§ 68. КОПИРОВАЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ БЕЗ СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ

Станки с пантографом

    Простейшими копировально-фрезерными станками без следящей системы являются станки, в которых фреза перемещается с помощью шарнирного механизма, называемого пантографом.

    Копировально-фрезерные станки с пантографом применялись раньше только для гравировальных работ и фрезерования плоских контуров. В настоящее время выпускаются копировально-фрезерные станки с пантографом, на которых можно производить также и объемное фрезерование.

    На копировально-фрезерном станке с пантографом модели 6461 (рис. 297) можно производить разнообразные копировальные работы по плоским копирам, в том числе гравирование, а также обрабатывать кузнечные штампы, пресс-формы и различные рельефные детали путем объемного фрезерования. Без пантографа станок может быть использован как обычный фрезерный.

    На станине 1 жестко установлена стойка 7, которая несет ось поворота 6 пантографа. Шпиндель 5 фрезерной головки и копировальный шпиндель 14, несущий щуп, вращаются в расточках пантографа 9. Рычаг 10 связывает вертикальные перемещения фрезерного и копировального шпинделей. Рычаг 10 направляется тремя радиальными шарикоподшипниками, расположенными в стойке 7 станка, что дает ему возможность свободно покачиваться вокруг вертикальной и горизонтальной осей и вместе с тем свободно перемещаться в продольном направлении. Таким образом, при объемном копировании оба шпинделя станка всегда будут сохранять перпендикулярность к столам. Упоры 13 предназначены для ограничения вертикального перемещения щупа.

    При обработке плоского контура копировальный шпиндель 14 закрепляется в пантографе клеммой 12, при этом рычаг 10 вместе с устройством, соединяющим его со шпинделем, снимается. На рычаге 8 устанавливается колодка, по которой скользит шип фрезерного шпинделя 5.

    Рабочий стол 4 и стол копира 16 имеют установочные перемещения в горизонтальном и вертикальном направлениях по направляющим станины.

    Шпиндель приводится во вращение от электродвигателя, N = 0,4 квт, с n = 1480 об/мин, на валу которого установлен трехступенчатый шкив 19. Со шкива вращение передается пятиступенчатому промежуточному шкиву 21, сидящему на качающемся рычаге 20, и далее двухступенчатому шкиву фрезерного шпинделя 5. Шпиндель станка получает таким образом 6 ступеней скоростей в диапазоне 1750—9600 об/мин.

    Схема пантографа станка 6461 дана на рис. 298. Масштаб копирования пантографа

    где l₁ — расстояние между осью шпинделя фрезы и осью вращения пантографа;

    l₂ — расстояние между осью шпинделя щупа и осью вращения пантографа.

    Масштаб копирования изменяют перемещением ползушек 23 по плечам пантографа. Для наиболее распространенных масштабов на плечах пантографа имеются соответствующие риски с цифрами. Станок 6461 позволяет получить масштабы уменьшения от 1 : 1,5 до 1 : 10 (масштаб 1 : 1 невозможен).

Станки с механическим приводом подачи

    Станки этого типа жестче станков с пантографом, их применяют для более тяжелых работ, но только для контурного фрезерования.

    На рис. 299 показан двухшпиндельный копировально-фрезерный станок ТВК-22, имеющий механическую продольную подачу и ручную поперечную подачу.

    Стол 3 станка получает от электродвигателя 1 через коробку подач шесть разных ступеней подач; возможно ручное установочное перемещение стола при помощи маховичка 2. Фрезерные шпиндели 4 и 7 имеют вертикальное перемещение, а каретка 5 — поперечное перемещение по траверсе 6 при помощи шарнирной рукоятки 9. Рабочий прижимает постоянно щуп 8 к копиру, который автоматически движется в продольном направлении со столом станка вместе с обрабатываемой заготовкой и тем самым сообщает через щуп каретке 5 поперечное профилирующее перемещение по траверсе 6. Так как режущий инструмент и щуп закреплены в одной каретке 5, перемещения фрезы по обрабатываемой заготовке будут точно соответствовать перемещениям щупа по копиру.

    Станки могут иметь одно- и двухшпиндельное исполнение (в первом случае модель ТВК-2).

    Дальнейшим развитием этого типа являются копировально-фрезерные станки с механической продольной подачей и поперечной подачей под действием груза. К таким станкам относится модернизированный станок ТВК-2 (рис. 300), предназначенный для полуавтоматического фрезерования кулачков.

    На станине 14 смонтированы столы копира 2 и изделия 13 (рабочий стол), связанные зубчатой передачей 1. Столы 2 и 13 приводятся от электродвигателя через коробку подач и коническую зубчатую передачу 15. Копировальный шпиндель 3 и шпиндель фрезы 12 смонтированы на салазках 11, установочное вертикальное перемещение которых по каретке 10 производится маховичком 8. Профилирующая (радиальная) подача каретки станка по траверсе 9 происходит под действием груза 6 в одну сторону и под давлением копира в другую. Груз 6 вводится в действие кулачком 5 при помощи маховичка 4, после чего работа происходит автоматически до полной обработки контура и остановки от конечного выключателя. Сила давления щупа на копир регулируется изменением плеча груза 6 при помощи рычагов 7.

Преимущества и недостатки копировально-фрезерных станков без следящей системы

    Копировально-фрезерные станки с пантографом весьма удобны для гравировальных и легких копировально-фрезерных работ, не требующих больших усилий станочника. Получаемая точность невелика — в пределах десятых долей миллиметра, что объясняется быстрым изнашиванием щупа и копира вследствие большого давления, малой чувствительностью копировального механизма, значительными зазорами в шарнирах пантографа.

    Копировально-фрезерные станки с механическим приводом, представители которых были приведены на рис. 299 и 300, весьма просты в конструкции и обслуживании и достаточно надежны в работе. Общими недостатками их являются: большие усилия, действующие на копир и щуп, что вызывает быстрый износ и потерю точности; ручное управление, что утяжеляет работу на них и снижает их производительность; невозможность обработки профилей с большими углами подъема.

    В копировально-фрезерных станках без следящей системы отрыв щупа от копира и связанная с этим вероятность искажения профиля обрабатываемой заготовки (для деталей простой формы) предотвращаются только увеличением силы нажима, действующей на щуп, и не требуют никаких дополнительных узлов, связывающих исполнительный орган с задающим устройством для исправления рассогласования.