих станины, мм | 100 | 100 |
| Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм | 70..450 | |
| Наибольшее вертикальное перемещение ползуна (Z), мм | 250 | - |
| Пределы рабочих подач. Продольных, поперечных, вертикальных, мм/мин | 3..4800 | 20..1200 |
| Скорость быстрого перемещения стола и ползуна, мм/мин | 4800 | 2400 |
| Наименьшее и наибольшее расстояние от торца шпинделя до стола мм | 70...490 | 70...450 |
| Подача за один импульс, мм | 0,01 | 0,01 |
| Точность позиционирования по оси X, мм | 0,065 | |
| Точность позиционирования по оси Y, Z, мм | 0,040 | |
| Наибольший диаметр сверления, мм | 30 | |
| Наибольший диаметр концевой фрезы, мм | 40 | |
| Наибольший диаметр торцевой фрезы, мм | 125 | |
| Шпиндель | ||
| Количество шпинделей | 1 | 6 |
| Частота вращения шпинделя, об/мин | 40...2000 | 40...2000 |
| Количество скоростей шпинделя | 18 | 18 |
| Наибольший крутящий момент, кгс.м | 62,8 | |
| Конец шпинделя | ГОСТ 836-72, 7:24 | |
| Система ЧПУ | ||
| Тип ЧПУ | Н33-2М | Н33-1М |
| Способ задания размеров | В приращениях | В приращениях |
| Виды интерполяции | Линейная Круговая | Линейная Круговая |
| Число одновременно управляемых координат при линейной / при круговой интерполяции | 3/2 | 3/2 |
| Электрооборудование | ||
| Количество электродвигателей на станке | 8 | |
| Электродвигатель привода главного движения, кВт (об/мин) | 7,5 (1450) | 7,5 |
| Электроприводы подачи по осям X, Y, Z, кВт | 2,2 | Шаговый |
| Электропривод наладочного перемещения консоли, кВт | 2,2 | |
| Электропривод зажима инструмента, кВт | 0,18 | - |
| Электропривод насоса охлаждения, кВт | 0,12 | |
| Электродвигатель насоса дсмазки, кВт | 0,27 | |
| Суммарная мощность электродвигателей, кВт | 16,87 | |
| Габарит станка | ||
| Габариты станка, мм | 3450 х 3970 х 2965 | 3200 х 2500 х 2450 |
| Масса станка, кг | 4450 | 6900 |
