ФРЕЗЕРНЫЙ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ СТАНОК

Полезная модель относится к области станкостроения, в частности к фрезерным станкам и может быть использована для обработки металлов и других материалов в бытовых условиях.
Фрезерные станки широко применяются в технологии машиностроения для механической обработки металлов резанием, однако станков для использования в бытовых условиях, а конкретнее в домашних мастерских явно недостаточно, при этом отдельные из известных станков имеют ограниченное применение, в частности для обработки материалов с малой прочностью (дерево, пластмассы) или предназначены для выполнения только отдельных операций, поэтому проблема создания универсальных фрезерных станков настольного типа для бытовых условий достаточно актуальна.
Известен и выбран в качестве прототипа фрезерный станок, содержащий станину, на которой установлена стойка с вертикальными направляющими для шпиндельной бабки, в передней части которой установлена шайба с направляющими для каретки, несущей шпиндельную головку с установленной на конце шпинделя фрезой, форма и размеры которой соответствуют обрабатываемой прорези или пазу заготовки.
На шпиндельной головке возле каретки имеется фиксирующее устройство, обеспечивающее жесткое соединение шпиндельной головки с передней частью шпиндельной бабки. На станине также установлены салазки, несущие круглый стол, ось которого лежит в одной плоскости с осью шпинделя. (Авторское свидетельство №456689 В 23 С 1/12 «Фрезерный станок», опубликовано 15.01.1975 г., Бюл. №2).
Этот станок предназначен для выполнения специальных фрезерных операций, таких как прорезание круговых канавок и пазов, и не может осуществлять плоскостную обработку прямолинейных поверхностей, а также сверление и расточку отверстий.
Задачей предлагаемой полезной модели является расширение функциональных возможностей путем создания компактного универсального фрезерного станка, способного выполнять различные операции при обработке металлов в условиях ремонтных автомастерских и в быту.
Поставленная задача достигается за счет того, что фрезерный станок, содержащий станину, на которой установлен с возможностью перемещения стол, стойку с вертикальными направляющими пазами, шпиндельную бабку со шпинделем для установки режущего инструмента, согласно полезной модели, станок снабжен блоком привода шпинделя, жестко скрепленным со шпиндельной бабкой, на корпусе которого смонтирован электродвигатель, а в вертикальных пазах стойки установлена подвижная планка, на которой неподвижно закреплена шпиндельная бабка, при этом станок снабжен системой управления режимами вращения шпинделя и защитным экраном.
Для удобства в работе, станок снабжен маховиками продольной и поперечной подачи стола, хода шпиндельной бабки и рычагами фиксации в заданном положении.
Для расширения функций станка, стол выполнен с возможностью как поперечного, так и продольного перемещения относительно режущего инструмента.
Смонтированный на шпиндельной бабке пульт управления позволяет регулировать скорость и направление вращения шпинделя, а установленные на столе и на маховике подачи шпинделя измерительные лимбы позволяют точно соблюдать заданные геометрические параметры обработки заготовки.
В целях удобства обслуживания станка, вся информация об основных режимах работы вынесена на этикетке на переднюю панель шпиндельной бабки.
Для отключения электропитания при открытом положении защитного экрана, он снабжен концевым выключателем.
Система управления режимами вращения шпинделя вынесена на пульт, на котором размещены предохранитель, регулятор скорости и переключатель направления вращения шпинделя.
Сопоставительный анализ заявляемого фрезерного станка с прототипом и другими решениями в данной области техники позволяет сделать вывод, что изложенная совокупность признаков неизвестна из существующего уровня техники и, следовательно, удовлетворяет критерию охраноспособности «Новизна».
Соответствие предлагаемого решения критерию полезной модели «промышленная применимость» видно из ниже приведенного примера конкретного выполнения фрезерного станка.
Полезная модель иллюстрирована чертежами, где на фиг.1 представлен наглядно общий вид фрезерного станка, на фиг.2 показан пульт управления режимами вращения шпинделя, на фиг.3 - закрепление шпиндельной бабки на стойке, на фиг.4 изображена продольная регулировка установки стола.
Перечень позиций на чертежах:
1. станина;
2. стол;
3. вертикальная стойка шпиндельной бабки;
4. направляющие пазы стойки;
5. шпиндельная бабка;
6. шпиндель;
7. блок привода вращения шпинделя;
8. электродвигатель;
9. система управления режимами вращения шпинделя;
10. защитный экран;
11. промежуточная планка;
12. шлицы;
13. рычаг фиксации вертикальной подачи шпиндельной бабки;
14. маховик вертикальной подачи шпиндельной бабки;
15. рычаг подачи шпинделя;
16. рычаг фиксации подачи шпинделя;
17. аварийный выключатель;
18. индикаторная лампочка перегрузки;
19. индикаторная лампочка включения;
20. защитный колпак;
21. переключатель скорости в диапазоне высокая/низкая скорости;
22. маховик поперечной подачи стола;
23. маховик продольной подачи стола;
24. клин;
25. винт;
26. гайка;
27. переключатель направления вращения шпинделя;
28. предохранитель;
29. регулятор скорости;
30. сетевой выключатель;
31. этикетка;
32. мерная линейка;
33. патрон;
34. рычаг фиксации поперечной подачи стола;
Фрезерный станок содержит станину 1, на которой установлен с возможностью продольного и поперечного перемещения стол 2, стойку 3 с вертикальными направляющими пазами 4, шпиндельную бабку 5 с шпинделем 6 для установки инструмента, блок 7 привода вращения шпинделя, жестко скрепленного с шпиндельной бабкой 5, на корпусе которого смонтирован электродвигатель 8, а также систему 9 управления режимами вращения шпинделя и защитный экран 10 для блокирования подачи электропитания на привод шпинделя 6.
Шпиндельная бабка 5 жестко соединена с промежуточной планкой 11 со шлицами 12 подвижно установленную в направляющие пазы 4 стойки 3, (фиг.3) обеспечивая вертикальное ее перемещение относительно стола 2, которое зафиксировано в заданном положении рычагом 13. Перемещение шпиндельной бабки 5 относительно стойки 3 по направляющим пазам 4 осуществляется маховиком 14 вертикальной подачи, подача шпинделя регулируется рычагом 15, а установку его в заданном положении проводят с помощью рычага 16 фиксации подачи шпинделя.
Блок 7 привода вращения шпинделя 6, установленный жестко с шпиндельной бабкой 5, обеспечивает контроль за работой электродвигателя 8, для этого на его передней панели установлены аварийный выключатель 17, индикаторная лампочка 18 перегрузки и индикаторная лампочка 19 включения электродвигателя 8. Соединение привода с шпинделем выполнено с помощью ременной передачи. Защитный колпак 20 закрывает вращающийся вал шпинделя, обеспечивая безопасную работу на станке.
В шпинделе станка выполнено отверстие с конусом Морзе №3, что позволяет устанавливать в нем сверлильный патрон, торцовые фрезы, цанговый патрон или любой другой инструмент с хвостовиком, имеющим аналогичный конус.
Станок имеет два диапазона скорости вращения шпинделя, низкую от 100 до 1000 об/мин, и высокую от 100 до 2000 об/мин, которые устанавливаются переключателем 21.
Поперечное перемещение стола 2 происходит с помощью маховика 22, а продольное проводят маховиком 23. Регулировка усилия хода продольной и поперечной подачи стола происходит с помощью клина 24, винтов 25 и гаек 26 (фиг.4). Плавность и равномерность хода стола достигается за счет равномерного прижатия клина 24 винтами 25 и гайками 26, проверяя натяжение клина осторожным поворотом маховиков 22 и 23.
Система управления режимами вращения шпинделя смонтирована на пульте 9, который включает в себя переключатель 27 направления вращения шпинделя, предохранитель 28, регулятор 29 скорости вращения шпинделя и сетевой выключатель 30 (фиг.2).
Защитный экран 10 при закрытом положении контактирует имеющимся на крышке эксцентриком со штоком микровыключателя, замыкая электроцепь, а при открытой крышке эксцентрик выходит из взаимодействия со штоком и прерывает подачу питания на электродвигатель (на фиг. не показано), в результате чего запуск станка в работу становится невозможным, тем самым повышая условия безопасности при его эксплуатации.
Размещенная на передней лицевой панели шпиндельной бабки 5 этикетка 31 с указателями основных режимов работы станка повышает удобство его обслуживания, а установленная плоская размерная линейка 32 на торце стола 2 и имеющийся лимб на рычаге 15 подачи шпинделя позволяют обеспечить получение точных заданных размеров заготовки.
Станок изготовлен в варианте настольного типа и может быть установлен на верстаке или других аналогичных подставках в бытовых ремонтных мастерских.
Фрезерный станок работает следующим образом.
Перед проведением работы на станке необходимо проверить плавность и легкость перемещения стола 2. Регулировка хода продольной подачи стола выполняется путем равномерного ослабления всех контргаек 26, винтов 25 клина 24. Закручивая снова винты 25, прилагают к каждому из них одинаковый крутящий момент. Проверяют маховик 23 продольной подачи стола 2, плавность и равномерность его перемещения. Если движение затруднено, необходимо вывинтить каждый регулировочный винт 25 на одну четвертую оборота и затянуть контргайкой 26. Если движение стола 2 свободно, то необходимо подкрутить все регулировочные винты 25, исключающие люфт по всей его длине.
Затем устанавливают и закрепляют на столе 2 при помощи приспособлений, зажимов или тисков заготовку и закрепляют в патроне 33 или цанговом зажиме необходимый режущий инструмент. Маховиком 22 - поперечной подачи стола отводят режущий инструмент достаточно далеко от заготовки. Положение стола 2 фиксируют поворотом по часовой стрелке рычага 34.
Для запуска станка защитный экран 10 закрывают, а сетевой выключатель 30 устанавливают в положение «Включено».
Перед включением электродвигателя 8 устанавливают на пульте 9 переключатель 21 в положение «низкая скорость», при этом регулятором скорости 29 выбирают необходимую частоту вращения шпинделя 6. Установка и подача режущего инструмента в вертикальном направлении производится вращением маховика 14 вертикальной подачи шпиндельной бабки 5. Для установки шпиндельной бабки 5 в фиксированном положении необходимо повернуть рычаг 13 фиксации вертикальной подачи шпиндельной бабки в требуемое положение.
Более точная подача режущего инструмента в вертикальном направлении к столу 2 производится вращением рычага 15, подачи шпинделя 6, а его фиксация осуществляется рычагом 16.
Глубина подачи инструмента контролируется по шкале лимба подачи шпинделя 6 на рычаге 15 (на фиг. не показано).
Подача заготовки в продольном направлении стола 2 производится вращением маховика 23, а точное расстояние его подачи контролируется лимбом маховика (на фиг. не показано) и измерительной линейкой 32 установленной на торце стола.
Установка и подача заготовки в поперечном направлении стола производят вращением маховика 22.
Перед выполнением операции обработки выключателем 17 включается электродвигатель 8 привода вращения шпинделя 6 с патроном, о чем свидетельствует индикаторная лампочка 19. В случае перегрузки при обработке изделия загорается индикаторная лампочка 18, которая свидетельствует о необходимости снижения режимов работы станка.
После проведения операции обработки вращение шпинделя 6 останавливается, заготовка отводится с рабочей позиции, демонтируется и затем цикл повторяется снова.
Кроме фрезерных операций данный станок может успешно использоваться и как сверлильный, для чего в шпиндель устанавливают сверлильный патрон со сверлом.
Использование полезной модели позволяет расширить функциональные возможности фрезерного станка, так как с его помощью можно обрабатывать металлы, а также дерево и пластмассу, и на нем возможно выполнять большое количество операций: фрезерование, торцевание, сверление, зенкерование и расточку отверстий при использовании соответствующих инструментов и приспособлений, т.е. этот станок является по своим возможностям практически универсальным, а из-за малых габаритных размеров применим в условиях ремонтных и домашних мастерских.