Чорноморський державний університет

ім. Петра Могили комплексу „Києво-Могилянська академія”

Факультет еколого-медичних наук

Кафедра приладобудування

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №5

АНАЛІЗ КІНЕМАТИКИ УНІВЕРСАЛЬНО-ФРЕЗЕРУВАЛЬНОГО ВЕРСТАТА 6Н81 ТА РОБОТИ, ЩО ВИКОНУЮТЬСЯ НА ФРЕЗЕРУВАЛЬНИХ ВЕРСТАТАХ

ЗМІСТ РОБОТИ

1. Ознайомитися з основними вузлами, органами управління та кінематикою універсально-фрезерувального верстата 6Н81.

2. Ознайомитися з роботами, що виконуються на фрезерувальних верстатах.

3. Замалювати схеми основних видів фрезерувальних робіт, що виконуються на горизонтально-фрезерувальному та універсально-фрезерувальному верстатах.

ОСНОВНІ ВІДОМОСТІ ПРО УНІВЕРСАЛЬНО-ФРЕЗЕРУВАЛЬНИЙ ВЕРСТАТ МОДЕЛІ 6Н81

Призначення верстата

Універсально-фрезерувальний верстат 6Н81 призначено для фрезерування різних деталей невеликих розмірів циліндричними, дисковими, фасонними та модульними фрезами. Наявність поворотного стола дозволяє фрезерувати гвинтові канавки при виготовленні свердл, зенкерів, розгорток, а також виконувати нарізання зубчатих колес.

Стисла технічна характеристика верстата

Розміри робочої поверхні стола, мм	250х1000
Межі кута повороту стола, град	±45
Найбільші переміщення столу, мм:
Поздовжнє	650
Поперечне	200
Вертикальне	400
Відстань від осі шпинделя до стола, мм:
Найменша	0
Найбільша	400
Відстань від шпинделя до хобота, мм	150
Внутрішній конус	№2 (ГОСТ 836-62)
Число швидкостей шпинделя	16
Межі частот обертання шпинделя, об/хв.	65-1800
Кількість величин подач стола	16
Межі подач стола, мм/хв.:
Поздовжніх	35-980
Поперечних	25-765
Вертикальних	12-380
Швидкість швидкого поздовжнього переміщення стола, мм/хв.	2900
Швидкість швидкого поперечного переміщення стола, мм/хв.	2300
Швидкість швидкого вертикального переміщення стола, мм/хв.	1150
Потужність електродвигуна головного руху, кВт	5,8
Потужність електродвигуна привода подач, кВт	1,7
Габаритні розміри, мм:
Довжина	2060
Ширина	1940
Висота	1600
Маса, кг	2100

Основні вузли верстата (рис. 1):

А – станина з коробкою швидкостей, механізмом перебору та шпиндельним вузлом;

Б – хобот з підвісками, призначений для підтримання оправки (закріпленої) з встановленою на ній фрезою;

В – стіл, на який встановлюють оброблювані заготовки;

Г – поворотна частина стола;

Д – поперечні направляючі;

Е – консоль з коробкою подач;

Ж – основа з резервуаром для охолоджуючої рідини.

Управління верстатом:

1 – рукоятка перемикання швидкостей шпинделя;

2 – рукоятка перемикання перебору шпинделя;

3 – маховик продольної подачі стола вручну;

4 – рукоятка вмикання поздовжньої механічної подачі;

Рис. 1. Загальний вигляд універсально-фрезерувального верстата 6Н81

5 – рукоятка вмикання поперечної механічної подачі;

6 – маховик поперечної подачі стола вручну;

7 – рукоятка вмикання вертикальної механічної подачі;

8 – рукоятка вертикальної подачі стола вручну;

9 – рукоятка перемикання подач стола;

10 – рукоятка перемикання перебору механізму подачі.

Рухи в верстаті

Процес різання в верстаті здійснюється робочими рухами – головним рухом (або рухом різання) та рухом подачі. Рух різання здійснює фреза, рух подачі – поздовжній, поперечний, вертикальний – стіл з оброблюваною заготовкою. Крім робочих рухів при виконанні роботи на фрезерувальному верстаті здійснюються допоміжні рухи, що забезпечують підготовку процесу різання або послідовну обробку декількох поверхонь на одній заготовці – закріплення та зняття заготовки на верстаті, підведення або відведення ріжучого інструмента до заготовки або від неї, вмикання або вимикання верстату, зміна швидкостей та напрямів робочих рухів та ін. До допоміжних рухів відносяться також швидкі переміщення стола у всіх напрямках, ручні установочні переміщення стола, поперечних направляючих та консолі.

Принцип роботи

Оброблювані заготовки закріплюють в тисках, спеціальних пристосуваннях або безпосередньо на столі верстата, насадні фрези (торцеві, циліндричні, дискові) – на консольних або довгих оправках. Фрези в консольних оправках насаджують на поперечну (поздовжню) шпонку та затягують гвинтом. Положення фрези на довгій оправці регулюють установочними кільцями. Оправку одним кінцем встановлюють в конусне гніздо шпинделя, а іншим – в направляючу втулку серги (підвіски). Хобот з центральною та кінцевою підвісками слугує для підтримання довгих оправок. Оправки (довгі та короткі) фіксують торцевими шпонками на шпинделі верстата й затягують гвинтами (шомполами).

Кінцеві фрези закріплюють в конічному гнізді шпинделя або цанговому патроні; торцеві фрезерні головки – на торці шпинделя в торцевій шпонці за допомогою гвинтів.

Кінематика верстата моделі 6н81

Головний рух (або рух різання)

Рух від фланцевого електродвигуна потужністю N_ед = 5,8 кВт з n_ед = 1450 об/хв. через напівжорстку муфту передається на вал І коробки швидкостей (див. Додаток). Вздовж осі вала І по шліцам ковзає двоступінчатий зубчатий блок Б₁ з шестернями 38 та 24. Вал ІІ несе п’ять жорстко посаджених шестерень – 34, 31, 28, 24 та 38. По шліцам валу ІІІ переміщуються два двохвінцевих блока шестерень Б₂ з z = 34 та 28 та Б₃ з z = 28 та 31. Крім того, на лівому кінці вала ІІІ сидить жорстко посаджена шестерня 20, що знаходиться в постійному зачепленні з шестернею 20 вала ІV. В залежності від положення блока Б₁, вал ІІ через передачі 38-24 та 24-38 отримає дві частоти обертання. Далі, в залежності від положення блоків Б₂ та Б₃, вал ІІІ через передачі 24-38 або 28-34 (блок Б₂), 31-31 або 34-28 (блок Б₃) отримає вісім частот обертання. Рух від вала ІІІ через постійну зубчату передачу 20-20, вал ІV та клиноремінну передачу 140-210 передається пустотілому валу V, розташованому співвісно зі шпинделем VІІ верстата. Обертання на шпиндель може передаватися напряму або через переборний пристрій. Пряма передача – від пустотілого вала V через ввімкнену муфту М₁ – забезпечує вісім високих частот обертання шпинделя. При вимкненій муфті М₁ працює переборний пристрій. Рух від вала V через шестерні 30-64, переборний вал VІ, шестерні 25-69 передається шпинделю, який отримає 16 різних частот обертання в межах від 64 до 1800 об/хв. Управління кулачковою муфтою М₁ зблоковано з шестернями 64 та 25 таким чином, щоб при вмиканні муфти ці шестерні виводяться з зачеплення з шестернями 30 та 69. Мінімальна частота обертання шпинделя n_min визначається з виразу

об/хв.

Максимальна частота обертання шпинделя

об/хв.

Рух подачі

Фланцевий електродвигун потужністю 1,7 кВт через напівжорстку муфту передає рух на вал VІІІ, по шліцам якого переміщується двохвінцевий блок зубчатих колес Б₄. від вала VІІІ через передачі 38-24 або 24-38 вал ІХ отримає дві частоти обертання. Між валами ІХ та Х за допомогою блоків Б₅ та Б₆, що ковзають вздовж осі вала Х, здійснюються чотири передачі 38-24, 34-28 (блок Б₄) та 31-31, 28-34 (блок Б₅), через кожну з яких на вал Х передається по дві швидкості. Всього вал Х отримає вісім частот обертання.

Додаток

Кінематична схема універсально-фрезерувального верстата 6Н81

На кінці вала Х жорстко закріплена широка шестерня 18, з якою зачіплюється шестерня 37 блока Б₇, що ковзає вздовж осі вала ХІ. Друга шестерня 15 блока Б₇ входить в зачеплення з жорстко посадженою на вал ХІІ шестернею 37. Рух від вала Х на вал ХІІ передається через передачу 18-37-15 (при крайньому верхньому положенні блока Б₇) або через шестерні 18-37-15-37 (при крайньому нижньому положенні блока Б₇). Вал ХІІ через кожну з передач отримає по вісім частот обертання – всього 16 різних частот обертання. Через черв’ячну передачу 2-36 та обгінну муфту М₀ обертання передається на фрикційний вал ХІІІ, на правому кінці якого знаходиться жорстко закріплена шестерня 22, що передає рух через зубчаті колеса 42-42 на центральний вал ХІV коробки реверсів.

На правому кінці центрального вала ХІV знаходиться розподільна шестерня 42, що зв’язана з запобіжною муфтою М_п. Вона знаходиться в постійному зачепленні з вільно посадженими шестернями 42 вала ХV, 42 вала ХVІІІ та з жорстко закріпленою на валу ХVІІ шестернею 30. На лівому кінці вала ХVІІ друга жорстко закріплена шестерня 30 знаходиться в постійному зачеплені з зубчатими колесами 42 вала ХV, 42 вала ХVІІІ. Від центрального вала ХІV вали ХV та ХVІІІ через праву 42-42 або ліву 42-30, 30-42 передачі отримають однакову частоту обертання різного напряму. Кулачковими муфтами М₃ (вал ХV) та М₄ (вал ХVІІІ) здійснюється реверсування рухів вертикальної та поперечної подач. Від вала ХV через конічні шестерні 15-30 отримає обертання ходовий гвинт вертикальної подачі ХVІ. Ходовий гвинт ХVІІІ, на правому кінці якого знаходиться реверсивна кулачкова муфта М₄, забезпечує рух поперечної подачі. Від коробки реверсів через передачу 42-33, вал ХІХ, шестерні 35-27, шестеренний вал 19, зубчаті колеса 19-19, вал ХХ, конічну передачу 14-28, вал ХХІ, конічний реверс 19-19-19 обертання передається ходовому гвинту продольної подачі ХХІІ. Реверсування руху поздовжньої подачі здійснюється кулачковою муфтою М₅.

Найменша швидкість поздовжньої подачі S_пр.min визначається за формулою

мм/хв.

Найбільша швидкість поздовжньої подачі

мм/хв.

Найбільша швидкість поперечної подачі S_поп.mах знаходиться з виразу

мм/хв.

Найменша швидкість поперечної подачі

мм/хв.