Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Стол фрезерного станка — это рабочая поверхность, на которой закрепляют заготовку для обработки резанием. От точности его изготовления, правильного выбора метода крепления детали и надёжности базирования напрямую зависит качество фрезерования. В этой статье разберём конструкцию стола, типоразмеры Т-образных пазов по ГОСТ, методы установки заготовок и принципы работы поворотных и координатных столов с ЧПУ.
Стол фрезерного станка — литая чугунная или стальная плита, перемещающаяся по направляющим станины в продольном (ось X) и поперечном (ось Y) направлениях. На вертикальных консольных станках предусмотрено также вертикальное перемещение консоли (ось Z). Рабочая поверхность стола обрабатывается с высокой точностью: согласно ГОСТ 17734-88 «Станки фрезерные консольные. Нормы точности и жёсткости», допуск прямолинейности рабочей поверхности стола в продольном и поперечном сечениях составляет 20 мкм для класса точности Н и 12 мкм для класса точности П при длине перемещения до 250 мм. Выпуклость рабочей поверхности стандартом не допускается.
Т-образные пазы — ключевой элемент крепёжной системы стола. Их профиль позволяет заводить болты с Т-образными головками (по ГОСТ 13152) без снятия оснастки. Размеры пазов стандартизированы: в России они регламентируются ГОСТ 1574-91 «Станки металлорежущие. Пазы Т-образные обработанные. Размеры», соответствующим международному стандарту ISO 299-87. В зарубежной практике распространён DIN 650. ГОСТ 1574-91 устанавливает 13 типоразмеров пазов — от ширины a = 5 мм до a = 54 мм.
Поле допуска ширины паза (a) для направляющих пазов — H8, для зажимных пазов — H12. Параметр шероховатости Ra боковых поверхностей, определяемых размером a — не более 6,3 мкм, остальных поверхностей — не более 20 мкм (ГОСТ 1574-91, п. 2–3).
В таблице приведены наиболее распространённые типоразмеры для столов металлорежущих станков. Обозначения: a — ширина верхней части паза, b — ширина нижней расширенной части, h — полная глубина паза, t — шаг (расстояние между пазами).
Количество пазов зависит от габаритов стола. Компактные настольные фрезерные станки имеют, как правило, 3 паза, консольно-фрезерные станки типа 6Р12 — 3–5 пазов, крупные обрабатывающие центры — до 7–9 пазов.
Выбор метода крепления определяется формой и размерами заготовки, материалом, величиной и направлением сил резания, а также требуемой точностью базирования. Ненадёжно зафиксированная деталь — основная причина брака, поломки инструмента и аварийных ситуаций при фрезеровании.
Наиболее распространённый способ крепления заготовок. Машинные тиски устанавливают в Т-пазы через Т-образные болты по ГОСТ 13152. Поворотные модели позволяют ориентировать заготовку в горизонтальной плоскости без переустановки. После выверки по индикатору точность базирования относительно оси шпинделя достигает 0,01–0,02 мм. Подвижная губка перемещается посредством трапецеидального или прямоугольного ходового винта.
Для серийного производства применяют пневматические или гидравлические тиски с автоматическим зажимом — время установки сокращается до нескольких секунд по сравнению с ручным закреплением, а усилие зажима стабильно воспроизводится от детали к детали.
Прихваты применяют для крепления крупных, фасонных или тонкостенных заготовок, которые не помещаются в тиски. Базовый комплект включает: Т-образные болты ГОСТ 13152, ступенчатые подкладки, прижимные планки и гайки. Усилие зажима должно с запасом превышать суммарные силы резания с учётом плеча их приложения, чтобы исключить сдвиг или опрокидывание детали.
Электромагнитные и постоянные магнитные плиты применяют для крепления стальных и чугунных заготовок. Электромагнитные плиты питаются постоянным током; плиты на постоянных магнитах с переключателем не требуют электропитания, что делает их безопасными при аварийном отключении питания станка.
Применение магнитных плит ограничено: они не пригодны для алюминия, латуни, меди, титана и неметаллических материалов. Минимальная толщина стальной заготовки для надёжного удержания, как правило, составляет не менее 5–10 мм.
Поворотный (делительный) стол — приспособление для обработки заготовки под различными углами без её переустановки. Устанавливается на рабочий стол станка через Т-образные пазы. Поворот планшайбы осуществляется вручную через червячную передачу с нониусной шкалой; типичная цена деления составляет 1 угловую минуту (1'), что обеспечивает достаточную точность для большинства фрезерных операций.
Многие модели имеют центральный конус (конус Морзе №3 или №4) для установки оправок с целью оцентровки деталей. Червячная передача обеспечивает самоторможение — деталь остаётся зафиксированной при снятии усилия поворота. Диаметр планшайбы у типовых поворотных столов — 160–500 мм.
Поворотный стол обеспечивает вращение планшайбы вокруг вертикальной оси (ось C по ГОСТ 23597-79). Делительная головка позволяет поворачивать заготовку вокруг горизонтальной оси (ось A) и делить окружность на равные части через сменные шестерни дифференциального механизма. При фрезеровании спиральных канавок делительная головка синхронизируется с продольной подачей стола через гитару сменных колёс.
Координатный стол — устройство с двумя взаимно перпендикулярными направляющими (X и Y), дополняющее базовую систему перемещений станка. Применяется для точного позиционирования заготовки при сверлении отверстий по координатам без ЧПУ. Столы оснащаются нониусными или оптическими линейками; точность позиционирования прецизионных ручных координатных столов достигает ±0,01 мм.
В станках с ЧПУ рабочий стол является управляемым исполнительным органом. Перемещение по осям X и Y обеспечивают шарико-винтовые пары (ШВП) в паре с серводвигателями и системой обратной связи — энкодерами или линейными измерительными линейками. Методы проверки и оценки точности позиционирования регламентированы ГОСТ 27843-2006 (соответствует ISO 230-2:1997).
Для современных фрезерных обрабатывающих центров типичные значения точности позиционирования по линейным осям составляют от нескольких микрометров до 0,010–0,020 мм в зависимости от класса точности станка, длины перемещения и системы обратной связи. Конкретные допуски устанавливаются в стандартах на нормы точности станков конкретных типов — например, ГОСТ 9726-89 для фрезерных станков с ЧПУ с крестовым столом.
Четвёртая ось — управляемая ось вращения, дополняющая три линейных. Реализуется через поворотный стол с серводвигателем, устанавливаемый на основной стол станка. Согласно ГОСТ 23597-79, ось A — вращение вокруг оси X, ось C — вращение вокруг оси Z. Для вертикальных фрезерных станков 4-я ось чаще обозначается A (горизонтальная ось вращения) или C (вертикальная, при установке делительного стола).
Программирование 4-й оси в системах с кодированием по ГОСТ 20999-83 (российский аналог ISO 6983-1) выполняется угловым адресом — например, A90. задаёт поворот на 90°. В системах FANUC и Siemens SINUMERIK синтаксис аналогичен, однако уточняется в документации конкретной УЧПУ.
Базирование — придание заготовке определённого положения в пространстве, лишающего её всех или части степеней свободы. Термины, определения и схемы базирования в машиностроении регламентированы ГОСТ 21495-76 «Базирование и базы в машиностроении», который остаётся действующим.
Для обеспечения неподвижности заготовки в избранной системе координат на неё необходимо наложить шесть двусторонних геометрических связей: три точки на установочной плоскости (лишают трёх степеней свободы — перемещения вдоль одной оси и поворотов вокруг двух других), две точки на направляющей плоскости, одна точка на опорной плоскости. Именно такую схему реализуют правильно настроенные машинные тиски: неподвижная губка и упор выполняют роль направляющей и опорной баз, подкладки под заготовкой — установочной.
Практически важное условие: высота подкладок должна быть выбрана так, чтобы деталь выступала над губками на достаточную высоту для нормального зажима, но момент сил резания относительно точек опоры не превышал усилие зажима с требуемым коэффициентом запаса.
Стол фрезерного станка — технически сложный исполнительный орган, определяющий точность и качество обработки. Правильный выбор метода крепления заготовки, знание геометрии Т-образных пазов по ГОСТ 1574-91 и соблюдение принципов базирования по ГОСТ 21495-76 позволяют стабильно получать детали в заданных допусках. В станках с ЧПУ стол превращается в управляемую прецизионную систему, а добавление 4-й оси вращения значительно расширяет технологические возможности без дополнительных переустановок заготовки.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.