Копировально-фрезерные станки
Подробности сложной конфигурации, к примеру штампы, пресс-формы, лопатки турбин и др., в крупносерийном и массовом производстве обрабатывают на копировально-фрезерных станках концевыми фрезами. Различают контурное и объемное копировальное фрезерование.
При контурном фрезеровании фрезе либо обрабатываемой заготовке нужно сказать в один момент перемещение в двух направлениях: х и у (продольном и поперечном) — по заданной программе (кривой копира). Для обеспечения правильного обвода контура результирующая скорость перемещения щупа, относительно копира и режущего инструмента по заготовке подробности (так называемая подача копирования) неизменно должна быть направлена по касательной к контуру в данной точке.
Исполнение этого условия обеспечивается особым устройством — синусным распределителем. Пространственно-сложные фасонные поверхности при объемном копировании обрабатываются отдельными проходами концевой фрезы с закругленными торцовыми зубьями. На протяжении каждого для того чтобы прохода фреза перемещается на протяжении профиля обрабатываемой заготовки в данном сечении в направлении оси х (задающая подача sx).
В ходе продольного перемещения фреза обязана изменять собственный положение в направлении оси у (следящая подача sy). Для перехода к обработке соседнего сечения нужно периодическое смещение фрезы в направлении оси г. Такое перемещение носит название строчечной подачи sz.
Копировально-фрезерные станки имеют задающее устройство (копир, шаблон, эталонная подробность, чертеж, модель и др.), связанное через копировальное устройство (щуп, копировальный палец, копировальный ролик, фотоэлемент) с аккуратным органом, что повторяет перемещение копировального устройства для воспроизведения режущим инструментом формы задающего устройства.
Существуют две схемы работы копировально-фрезерных станков: без следящей совокупности и с ней. В первой согласование обоюдного положения шупа (копировального пальца) с копиром осуществляется твёрдой связью между задающим и аккуратным устройствами. Вторая совокупность имеет следящий механизм в совокупности выполнения команд.
В задающем устройстве образуются управляющие сигналы, каковые подаются в следящий механизм.
Рис. 1. Схема копировального фрезерования пространственно-сложных фасонных поверхностей
Последний сравнивает заданную программу с выполненной и при их расхождении подает сигнал аккуратному устройству для корректирования траектории режущего инструмента. Копировальные станки со следящей совокупностью характеризуются кроме этого наличием усилительных устройств, которых нет в станках с твёрдой связью.
В отличие от механических копировальных устройств, в которых сила резания воспринимается копиром (шаблоном), в следящих совокупностях следящий орган (щуп), передвигаясь по копиру, лишь подает команду аккуратным органам, каковые реализовывают соответствующие перемещения рабочих органов станка. Исходя из этого следящие копировальные устройства трудятся с малый давлением на копиры (шаблоны либо модели), что позволяет использовать недорогие и простые в изготовлении копиры и создавать обработку крутых и правильных переходов профиля фасонной поверхности.
Малые давления следящего органа (щупа) на копир снабжают класс шероховатости и высокую точность обработанной поверхности, разрешают создавать обработку при оптимальных режимах фрезерования. Громаднейшее использование взяли копировально-фрезерные станки с электромеханической и гидравлической копировальными совокупностями.
Горьковский завод фрезерных станков выпустил вертикально-фрезерный консольный станок с копировальным устройством модели 6Р12-К1. На нем не считая простых фрезерных работ вероятна обработка сложных фасонных поверхностей — штампов, пресс-других деталей и форм. Станок имеет последовательность конструктивных усовершенствований если сравнивать с базисным модели 6Р12К.
Так, предусмотрены новая конструкция консоли с коробкой подач, механизированное крепление инструмента, тормозные муфты в приводе продольного и поперечного хода стола. Скорость стремительного хода стола увеличена до четырех метров/мин. Для управления муфтами копировального устройства использованы быстродействующие полупроводниковые ключи.
Вероятен автоматизированный обход контура обрабатываемых заготовок как по часовой, так и против часовой стрелки.
—-
Копировально-фрезерные станки с пантографом. Эти станки предназначены для исполнения копировальных работ на плоскости и по количеству с применением соответствующих копиоов и объемных моделей. На них возможно создавать гравирование разных фасонных профилей, орнаментов, узоров, надписей и т. п. Копирование осуществляется вручную перемещением ощупывающего пальца (трейсера) по контуру копира.
Помимо этого, станки смогут быть использованы для легких фрезерных работ при неподвижном пантографе; подача в таких случаях осуществляется перемещением рабочего стола станка.
Рис. 2. Копировально-фрезерный станок с пантографом
Рис. 3. Шпиндель пантографа
Копировально-фрезерный станок с пантографом сделан в форме одноколонной конструкции с вертикальной горизонтальным расположением и осью шпинделя рабочей поверхности стола. На верхней части колонны крепится пантограф, благодаря которому осуществляется копирование модели. Плечи пантографа соединяют ощупывающий палец (трейсер) и шпиндель станка.
По вертикальным и горизонтальным направляющим станины перемещается рабочил стол, что имеет перемещение в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Обрабатываемая подробность закрепляется на рабочем столе, модель — на особом копирном столе, расположенном на одном уровне с рабочим столом, что снабжает эргономичное для работы положение копира и детали. Привод вращения шпинделя осуществляется от отдельного электродвигателя, смонтированного снаружи колонны.
Установка плеч пантографа при настройке нужна при изготовлении уменьшенных либо увеличенных копий (в нужных масштабах) и производится методом совмещения соответствующих штриховых отметок на плечах и движках пантографа.
Шпиндель пантографа смонтирован на шарикоподшипниках, благодаря которым обеспечивается плавное вращение резца-фрезы без люфта как при самой низкой, так и при самой высокой частоте вращения. Верная установка (соосность) шпинделя-и резца фрезы обеспечивается особыми разрезными конусными цангами, в которых резец удерживается гайкой. Перемещение резца-фрезы в вертикальном направлении производится методом опускания либо подъема рычага шпинделя.
Помимо этого, вращением рычага шпинделя в горизонтальной плоскости возможно дополнительно опускать либо поднимать резец-фрезу, а глубину гравирования фиксировать особым кольцом. Шпиндель пантографа допускает использование резцов-фрез диаметром до 8 мм.
Трехразмерный пантограф есть главной изюминкой конструкции станка. Он вольно подвешен на шарнире и разрешает создавать разные объемные граверные работы. При объемных (рельефных) работах глубина гравирования по окончании установки резца регулируется перемещением ощупывающего пальца по копиру.
При работах же в одной плоскости (гравирование всевозможных шрифтов) глубина гравирования регулируется методом комбинированной неотёсанной и правильной перестановки резца-фрезы в шпинделе, к чему при необходимости добавляется еще и вертикальное перемещение рабочего стола. Сперва методом опускания рычага шпинделя резец подводится к поверхности обрабатываемой подробности, а после этого врезается в материал и при помощи последующего горизонтального перемещения продолжает резание. Нониус установки глубины имеет цену деления 0,1 мм.
Установка пантографа как при уменьшении, так и при повышении размеров копирования осуществляется закреплением и перемещением направляющих по отметкам, выгравированным на металлических призмах.
Для получения определенного уменьшения либо повышения размеров копии с передаточным отношением, выраженным в целых числах, направляться установить оба движка на плечах с пантографа и движок b — на поперечине е на соответствующих трансформации масштаба рисках. Движки устанавливают так, дабы штрих (марка) движка совпадал со штрихом плеча либо поперечины.
Рис. 4. Схема пантографа: а — положение плеч пантографа при уменьшении изображения 1:2; б — положение плеч пантографа о обозначениями, нужными для производства расчета дробных изображения и значений масштаба
К примеру, для трансформации масштаба в 3,5 раза необходимо передвинуть движки от штриха на расстояние 75 мм. При установке нужно обращать внимание на то, дабы отсчет производился в нужную сторону от штриха.
По приведенной формуле возможно вычислить таблицы промежуточных положений движков для звеньев пантографов любой совокупности.
Площадь гравирования, охватываемая с одной установки пантографа, зависит от настройки передаточного отношения его плеч. Конфигурация рабочей площади изображена на рис. 76.
Дабы продемонстрировать, какие конкретно площади изделий возможно охватить гравированием, на этом рисунке в рабочую площадь вписаны прямоугольник, эллипс и круг, размеры которых, как было сообщено выше, зависят от настройки плеч пантографа. Из рисунка видны размеры остающегося свободного пространства.
копирный столы и Рабочий расположены один против другого на равной высоте. Крепежные Т-образные пазы в этих столах совершенно верно параллельны друг другу. Стол для копиров вертикально перемещается маховиком и предохранен от самопроизвольного вращения шпоночным направляющим пазом, но при ослаблении крепежного болта может вращаться около собственной оси.
Данный стол имеет возвратно-поступательное перемещение в горизонтальном направлении: к рабочему столу и от него. Рабочий стол может перемещаться вертикально при помощи маховика с микрометрическим нониусом и на протяжении и поперек станины, причем его консоль снабжена литыми призматическими направляющими. На столе для копиров установлены кроме этого съемный стол с пазами, имеющими форму ласточкина хвоста, для комплекта вставных цифровых либо буквенных шаблонов.
Рис. 5. Конфигурация рабочей площади
Рис. 6. Внешний вид станка с пантографом
Второй копировально-фрезерный станок с пантографом рекомендован для исполнения копировальных работ на плоскости по шаблону. На станке возможно создавать гравирование разных профилей. Передвижение резца-фрезы осуществляется при перемещении копировального (ощупывающего) пальца по контуру копира. Копирование возможно в масштабах от 1 : 1 до 1 : 50. Для расширения эксплуатационных возможностей станок снабжается круглым столом с ярким делением окружности на 24 части.
самый рентабельным нужно считать использование данной модели для несложных граверных работ при серийном производстве, и для легких фрезерных.
Копирующее перемещение на станке осуществляется шарнирно соединенными креплением и плечами пантографа его посредством шарнирной оси к стойке, которая может устанавливаться в разных положениях на верхних направляющих станины. Изменение масштабов копирования производится смещением мобильных шарниров плеч пантографа. К станине прикреплен кронштейн, несущий корпус и рычаг шпинделя.
Последний шарнирно связан с передним плечом пантографа и может перемещаться по направляющим в виде ласточкина хвоста.
На заднем удлиненном звене пантографа имеются два отверстия для установки корпуса ощупывающего пальца: одно из этих отверстий помогает для копирования в масштабах от 1 : 1 до 1 : 1,9, а второе — для копирования в масштабах от 1 : 2 до 1 : 50. Прижим ощупывающего пальца к шаблону осуществляется пружиной. Шаблон либо копир устанавливается и закрепляется на столе для копиров.
На передней стенке станины расположены вертикальные направляющие, по которым перемещается рабочий стол пантографа. На левой стенке станины размещен электродвигатель, служащий для вращения шпинделя с двухступенчатым шкивом. Соосно с электродвигателем на станине установлен качающийся рычаг, на котором укреплен четырехступенчатый промежуточный шкив.
Смена ступеней шкивов дает возможность приобрести четыре разные частоты вращения шпинделя. Для пуска станка нужно развернуть ручку выключателя в сторону надписи «Пуск», при необходимости остановить электропривод — развернуть ручку в сторону надписи «Стоп». На задней стенке колонны станка для местного освещения смонтирован отдельный выключатель.
В случае если копировальный станок с пантографом новый и еще не был в потреблении, то его нужно запустить на холостом ходу на 2—3 ч. Это делают для приработки всех его трущихся частей.
Дабы ощупывающий палец при трансформации масштаба копирования не вышел за пределы стола, последний возможно повернут около собственной оси. На столе для копиров устанавливают и закрепляют копир. Во втулку вставляют ощупывающий палец, а в шпиндель — резец-фрезу.
Верное копирование возможно выполнено лишь в том случае, если копируемое место на заготовке установлено относительно копира в соответствии с расстоянием между осью и осью копира режущего инструмента. Режимы обработки (скорость резания, частота вращения, подача) в каждом отдельном случае зависят от обрабатываемого материала, и от материала, из которого изготовлен режущий инструмент (резец-фреза).
Установку заготовки под режущим инструментом реализовывают горизонтальными перемещениями рабочего стола станка. Неотёсанную установку заготовки по высоте кроме этого создают перемещением рабочего стола, но уже в вертикальном направлении. Правильную настройку глубины гравирования реализовывают при помощи рычага шпинделя.
При отклонении искажений и масштаба копирования верной формы обработанной фигуры направляться произвести смещение установочных рисок на плечах пантографа, что поменяет натяг элементов качения в шарнирах плеч пантографа.
приспособлениями и Необходимыми инструментами для работы на станке с пантографом являются резцы-фрезы разной формы, прижимные планки, служащие для закрепления заготовок на рабочем столе и копиров на столе для копиров, комплекты цифровых и буквенных шаблонов, стойка, предназначенная для закрепления ощупывающего пальца при обычном фрезеровании,
И разный вспомогательный инструмент для обслуживания станка (комплект гаечных и особых ключей, отвертки и т. п.).
Настольный станок. Он представляет собой относительно легкую модель настольного типа, предназначенную для исполнения плоскостных только граверных работ по копиру. На станке, к примеру, возможно создавать гравировку всевозможных шильдиков, панелей, плат, цифровых и буквенных обозначений и другое.
На рис. 6 продемонстрирован неспециализированный вид станка. Копирование осуществляется передвижением ощупывающего пальца по копиру вручную при помощи пантографа, несущего на своем боковом звене шпиндель с резцом-фрезой.
Гравирование на этом станке может производиться с трансформацией натуры в масштабе от 1 : 2 до 1 : 10.
Корпус станка сделан в форме плоской литой станины, в средней части которой помещен рабочий стол. Для крепления подробностей в столе выфрезерованы пять Т-образных пазов под винты с прижимами. С левой стороны рабочего стола, в станине, на финише ходового винта закреплен накатной маховик с нониусом, при вращении которого осуществляется перемещение стола в правую либо левую сторону.
На станине станка установлен вертикальный вал, в верхней его части закреплен при помощи винта особый хомут с маховиком и долгим вертикальным винтом, предназначенным для вертикального перемещения пантографа со шпинделем. Такое устройство разрешает создавать граверные работы на подробностях, имеющих высоту до 800 мм, и полностью компенсирует отсутствие вертикального перемещения рабочего стола
В нижней части вала расположен второй хомут (связанный с вертикальным винтом), являющийся точкой качения и опорой пантографа его звеньев, несущих на себе шпиндель с вертикальной осью. Конкретно на звеньях пантографа установлен малогабаритный электродвигатель, вращающий привод шпинделя. Уникальная конструкция крепления мотора существенно повышает маневренность пантографа, как бы компенсируя массу его звеньев.
В передней части станины расположен стол для закрепления копиров либо буквенных шаблонов. Данный стол возможно перемещать вертикально вверх и вниз, в поперечном направлении, вращать около собственной оси.
Рис. 6. Внешний вид настольного станка с пантографом
Копирующее перемещение на этом станке, как и других подобных моделей, осуществляется посредством шарнирного четы-рехзвенника — пантографа, укрепленного шарнирной осью на вертикальном валу станка. Изменение масштаба гравирования создают смещением шарниров плеч пантографа, т. е. трансформацией их передаточного отношения.
Рабочий стол имеет горизонтальное перемещение с неспециализированной длиной хода 100 мм; в передней его части установлены два стопорных винта для фиксирования при настройке в определенном положении. Перемещение стола осуществляется по направляющим, имеющим в сечении вид ласточкина хвоста. Компенсация износа направляющих поверхностей и регулировка зазоров производится поджимом клиньев винтами.
Шпиндель установлен на одном из звеньев пантографа на шарикоподшипниках и приводится во вращение от электродвигателя нескончаемым пятимиллиметровым ремнем. Натяг ремня достигается трансформацией расстояния между центрами электродвигателя и шпинделя с последующей их фиксацией. Шпиндель оснащен шестимиллиметровой цангой, закрепляющей резец-фрезу и зажимающей резец ввинчиванием затяжного винта, расположенного в верхней части шпинделя.
Неотёсанная настройка глубины гравирования производится посредством вертикального винта, опускающего при необходимости целый пантограф и установленный на нем шпиндель. Правильная настройка достигается методом опускания рукоятки шпинделя, а вместе с ней и резца-фрезы. Конструкция шпинделя предусматривает стремительный отвод режущего инструмента от изделия.
На поверхности стола для копиров расположены четыре паза-формы ласточкина хвоста для установки и набора цифровых либо буквенных шаблонов, нужных при гравировании какого-либо текста конкретно с комплекта.
Резцы-фрезы используются цилиндрической формы разного профиля, конструкции и заточки, но диаметр их остается постоянным — 6 мм.
Станок приводится в перемещение асинхронным трехфазным электродвигателем. Электрооборудование станка складывается из электродвигателя, выключателя и пускателя местного освещения.
Приступая к гравированию на станке, нужно заблаговременно подсчитать и установить масштаб копирования. Для этого необходимо отжать винты крепления ползушек пантографа, установить их индексные риски так, дабы они совпали с заданными рисками шкалы масштаба переднего, заднего и шпиндельного звеньев плеч пантографа, по окончании чего снова зажать винты. При искажениях масштаба и отклонениях копирования верной формы копировальной фигуры направляться сместить установочные риски на плечах пантографа и произвести натяг элементов качения в шарнирах его звеньев.
В ходе опробования станка для проверки правильности геометрического построения воспроизводимых на станке гравируемых фигур самые показательными являются круг и квадрат. В случае если пантограф отрегулирован не хорошо, то воспроизведение указанных фигур не окажется, т. е. вместо квадрата может показаться прямоугольник либо ромб, а вместо круга — овал.
Нормально отрегулированный пантограф дает полностью верные линейные размеры и геометрическую форму упомянутых выше фигур относительно оригинала, т. е. копира. Станок очень эргономичен и несложен в эксплуатации, поскольку подробность, закрепленная на рабочем столе, и стол для копиров находятся практически на одном уровне, эргономичном для работы и обозрения.
Настольный станок устанавливают на одноместном древесном прочном столе, что рекомендуется покрыть линолеумом. Края стола должны быть ограждены особым бортиком, дабы исключить возможность падения инструмента на пол. Вспомогательный инструмент, как то: ключи, запасные нескончаемые ремни, наборные цифровые и буквенные шаблоны и т. п. обязан храниться в коробке, изготовленном для данной цели в столе, на котором установлен и закреплен станок.
При установке и подключении к электросети станок должен быть надежно заземлен и соединен с неспециализированной совокупностью заземления механического граверного участка. В ходе эксплуатации нужно систематично создавать осмотр электрооборудования и очистку его от грязи и пыли, и иногда смазывать подшипники электродвигателя, предварительно промывая их в бензине.
Поверхность рабочего стола пантографа должна быть проверена по уровню, что направляться расположить в средней части верхней плоскости рабочего стола. Для данной операции предусмотрены регулировочные винты. Выверка считается верной, в случае если уровень, поставленный в продольном и поперечном направлениях, дает нулевые показания.
В порядке профилактической проверки правильности установки станка его кроме этого выверяют в двух направлениях при помощи уровня, и, в случае если требуется, дополнительно регулируют винтами.
