Конструктивные особенности фрезерных станков с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ имеют компоновки вертикально-фрезерных, горизонтально-фрезерных и продольно-фрезерных станков (рис. 101). Вертикальные станки делят на две группы консольно-фрезерные и бесконсольно-фрезерные.

Станки консольного исполнения имеют меньшую массу и занимают меньшую площадь по сравнению со станками других типов, однако в варианте с ЧПУ мало перспективны. Изготавливают эти станки в одноинструментном (рис. 101, а) и многоинструментном (рис. 101, б) исполнениях. Многоинструментность достигается за счет оснащения станка револьверной головкой.

Исполнения фрезерных станков с ЧПУ

В бесконсольных станках вертикальное перемещение имеет фрезерная головка. Стол обладает перемещениями по осям X' и Y', он покоится на массивном основании, благодаря чему станки такого типа обладают повышенной, по сравнению с консольными, жесткостью. Бесконсольные станки также можно изготовлять одноинструментными (рис. 101, в) или снабжать револьверными головками (рис. 101, е). Консольно-фрезерные станки имеют ширину стола 200, 250, 320 и 400 мм, бесконсольные - несколько большую: 320, 400, 500 и 630 мм.

Продольно-фрезерные станки (рис. 101, г) имеют большую ширину стола (630, 800 и 1000 мм) и длину до нескольких метров. В отличие от станков с ручным управлением продольно-фрезерные станки с ЧПУ чаще всего снабжают неподвижной траверсой, на которой расположена одна вертикальная головка по оси Z не только компенсирует отсутствие смещения траверсы, но и придает станку горазда более широкие возможности, так как вертикальное перемещение головки является как установочным, так и рабочим. На продольно-фрезерном станке такой компоновки при использовании навесных угловых головок можно выполнять полную обработку деталей с пяти сторон. На одностоечном продольно-фрезерном станке (рис. 101, д) обычно встраивают поворотный стол.

Свойство работать разнообразными инструментами (фрезами, резцами, зенкерами, развертками, метчиками) присуще всем фрезерным станкам с ЧПУ, благодаря чему эти станки отвечают требованиям интегральной обработки.

Фрезерные станки имеют, как минимум, три программируемых координатных перемещения по осям X', Y' и Z'. В сложных станках число управляемых координат доходит до пяти. Большинство вертикально-фрезерных станков снабжены контурной системой программного управления, а продольно-фрезерные - как контурной, так и позиционной, обеспечивающей прямоугольную обработку. Последние изготавливают также в исполнении с преднабором и цифровой индикацией (Ф1).

Достаточно широкое распространение получили станки с заданием цикла обработки непосредственно на рабочем месте, так называемые с ЦПУ (цикловое программное управление). Обычно система управления имеет ряд стандартных элементов циклов (например, нарезание резьбы), которые можно вызывать программой. Программирование величин перемещений исполнительных устройств в станках с ЧПУ осуществляется переставными упорами.

В конструкции направляющих тяжелых станков применяют направляющие качения. Выбор зазоров в приводах подач обеспечивает обработку при встречном и попутном фрезеровании. Технические характеристики фрезерных станков с ЧПУ приведены в табл. 47.

Передний конец шпинделя фрезерного станка имеет наружный фланец с посадочной цилиндрической поверхностью и крепежными резьбовыми отверстиями и двумя шпонками по торцу, а также внутреннее коническое отверстие с конусом 7/24.

Рабочие поверхности столов имеют продольные Т-образные пазы, средний из пазов выполняют с точностью H9, который используют для базирования зажимных приспособлений.

47. Технические характеристики некоторых фрезерных станков с ЧПУ
Характеристика 6Р11Ф3 6520Ф3 6Р13Ф3 6М610Ф3
Исполнение Вертикальный
консольный
Вертикальный
бесконсольный
Вертикальный
консольный
Продольный
Размеры рабочих поверхностей
стола, мм:
длина
ширина
250
1000
320
630
400
1600
1000
3150
Наибольший перемещение
стола или бабки, мм:
продольное
поперечное
вертикальное
630
300
350
500
320
350
1000
400
380
3650
1900
900
Мощность главного привода, кВт 5,5 4,0 7,5 30,0
Частота вращения шпинделя, об/мин 80-2200 31,5-1600 40-2000 10-1600
Рабочая подача, мм/мин 5-1200 5-1200 5-1200 3-3000
Скорость холостых перемещений, мм/мин 2400 2400 2400 2400
Цена импульса, мм 0,01 0,01 0,01 0,01
Габаритные размеры станка, мм:
длина
ширина
высота

2320
1865
2240

1480
1890
2185

3015
4150
2580

10300
7000
5300
Масса станка, кг 2200 4050 5700 43000
Точность обработки, мм 0,05 0,06 0,08 0,08
Нестабильность при позиционировании, мм 0,025 0,035 0,04 0,04