6441Б станок копировально-фрезерный горизонтальный
руководство, схемы, описание, характеристики

Сведения о производителе копировально-фрезерного станка 6441Б

Производитель копировально-фрезерного станка 6441Б Ленинградский станкостроительный завод им. Свердлова, основанный в 1868 году.

С 1949 предприятие тяжёлого станкостроения. Начал выпуск металлорежущих станков собственной конструкции (горизонтально-расточных, координатно-расточных, копировально-фрезерных, типа «обрабатывающий центр» и др.

6441Б станок копировально-фрезерный горизонтальный. Назначение, область применения

Копировально-фрезерный полуавтомат 6441Б предназначен для обработки всевозможных ковочных, гибочных и вырубных штампов, металлических моделей кокилей, прессформ и различных изделий, имеющих пространственно-сложную форму, не поддающуюся или трудно поддающуюся обработке на обычных универсально-фрезерных станках.

Копировально-фрезерный станок 6441Б предназначен для работы в условиях индивидуального и мелкосерийного производства.

Принцип работы и особенности конструкции станка

На этом полуавтомате процесс обработки происходит по копирам (шаблонам, моделям), изготовленным в масштабе 1:1.

На горизонтальном столе станка 6441Б установлены опорные стойки (нижняя и верхняя) для крепления изделия и копира.

Обрабатываемое изделие крепится к нижней опорной стойке.

Копир, изготовленный из металла, дерева или других материалов в масштабе 1:1, закрепляется на верхней стойке.

Фреза закрепляется в шпинделе.

Обработка сложных поверхностей осуществляется перемещением бабки и стола в трех взаимно перпендикулярных направлениях:

• в горизонтальном направлении — перемещением стола по станине;
• в вертикальном направлении — перемещением шпиндельной бабки с поперечиной по стойке;
• в осевом направлении — перемещением бабки по поперечине.

Во время работы станка щуп при помощи пружины прижимается к копиру. При изменении давления копира на щуп в процессе движения его по копиру приводятся в действие электрические приводы, управляющие движениями рабочих узлов станка.

Сочетанием движений в различных направлениях автоматически осуществляется необходимая траектория движения режущего инструмента. Эта траектория соответствует траектории щупа по отношению к копиру или шаблону.

Обработка объемных поверхностей осуществляется горизонтальными или вертикальными строчками. Для этой цели в станке предусмотрена периодическая подача стола или шпиндельной бабки в плоскости, перпендикулярной оси шпинделя.

При обработке горизонтальными строчками столу сообщается непрерывная подача. После прохождения щупом пути, равного длине копира, когда фреза обработает в детали одну строчку, шпиндельная бабка с фрезой и щупом автоматически перемещается в вертикальном направлении на ширину строчки. Вслед за тем столу автоматически сообщается подача в обратном направлении для обработки второй строчки и т. д. до тех пор, пока щуп не обойдет всю поверхность копира, а фреза не воспроизведет но строчкам весь рельеф копира на поверхности детали.

При обработке вертикальными строчками непрерывная вертикальная подача сообщается шпиндельной бабке, фрезерование строчек происходит в вертикальном направлении, а по окончании каждого прохода периодическая подача на ширину строчки сообщается столу. Контурные поверхности обрабатываются методом контурного обхода.

Конфигурация и размеры рабочей части фрезы и щупа должны быть идентичны.

Конструктивные особенности. Копировально-измерительный прибор для пространственной и контурной обработки деталей работает по индуктивному методу, что обеспечивает большую плавность обвода контура и позволяет резко уменьшить рабочее давление на копировальный палец до 150—185 Г.

Для осуществления встречного и попутного фрезерования в приводах подач предусмотрены устройства, устраняющие зазор между ходовыми винтами и гайками.

Шпиндель вращается на прецизионных подшипниках, смонтированных в пиноли, которая имеет осевое установочное перемещение вручную.

Для изменения чисел оборотов шпинделя станок оснащен коробкой скоростей и двухскоростным электродвигателем.

Перемещение стола и шпиндельной бабки осуществляется от отдельных электродвигателей постоянного тока через редукторы и винтовые передачи.

Каждый привод имеет два диапазона подач. Изменение подачи в пределах каждого диапазона достигается вариатором. Для непрерывного изменения подач диапазоны частично перекрываются.

Каждый редуктор имеет ручной привод для установочных перемещений стола и шпиндельной бабки.

Класс точности станка Н.

Габаритные размеры рабочего пространства копировально-фрезерного станка 6441Б

Габаритные размеры рабочего пространства станка 6441Б

Габаритные размеры рабочего пространства станка 6441Б. Смотреть в увеличенном масштабе

Посадочные и присоединительные базы копировально-фрезерного станка 6441Б

Посадочные и присоединительные базы станка 6441Б

Посадочные и присоединительные базы станка 6441Б. Смотреть в увеличенном масштабе

Общий вид копировально-фрезерного станка 6441Б

Фото копировально-фрезерного станка 6441Б

Фото копировально-фрезерного станка 6441Б. Смотреть в увеличенном масштабе

Фото копировально-фрезерного станка 6441Б

Фото копировально-фрезерного станка 6441Б. Смотреть в увеличенном масштабе

Фото копировально-фрезерного станка 6441Б

Фото копировально-фрезерного станка 6441Б. Смотреть в увеличенном масштабе

Фото копировально-фрезерного станка 6441Б

Фото копировально-фрезерного станка 6441Б

Фото копировально-фрезерного станка 6441Б

Расположение составных частей станка 6441Б

Расположение составных частей станка 6441Б

Перечень составных частей станка 6441Б

• А — станина;
• Б — стол;
• В — стойка для крепления обрабатываемой детали;
• Г — стойка для крепления копира;
• Д — копировальная головка;
• Е — неподвижная стойка;
• Ж — поперечина;
• З — привод горизонтальных перемещений шпиндельной бабки;
• И — шпиндельная бабка с коробкой скоростей;
• К - привод вертикальных перемещений шпиндельной бабки.

Перечень органов управления копировально-фрезерным станком 6441Б

1. рукоятка зажима шпиндельной гильзы;
2. рукоятка перемещения гильзы шпинделя;
3. кнопочная станция;
4. рукоятка настройки копировальной головки;
5. рукоятка настройки копировальной головки;
6. рукоятка настройки копировальной головки;
7. рукоятка управления коробкой скоростей.

Кинематическая схема станка 6441Б

Кинематическая схема станка 6441Б

1. Кинематическая схема станка 6441Б. Смотреть в увеличенном масштабе

2. Кинематическая схема станка 6441Б. Смотреть в увеличенном масштабе

Движения в станке

• Движением резания является вращение шпинделя с фрезой
• Движения подач сообщаются столу в продольном направлении и шпиндельной бабке в вертикальном и поперечном направлениях
• Следящим движением может быть любое из движений подач
• Вспомогательные движения — установочное перемещение копировальной головки в вертикальном и поперечном направлениях и осевое перемещение шпинделя с гильзой

Движение резания

Шпиндель V (рис. 94) станка приводится во вращение двухскоростным электродвигателем мощностью 2,6—3 кВт через клиноременную передачу 90—146 и коробку скоростей. В коробке скоростей расположены два тройных подвижных блока шестерен Б1| и Б2.

Вал II получает вращение от вала I в зависимости от положения тройного подвижного блока шестерен Б1 через зубчатые колеса 17—37, 23—31 или 20—34.

Тройной подвижной блок шестерен Б2 является промежуточным звеном между валом II и полым валом IV. В показанном на схеме положении блока шестерен Б2 вращение от вала II передается полому валу IV через зубчатые передачи 23—46 и 20—63; в среднем положении блока шестерен Б2 в передаче движения участвуют шестерни 23—46—37, и при установке блока шестерен Б2 в крайнее правое положение полый вал IV получает вращение через шестерни 46—23 и шестерни 46—37.

Как видно из рис. 93, шпинделю сообщается восемнадцать различных скоростей вращения.

Наибольшее число оборотов шпинделя птах с учетом упругого скольжения ремня может быть определено из выражения

Движения подач

Продольная подача стола осуществляется от двигателя постоянного тока мощностью 0,37 кВт через редуктор. Движение передается через шестерни 14—56, вал XIII, шестерни 18—58, вал XIV, шестерни 18—58 и двухзаходный ходовой винт XV с шагом 6 мм.

Вертикальная подача шпиндельной бабки осуществляется электродвигателем постоянного тока мощностью 0,37 кет через аналогичный редуктор. Движение передается через шестерни 14—56, вал VI, шестерни 18—58, вал VII, конические шестерни 22—71 и двухзаходный ходовой винт VIII с шагом б мм.

Поперечная подача шпиндельной бабки производится также двигателем постоянного тока мощностью 0,37 кВт через редуктор, в котором расположены две пары цилиндрических колес 14—56 и 18—58, коническую передачу 26—41 и ходовой винт XII с шагом 6 мм.

Все электродвигатели подач питаются от двух электромашинных усилителей и имеют бесступенчатое изменение скорости вращения в весьма широких пределах, что позволяет изменять скорости рабочих подач от 25 до 315 мм/мин и величины периодических подач от 0,15 по 8 мм/ход.

Следящее движение

Схема следящего привода станка 6441Б

Схема следящего привода станка 6441Б

Как известно, движение копировальной головки осуществляется путем геометрического сложения двух взаимно перпендикулярных перемещений. Направление одного из этих перемещений, называемого подачей, неизменно в пределах заданного участка профиля. Направление второго перемещения определяется командным импульсом, поступающим от копировальной головки, и должно изменяться при каждом изменении наклона профиля шаблона.

Это движение, играющее главную роль в процессе копирования, принято называть следящим.

Вспомогательные движения

Быстрые перемещения всех рабочих органов станка осуществляются от электродвигателей подач со скоростью 350 мм/мин. Ручное установочное перемещение шпиндельной бабки по высоте производится рукояткой, надеваемой на конец вала IX. Вращение вертикальном ходовому винту VIII передается от вала IX коническими колесами 22-71.

Установочные перемещения копировальной головки при настройке станка осуществляются рукоятками Р1 и Р2. Рукоятка Р1 через винтовые колеса 24—24 и вертикальный ходовой винт изменяет положение электрокопировальной головки по высоте. В поперечном направлении головка перемещается рукояткой Р2, установленной на горизонтальном ходовом винте.

Узлы станка модели 6441Б

Узлы копировально-фрезерного станка 6441Б

Узлы копировально-фрезерного станка 6441Б. Смотреть в увеличенном масштабе

Копировальная головка

Копировальная головка станка 6441Б

Копировальная головка станка 6441Б

Копировальная головка станка 6441Б. Смотреть в увеличенном масштабе

Разрез копировальном головки изображен на рис. 95, а, схема ее работы — на рис. 95,6. К корпусу 6 копировальной головки привинчена несущая трубка 4. В несущей трубке установлены радиально три винта 15 под углом 120° относительно друг друга. Внутренние торцы винтов 15 выполнены по сфере и охватывают шарик 2, представляющий собой шарнирную опору для шпинделя 3. Шпиндель имеет три широких окна а, через которые свободно проходят опорные винты 15. Внутри шпинделя расточено точно по диаметру шарика 2 цилиндрическое отверстие, которое переходит в коническое гнездо. Шпиндель цилиндрической полостью лежит на шарике, а коническим гнездом под действием пружины 10 упирается в него.

Такая конструкция шарового шарнира позволяет шпинделю 3 перемещаться при осевом давлении вдоль своей оси, а при радиальном давлении качаться вокруг центра шарика. Точность работы копировального устройства в большой степени зависит от качества изготовления шарового шарнира, поэтому детали его выполняются исключительно тщательно. Шарик 2 прецизионного класса имеет отклонения от шарообразности не свыше 0,005 мм. Цилиндрическую внутреннюю поверхность шпинделя, скользящую по шарику, притирают и она имеет почти беззазорную посадку.

На конец шпинделя надевается копировальный палец 1. радиус закругления которого соответствует радиусу фрезы. На противоположном конце шпинделя имеется коническое углубление. Такое же углубление имеется в резьбовой втулке 8, жестко связанной с якорем 13. Между коническими углублениями шпинделя 3 и втулки 8 расположен шарик 5. Якорь 13 установлен в корпусе головки на гибкой подвеске 7. Слева от якоря жестко закреплен неподвижный сердечник 14. Регулируемый сердечник 12 так же, как и якорь, смонтирован в корпусе головки на гибкой подвеске 9. Изменение зазора между сердечниками и соответственно между якорем и сердечником осуществляется гайкой 11.

Работа механической части копировальной головки хорошо видна на схеме (рис. 95, б). При отсутствии нагрузки на копировальный палец 1 (поз.1) шпиндель 2 под действием пружины 6 находится в крайнем переднем положении и располагается перпендикулярно рабочей плоскости стойки копира. Якорь 5 в это время находится вблизи неподвижного сердечника 8.

Если на копировальный палец 1 (поз. 2) действует только осевая сила Ро , то шпиндель 2, сохраняя свое расположение в пространстве, смещается назад, и, преодолевая сопротивление пружины 6, отжимает через шарик 4 якорь 5, изменяя зазоры между ним и сердечниками 7 и 8 дифференциального трансформатора.

Действие радиальной силы Рр на копировальный палец 1 (поз. 3) вызывает поворот шпинделя 2 относительно шаровой опоры 3. Однако и в этом случае вследствие смещения конического гнезда Кш шпинделя относительно конического гнезда Кя якоря шарик 4 сместит якорь 5 назад, изменив зазоры в дифференциальном трансформаторе. Позиция 4 показывает одновременное действие на копировальный палец осевой и радиальной силы, что вызывает смещение шпинделя 2 назад и его поворот относительно шаровой опоры 3. Шарик 4, суммируя эти оба смещения, увеличивает величину отхода якоря 5. Изменение зазора между якорем и сердечниками приводит к изменению индуктивного сопротивления катушек дифференциального трансформатора, что и является сигналом управления следящей системы станка.

Шпиндельная бабка

Шпиндель 2 (рис. 95, в) смонтирован на прецизионных подшипниках качения в гильзе 3. Передняя опора шпинделя состоит из двух спаренных конических роликовых подшипников 1 класса А, собранных с предварительным натягом. В задней опоре установлены два шариковых подшипника 5 класса АВ. Шлицевой конец шпинделя связан с приводной втулкой 6".

Для осевого перемещения гильзы 3 со шпинделем 2 на гильзе нарезана рейка, а в корпусе бабки установлена реечная шестерня 4. закрепленная на одном валу со штурвалом ручного установочного перемещения шпинделя.

Ходовой винт 9 служит для перемещения шпиндельной бабки в поперечном направлении. В целях обеспечения необходимой точности объемного копирования, а также возможности фрезерования попутным методом в приводе перемещения шпиндельной бабки предусмотрено устройство для периодического устранения зазора между витками ходового винта 9 и маточной гайки 10. Устройство для устранения зазора состоит из дополнительной маточной гайки 7, имеющей на конце наружную резьбу, и шестернигайки 8. Поворотом шестернигайки 8 на необходимый угол можно переместить дополнительную маточную гайку 7 и тем самым устранить зазор между витками ходового винта 9 и маточных гаек 7 и 10.

Переключатель хода

Переключатель имеет два конечных выключателя 6 (рис. 95, г) и механизм переключения, закрытые крышкой 7. На валике 4 механизма переключения слева закреплена рукоятка 3, а справа — поводок 2 с плоской пружиной 1.

В конце прохода строчки упор, установленный в пазу подвижного рабочего органа станка, наезжает на рукоятку 3 и поворачивает валик 4 с плоской пружиной 1. Последняя нажимает на подвижной стержень одного из конечных выключателей 6 и и производит необходимые переключения контактов электросхемы.

После отхода рабочего органа с упором от рукоятки 3 пружина 5 возвращает механизм переключения в среднее положение.

Электрическая схема копировально-фрезерного станка 6441Б

Электрическая схема копировально-фрезерного станка 6441Б

Примечания:

1. Копировально-фреэерный полуавтомат 6441Б с непрерывным управлением для обработки объемных поверхностей и плоских контуров. Копирование выполняется по моделям или шаблонам, изготовленным в масштабе 1:1 из металла, дерева, гипса и другого материала.

2. Привод шпинделя от двухскоростного АД мощностью 2,6 кВт при 1430/2850 об/мин. Частота вращения шпинделя регулируется ступенчато электромеханическим способом в диапазоне от 75 до 850 об/мин.

3. Привод подач (горизонтальной, вертикальной и поперечной) от отдельных регулируемых по системе ЭМУ-Д двигателей постоянного тока, мощностью 0,37 кВт при 1000 об/мин. Скорости подач регулируются плавно в диапазоне от 25 до 315 мм/мии.

4. Питание двигателей подач от двух электромашинных усилителей (ЭМУ1 и ЭМУ2) поперечного поля мощностью по 0,5 кВт при напряжении 110 В и генератора постоянного тока (Г).

Основные элементы схемы

• ДГП — двигатель горизонтальной подачи, обеспечивает ведущую подачу (Sг)
• ДВП — двигатель вертикальной подачи, обеспечивает периодическую подачу (Sв)
• ДПП — двигатель поперечной подачи, обеспечивает следящую подачу (Sc)
• ДШ — двигатель шпинделя, обеспечивает вращение шпинделя
• M1 и М2 — приводные АД электромашинных усилителей и генератора постоянного тока (Г)
• ОВД и ОВГ—обмотки возбуждения двигателей и генератора
• ИВ и РН — реле управления реверсированием ЭМУ2 (представлены контактами РВ:1, РВ:2 и РН:1, РН:2)
• ОУ — обмотки управления ЭМУ
• КГ — копировальная головка, для формирования сигнала управления (Uy)
• ВУ — входной электронный усилитель, для формирования сигналов следящего управления по рассогласованию:
• U1 - К1δ — пропорционального значению и знаку рассогласования
• U2 = K2Adδ/dt— пропорционального скорости изменения рассогласования
• U3 = K3δ/dt— пропорционального интегралу по времени рассогласования
• БС — блок связи ВУ с УВП. Задающее напряжение (Uз), подаваемое на БС, определяет заданную наибольшую скорость горизонтальной подачи по условиям технологического процесса.
• УСП — усилитель следящей подачи, для формирования сигнала в обмотки управления ЭМУ1. УВП усилитель ведущей подачи, для формирования сигнала в обмотку управления ЭМУ2.

Работа системы управления копировально-фрезерного станка 6441Б

Копировальный палец, перемещаясь по шаблону, изменяет положение якоря между сердечниками дифференциального трансформатора копировальной головки (КГ), которая формирует сигнал управления (Uy) в зависимости от величины и знака рассогласования (δ).

Сигнал управления (Uу) подается на входной усилитель (ВУ), где преобразуется в напряжения U1, U2 и U3, поступающие на усилитель следящей подачи (УСП) и на блок связи (БС).

В УСП все три напряжения суммируются, а результирующее напряжение поступает в обмотки ЭМУ1 (1-ОУ1 и 2-ОУ1), которые включены встречно. ЭДС электромашинного усилителя будет изменяться по величине и знаку в соответствии с выходным напряжением с УСП, что обеспечит с помощью ДПП перемещение шпинделя к заготовке (2) или от нее, повторяя форму поверхности шаблона (1).

От БС результирующее напряжение с учетом задающего (U3) подается на усилитель ведущей подачи (УВП), выход которого через реверсивный контактный мостик подключен к ОУ2 ЭМУ2, управляющего двигателем горизонтальной подачи (ДГП).

Примечание. В процессе копирования подача (S) в пределах горизонтальной строчки изменяется только по значению, сохраняя неизменное направление.

Узлы управления следящей и ведущей подачами работают взаимосвязано. При изменении скорости следящей подачи скорость ведущей подачи изменяется таким образом, чтобы результирующая скорость движения вдоль профиля сохранялась неизменной и равной заданной.

Таким образом система предусматривает и сочетает три вида управления:

1. линейное — по рассогласованию
2. дифференциальное — по скорости изменения рассогласования
3. интегральное — по времени рассогласования

Такой вариант позволяет системе быстрее реагировать на всякое изменение наклона профиля шаблона, что значительно повышает точность и качество.

В конце прохода горизонтальной строчки упор нажимает на путевой переключатель (не показан). ДГП отключается (размыкаются все контакты РВ и РН реверсивного контура), включается ДВП (контакт КЛ) и осуществляется периодическая подача (Sп). Длительность подачи определяется специальным реле времени (не показано), которое отключает ДВП.

После отработки периодической подачи (Sп) снова включается ОУ2 ДГП, но на противоположное направление.

Примечание — При обработке вертикальными строчками поменять местами ДГП и ДВП.

Установочный чертеж станка 6441Б

Установочный чертеж станка 6441Б

Установочный чертеж станка 6441Б. Смотреть в увеличенном масштабе

Читайте также: Обозначения кинематических схем металлорежущих станков

6441Б станок копировально-фрезерный горизонтальный. Видеоролик.

Технические характеристики станка 6441Б

Наименование параметра	6441Б
Основные параметры станка
Размеры рабочей поверхности стола изделия, мм	630 х 1200
Размеры обрабатываемой поверхности стола копира, мм	500 х 900
Наибольшее вертикальное перемещение шпиндельной бабаки (Z), мм	500
Наибольшее поперечное перемещение шпиндельной бабаки (Y), мм	350
Наибольшее продольно перемещениее стола (X), мм	900
Наибольшее установочное осевое перемещение гильзы со шпинделем, мм	125
Пределы вертикальных (шпиндельной бабки) скоростей рабочих подач в при бесступенчатом изменении скорости подачи, мм/мин	25..315
Пределы поперечных (шпиндельной бабки) скоростей рабочих подач в при бесступенчатом изменении скорости подачи, мм/мин	25..315
Пределы горизонтальных (стола) скоростей рабочих подач в при бесступенчатом изменении скорости подачи, мм/мин	25..315
Пределы периодических подач за одни ход, мм	0,15..8
Частота вращения шпинделя, об/мин	63..3150
Количество скоростей шпинделя	18
Электрооборудование и привод станка
Количество электродвигателей на станке
Электродвигатель привода главного движения, кВт	2,6/ 3
Электродвигатель подачи, кВт	0,37
Габаритные размеры и масса станка
Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм
Масса станка, кг

Связанные ссылки. Дополнительная информация