§ 31. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ

На фрезерных станках можно обрабатывать плоские или фа­сонные поверхности, нарезать шлицы и зубья, выполнять резьбу и производить сверлильные и расточные работы. Фрезер­ные станки представляют значительную часть парка металло­режущих станков в СССР; удельный вес их составляет около’ 10%, а общее количество достигает 180 тыс. единиц. В период 1959—1965 гг. предусмотрено увеличение парка фрезерных станков до 12,7%.

Из всех фрезерных станков наибольшее распространение по­лучили станки для обработки плоских и криволинейных поверх­ностей: консольно-фрезерные, бесконсольно-фрезерные, продоль­но-фрезерные и копировально-фрезерные. Из станков для других видов фрезерной обработки получили распространение зубофре­зерные, резьбофрезерные, шлицефрезерные и шпоночно-фрезер­ные станки. В массовом производстве применяют главным обра­зом многошпиндельные продольно-фрезерные станки и станки непрерывного действия: карусельно-фрезерные и барабанно-фре­зерные.

Действующий парк фрезерных станков состоит главным обра­зом из станков отечественного производства и частично из стан­ков различных зарубежных марок. Пополнение парка фрезерных станков в последние годы осуществляется за счет современных моделей, выпускаемых отечественными станкостроительными за­водами.

Консольно-фрезерные станки. Это наиболее распространен­ный тип станков, применяемых для фрезерных работ. Свое наз­вание консольно-фрезерные станки получили от консольного кронштейна (консоли), перемещающегося по вертикальным на­правляющим станины станка и служащего опорой для горизон­тальных перемещений стола.

Консольно-фрезерные станки подразделяются на горизонталь­ные и вертикальные.

Горизонтально-фрезерные станки. Эти станки являются наиболее простыми по своему устройству.

На рис. 85 изображен горизонтально-фрезерный станок 6Н82Г производства Горьковского завода фрезерных станков (ГЗФС). Горизонтально-фрезерные станки предназначены для работы ци­линдрическими и дисковыми фрезами, но они могут работать и торцовыми фрезами.

Шпиндель горизонтально-фрезерного станка, на котором кре­пится инструмент, вращается вокруг горизонтальной оси. Он по­лучает вращение через коробку скоростей от электродвигателя.

Стол горизонтально-фрезерного станка имеет три направле­ния движения: продольное, поперечное и вертикальное. Эти пе­ремещения стола, или подачи, осуществляются вручную при по­мощи рукояток или механически от привода станка.

У некоторых горизонтально-фрезерных станков возможен поворот стола по отношению к шпинделю. Станки с таким пово­ротным столом называются универсальными горизонтально-фре­зерными или, сокращенно, универсально-фрезерными станками. На рис. 86 изображен станок такого типа. Стол станка может быть повернут по круговым направляющим на верхней части са­лазок на 45° в каждую сторону и после установки на заданный угол по шкале 1 закрепляется винтом. Кроме возможности по­ворота стола (деталь стола в увеличенном виде изображена сбоку на рис. 86), универсально-фрезерный станок ничем не отличается от горизонтального.

Вертикально-фрезерные станки. Эти станки наз­ваны так потому, что их шпиндель смонтирован перпендику­лярно рабочей плоскости стола, т. е. расположен вертикально. Все остальные узлы вертикально-фрезерного станка аналогичны узлам горизонтально-фрезерного. На рис. 87 изображен верти­кально-фрезерный станок 6Н12.

Вертикально-фрезерные станки предназначаются для работы торцовыми фрезами, фрезерными головками, концевыми и шпо­ночными фрезами.

Консольные горизонтально, универсально и вертикально­фрезерные станки изготовляются разных размеров.

Типоразмеры и гамма консольно-фрезерных станков. Типоразмеры принято характеризовать по величине рабочей (крепежной) поверхности стола станка. Консольно-фре­зерные станки могут иметь горизонтальное, универсальное и вер­тикальное выполнение при одной и той же величине рабочей по­верхности стола. Сочетание разных выполнений станка при оди­наковой основной размерной характеристике стола называют гаммой станков.

В СССР освоено производство консольно-фрезерных станков пяти размеров: № 0, 1, 2, 3 и 4, причем по каждому размеру вы­пускается полная гамма станков — горизонтальные, универсаль­ные и вертикальные. Каждый станок данной гаммы имеет в шифре модели одинаковое обозначение размера, соответствую­щее размеру рабочей поверхности стола.

В зависимости от размера рабочей поверхности стола различают следующие размеры консольно-фрезерных стан­ков:

Станки размера № 0 (гамма 6П80Г, 6П80 и 610)

„             „      № 1 (гамма 6Н81Г, 6Н81 и 6Н11)

„     № 2 (гамма 6Н82Г, 6Н82 и 6Н12)

„             „ № 3 (гамма 6Н83Г, 6Н83 и 6Н13)

„             „ № 4 (гамма 6Н84Г, 6Н84 и 6И14)

В соответствии с размерами стола меняются габарит­ные размеры самого станка и его основных узлов (ста­нины, салазок, консоли, хобота и т. д.), мощность электро­двигателя и величины наибольшего перемещения (хода) стола в продольном, салазок в поперечном и консоли в вертикальном направлениях.

На рис. 88 графически изображены наибольшие перемещения стола, салазок и консоли.

На рис. 89 показана унификация консоли, стола и салазок для гаммы консольно-фрезерных станков 2-го размера. Консоль и стол станка изготовляются одинаковыми для всей гаммы. Са­лазки универсально-фрезерных станков для обеспечения пово­рота стола состоят из двух деталей (верхние и нижние салазки), а салазки вертикально- и горизонтально-фрезерных станков дан­ной гаммы выполняются цельными и одинаковыми.

На базе основных моделей консольно-фрезерных станков вы­пускают модификации, позволяющие расширить область при­менения станков данной гаммы.

Так, для потребностей главным образом инструментальных и ремонтных цехов некоторые вертикально-фрезерные станки изго­товляются с поворотной шпиндельной головкой (рис. 90). Шпин­дельная головка 3 может быть установлена как в вертикальном положении, так и под углом к плоскости стола. Это особенно

станков:

а — универсально-фрезерный 6Н82; б — горизонтально-фрезерный 6Н82Г; в — вер­тикально-фрезерный 6Н12; 1 — стол (общий для всей гаммы станков); 2 — верхние (поворотные) салазки универсально-фрезерного станка; 3 — нижние салазки

универсально-фрезерного станка; 4 — салазки горизонтально и вертикально-фрезерного станков; 5 — консоль (общая для всей гаммы станков)

удобно при фрезеровании скосов. Необходимый поворот шпин­дельной головки 3 по отношению к станине 1 устанавливается по шкале 2.

На базе горизонтально-фрезерных станков выпускаются их модификации, имеющие добавочную вертикальную головку.

Широкоуниверсальный фрезерный станок 6Н82Ш (рис. 91) является модификацией горизонтально-фрезерного станка 6Н82Г. Он имеет два шпинделя, из которых один — горизонтальный, как у станка 6Н82Г, а второй расположен в поворотной головке и может быть установлен под углом ±90° в продольной плоскости стола и под углом ±45° в поперечной плоскости стола. На широкоуниверсальных станках могут выпол­няться самые разнообразные фрезерные операции, а также свер­ление, растачивание отверстий, подрезание торцов в разных пло­скостях заготовки с одной ее установки.

Бесконсольно-фрезерные станки. Консоль является наиболее слабым узлом фрезерного станка по жесткости, поэтому для фре­зерования больших и тяжелых деталей применяются бесконсоль­но-фрезерные станки.

На рис. 92 изображен бесконсольный вертикально-фрезерный станок мод. ГФ301 производства Горьковского завода фрезерных станков. Стол 3 размером 500×2000 мм имеет продольное пере­мещение вдоль горизонтальных направляющих салазок 2, ко­торые имеют поперечное перемещение по направляющим ста­нины /. Вертикальное перемещение получает шпиндельная го­ловка 4 по вертикальным направляющим стойки. Мощность

электродвигателя привода шпинделя равна 13,5 л. с., скорости вращения шпинделя можно регулировать от 25 до 1250 об/мин. Такие станки широко применяются для скоростного фрезерова­ния плоскостей у крупногабаритных деталей.

Продольно-фрезерные станки. У консольно-фрезерных стан­ков большого размера производить подъем и опускание консоли стола становится неудобным, поэтому в этих станках подъемные консольные столы заменены столами, имеющими только продоль­ное перемещение. Вертикальное же перемещение, вместо стола, получают шпиндели. Такие станки называют продольно-фрезер­ными.

На рис. 93 изображен односторонний продольно-фрезерный станок, имеющий один горизонтальный шпиндель, а на рис. 94 — двусторонний продольно-фрезерный станок, имеющий два гори­зонтальных шпинделя. Станок с двумя шпинделями служит для одновременной обработки двух поверхностей.

Стол 1 продольно-фрезерных станков (рис. 93 и 94) имеет только продольное перемещение. Подвод фрезы по вертикали к обрабатываемой детали производится подъемом и опусканием шпиндельных головок 2 по стойкам 3.

В случае необходимости одновременной обработки более двух поверхностей применяют многошпиндельные продольно-фрезер­ные станки, имеющие, кроме горизонтальных, также и вертикаль­ные шпиндели. На рис. 95 изображен четырехшпиндельный про­дольно-фрезерный станок, имеющий стол размером 3,6×12 м и предназначенный для обработки с трех сторон крупногабаритных деталей весом до 120 г, длиной до 12 м, шириной и высотой до 3,6 м.

Станок имеет четыре поворотные шпиндельные головки: две вертикальные головки 1 и 2, расположенные на траверсе, и две горизонтальные головки 3 и 4, расположенные на стойках. Стол 5 имеет только продольное перемещение. Обработка заготовки

может производиться одновременно четырьмя фрезами подачей стола, подачей шпиндельных бабок при неподвижном столе, подачей стола и шпиндельных бабок одновременно, подачей траверсы вниз при неподвижном столе.

Вертикальную установку шпиндельных головок 1 и 2 произ­водят перемещением поперечины 6 по стойкам станка, а горизон­тальную (боковую) установку — перемещением самих головок вдоль поперечины 6.

Вертикальную установку шпиндельных головок 3 и 4 произ­водят перемещением их по стойкам станка.

Управление станком осуществляется с центрального пульта 7. Необходимое число оборотов каждого шпинделя устанавливают с помощью рукояток, расположенных на шпиндельных головках.

Для включения в работу и выключения шпинделей, стола, охлаждения и пр. непосредственно с рабочего места имеются кно­почные станции 8, дублирующие друг друга и расположенные у каждой шпиндельной головки.

Продольно-фрезерные станки изготовляются различных раз­меров, начиная с небольших станков (см. рис. 93 и 94), имеющих размеры стола 450X1600 мм, и кончая гигантскими, подобно изображенному на рис. 95. Шпиндельные головки могут иметь горизонтальное и вертикальное расположение и, кроме того, мо­гут быть поворотными, что облегчает обработку наклонных по­верхностей деталей. Количество шпиндельных головок зависит от числа обрабатываемых поверхностей. На заводе «Красный пролетарий» для одновременной обработки всех направляющих станины токарного станка применяют продольно-фрезерные станки, имеющие по 9 шпинделей, на которых установлено до 17 фрез. На рис. 96, а показана обработка станины на таком станке, а на рис. 96, б — схема его настройки.

Станки непрерывного действия. В крупносерийном производ­стве применяют вертикально-фрезерные станки с круглым

пово­ротным столом (рис. 97), позволяющим снимать готовую деталь и закреплять новую заготовку в то время, когда фреза обрабаты­вает очередную заготовку.

Дальнейшее усовершенствование конструкции станков с по­воротным столом привело к созданию карусельно-фрезерного станка. Такие станки строят с диаметром круглого стола 1000 мм (мод. 621) и 1500 мм (мод. 623 в двухшпиндельном выполнении и мод. 623В в трехшпиндельном). На рис. 98 изображен двух­шпиндельный карусельно-фрезерный станок выпуска Горьков­ского завода: один шпиндель несет фрезу для черновой обра­ботки, а другой — для чистовой.

На рис. 99 дано сопоставление трудоемкости обработки чу­гунной плитки длиной 350 мм и шириной 200 мм на двухшпин­дельном карусельно-фрезерном станке и на продольно-фрезерном станке с одним шпинделем.

Рис. 98. Карусельно-фрезерный станок