5К63 Верстат резьбофрезерный горизонтальный напівавтомат
схеми, опис, характеристики

Відомості про виробника резьбофрезерного напівавтомату 5К63

Производитель горизонтального резьбофрезерного напівавтомату 5К63 - Мелитопольский станкостроительный завод им. 23 Октября. В 1933 г. завод-ВТУЗ перепрофилирован на выпуск металлорежущих верстатів. В том же году студенты-рабочие дали стране 288 верстатів.

5К63 Верстат резьбофрезерный горизонтальный напівавтомат. Назначение і область применения

Резьбофрезерный верстат 5К63 происводился з 1973 года і был заменен более совершенной моделью 5Б63

Верстат резьбофрезерный 5К63 горизонтальный предназначен для фрезерування в патроне, цанге или в люнете коротких наружных і внутренних цилиндрических резьб в условиях крупносерийного і массового производства.

На напівавтоматі можно фрезеровать короткие наружные цилиндрические різьби методом охватывающего резьбофрезерування, наружные і внутренние цилиндрические різьби — резьбовыми гребенчатыми фрезами по ГОСТ 1336—77.

Принцип роботи і особливості конструкції верстата

Разгрузка деталей производится вручную. Автоматические руху осуществляются при помощи двух цилиндрических кулачков. Один кулачок управляет продольными переміщеннями каретки і фрезерной головки, а другой — поперечної подачей фрезы на глубину різьби.

Верстат состоит из станины 1, на которой нерухомо закреплена передняя бабка б і по направляющим передвигаются каретка 7 і задня бабка 11.

Внутри станины, под крышкой 2, находится кулачок продольного переміщення каретки, а под крышкой 3 — распределительный диск.

Пульт керування 15 расположен на крышке 16 станины.

Передня бабка 6 содержит шпиндель для установки і обертання вироби, а также електродвигатели 4. На переднюю стенку бабки выведена рукоятка 5 реверсирования обертання шпинделя вироби.

Каретка 7 несет на себе фрезерную головку і механізм її переміщення, которое може осуществляться і вручную от маховика 8. На правой стороне фрезерной головки под крышкой 9 находятся сменные зубчасті колеса гітари головного руху.

С передньої стороны каретки расположена рукоятка 10 для фиксации каретки относительно механізма продольного переміщення.

Задня бабка 11 несет на себе пиноль і служит для поддержания свободного кінця вироби в случае установки его в центрах. Пиноль перемещается маховиком 14 і зажимается рукоятками 12. Рукояткой 13 зажимается корпус задньої бабки на направляючих станины.

Класс чистоты поверхности різьби не ниже V5 по ГОСТ 2789—59.

Верстат обеспечивает фрезерование різьб по второму классу точності.

Разработчик — Одесское специальное конструкторское бюро специальных верстатів.

5К63 Габарити робочого простору резьбофрезерного напівавтомату

Габаритные розміри робочого простору верстата 5К63

Посадочные і присоединительные базы инструмента верстата 5К63.
Ескіз шпинделя фрезы

Ескіз шпинделя фрезы верстата 5К63

Посадочные і присоединительные базы верстата 5К63. Дивитись у збільшеному масштабі

5К63 Загальний вигляд резьбофрезерного верстата-напівавтомату

Фото резьбофрезерного верстата 5К63

5К63 Розташування органів керування шлицефрезерным напівавтоматом

Розташування органів керування шлицефрезерным верстатом 5К63

Розташування органів керування шлицефрезерным напівавтоматом 5К63. Дивитись у збільшеному масштабі

1. станина
2. ниша винтового копира
3. ниша распределительного диска
4. електродвигатель
5. рукоятка реверсирования обертання шпинделя вироби
6. передняя бабка
7. каретка
8. маховик переміщення фрезерной головки
9. сменные зубчасті колеса гітари головного руху
10. рукоятка фиксации каретки
11. задня стойка
12. рукоятка зажиму пиноли
13. рукоятка зажиму задньої бабки
14. маховик переміщення пиноли
15. пульт керування
16. крышка електрокоробки

Схема кінематична резьбофрезерного верстата 5К63

Кінематична схема резьбофрезерного верстата 5К63

1. Схема кінематична резьбофрезерного верстата 5К63. Дивитись у збільшеному масштабі

Резьбофрезерный напівавтомат мод. 5К63 для фрезерування резьб

Цикл обробки следующий:

• закрепление детали;
• пуск верстата нажатием кнопки;
• быстрое продольное рух каретки з фрезой по направлению к изделию;
• медленное продольное рух каретки по направлению к изделию при подходе упора каретки к копиру продольного переміщення;
• продольное перемещение каретки на шаг нарезаемой різьби (копиром продольного переміщення);
• одновременное врезание фрезы в изделие на глубину різьби (копиром поперечного переміщення);
• отвод фрезы от вироби;
• быстрое перемещение каретки в исходное положение і остановка.

Кінематична схема верстата 5К63 (рис. 201) состоит из следующих кинематических ланцюгів:

• головного руху
• круговой подачі
• поперечної і поздовжньої подач
• ускоренного ходу

Каждая кінематична ланцюг приводится во вращение от своего електродвигуна.

Ланцюг головного руху

Ланцюг головного руху связывает вращение головного електродвигуна Ml з вращением фрезы (ин.) по следующей схеме: електродвигатель Ml, червячная передача 4/34, сменные колеса А і В, цилиндрические колеса 24—24—24.

Рівняння кинематического баланса ланцюги:

1400 (об/мин) • 4/34 • А/В • 24/24 • 24/24 = nфр

Отсюда находим формулу налаштування гітари швидкостей

А/В = 0,006 • nфр

где А і В — числа зубьев сменных зубчатых колес, nфр — частота обертання фрезы, об/мин.

Ланцюг круговой подачі

Ланцюг круговой подачі связывает вращение електродвигуна М2 з вращением шпинделя вироби (заг.) по следующей схеме: електродвигатель М2, цилиндрическая передача 24/81, сменные зубчасті колеса а, b, с, d гітари подачі, червячная передача 1/50, диференціал (при вращении корпуса диференціала передаточное отношение от червячного колеса 50 к коническому колесу 28 равно 2), цилиндрические колеса 30—54—24, червячная передача 2/49.

Рівняння кинематического баланса етой ланцюги:

1400 (об/мин) • 24/84 • a/b • c/d • 1/50 • 2 • 30/54 • 54/24 • 2/49 = nизд

Отсюда находим формулу налаштування гітари круговой подачі

a/b • c/d = 1,191 • nизд

Как известно, величина подачі обрабатываемой детали на фрезу, выраженная в мм/мин, зависит от диаметра нарезаемой різьби і частоти обертання детали: s = π • d • пизд. Поетому, подставляя в формулу налаштування гітари подачі, вместо частоти обертання вироби, її выражение через минутную подачу, получим

a/b • c/d = 0,379 • s/d

где а, b, с, d — числа зубьев сменных колес гітари подачі, s — круговая подача, мм/мин, d — диаметр нарезаемой різьби, мм.

Ланцюг поздовжньої подачі каретки

Ланцюг поздовжньої подачі каретки связывает вращение шпинделя вироби (заг.) з вращением кулачка К1 по следующей схеме: кулачок К1 (1 оборот), цилиндрические колеса 75—26—75—25—38—38—38—57.

Из уравнения кинематического баланса етой ланцюги

1(об) • 75/26 • 75/25 • 38/38 • 38/57 = nизд.раб

находим, что за 1 оборот кулачка К1 заготовка сделает nизд.раб = 6 оборотів, которые за полный цикл фрезерування, в зависимости от шага нарезаемой різьби, распределяются следующим образом:

на подвод фрезы к изделию 2,3 ... 2,45 оборота; на врезание фрезы в изделие 0,15... 0,25 оборота; на фрезерование різьби 1 оборот; на зачистку різьби 0,08 оборота; на отвод фрезы от вироби 0,08 оборота; на быстрое перемещение фрезы в исходное положение 2,25 оборота.

Ланцюг поперечної подачі фрезерной головки

Ланцюг поперечної подачі фрезерной головки связывает вращение заготовки (заг.) з вращением кулачка К2 по той же схеме, что і ланцюг поздовжньої подачі, однако содержит дополнительно зубчасті колеса 75—75—30—30. При етом кулачок Доделает столько же оборотів за цикл обробки, сколько і кулачок К1. На зубчатом колесе (75) ланцюги подачі закреплен распределительный диск з упорами У, от которых происходит переключение електродвигателей при автоматическом цикле фрезерування різьби.

Ланцюг ускоренного ходу

Ланцюг ускоренного ходу связывает вращение електродвигуна М3 з вращением заготовки по следующей схеме: електродвигатель М3, цилиндрическая передача 12/36, конические зубчасті колеса 28—25—28 диференціала, цилиндрические колеса 30—54—24, червячная передача 2/49.

Из уравнения кинематического баланса етой ланцюги находим частоту обертання шпинделя вироби при ускоренном ходе nизд. уск = 24 об/мин.

Кроме перечисленных кинематических ланцюгів, кінематична схема резьбофрезерного верстата содержит ланцюг ручного переміщення фрезерной головки, включающую в себя цилиндрическую передачу і ходовой винт 4 х 1, которая используется для установки фрезы относительно обрабатываемого вироби по их межосевому расстоянию.

Последовательность налагодження і подготовка верстата к работе

Резьбофрезерные верстати є напівавтоматуми, поетому наладочные операции играют важную роль в процессе изготовления детали. Рассмотрим процесс налагодження резьбофрезерного верстата 5К63.

Прежде чем приступить к наладке верстата, необходимо ознакомиться з технологическим процессом обробки детали, картой налагодження верстата на ету деталь, проверить наличие необходимого количества заготовок, соответствие инструмента профилю нарезаемой різьби, соответствие оправок посадочному отверстию инструмента, а также наличие пристосувань для установки і выверки детали.

Убедившись в наличии необходимой оснастки, приступают к проверке исправности верстата. Сначала осматривают состояние внешней електропроводки, которая не должна мати внешних повреждений. Верстат обязательно должен быть заземлен.

Не менее важным в работе верстата является нормальное функционирование смазочной его системы. Наличие змазки проверяют по глазкам масло-указателей, находящихся в шпиндельной бабке і фрезерной головке. Смазка зубчатых колес і опор валов производится централизованно от насоса. Масло змазки в объеме 30 л заливают в резервуар, находящийся в станине. Часть механізмов і направляющие смазывают вручную через пресс-масленки і фитильные масленки.

Наладчик перед пуском верстата обязан убедиться в том, что смазка поступает ко всем механізмам, і только після етого осуществлять наладочные переміщення.

При налаштуванні рабочих органів верстата должны быть произведены наступні наладочные операции: установка сменных зубчатых колес гітари подачі; установка заданной частоти обертання фрезы; установка инструмента; установка і крепление обрабатываемой детали; установка глубины фрезерування; установка копиров.

Наладка стенка на нарезание різьби

Налаштування подач

При резьбофрезеровании величина окружной подачі заготовки устанавливается в зависимости от требуемой шероховатости поверхности різьби. Среднее значение подачі, при которой получается удовлетворительное качество обработанной поверхности, колеблется в пределах 0,03 ... 0,05 мм на один зуб фрезы. Подача для конкретного случая фрезерування выбирается по номограмме, помещенной в руководстве по експлуатации верстата (рис. 202). Прерывистой линией показан ход выбора значения подачі. В данном случае выбранная подача равна 0,06 мм/зуб при zфр=12, nфр=190 об/мин, диаметре різьби d = 60 мм. Она обеспечивается двумя парами сменных зубчатых колес 24/60 і 58/26, которые устанавливают на концы валов гітари подачі.

Номограмма для выбора подачі резьбофрезерного верстата 5К63

Номограмма для выбора подачі резьбофрезерного верстата 5К63. Дивитись у збільшеному масштабі

Налаштування частоти обертання фрезы

Регулювання частоти обертання фрезы осуществляется сменными колесами гітари головного руху, устанавливаемыми на концы двух валов, выведенных в коробку под крышку 9 (см. рис. 200). Сумма чисел зубьев сменных колес должна быть 104. Нормальный набор из восьми зубчатых колес обеспечивает восемь различных частот обертання фрезы в пределах 75 ... 375 об/мин.

Частота обертання фрезы определяется требуемой скоростью різання, которая може находиться в пределах 4,7 ... 135 м/мин в зависимости от диаметра фрезы.

На рис. 203 приведена номограмма, по которой определяют, какие сменные колеса необходимо установить в гітару для обеспечения требуемой скорости різання, при определенном диаметре фрезы. Например, если требуется нарезать резьбу со скоростью 30 м/мин фрезой диаметра 80 мм, то точка встречи прерывистых линий, проведенных от етих значений, произойдет около жирной линии, соответствующей частоте обертання фрезы 118 об/мин і сменным зубчатым колесам з числом зубьев 43/61.

Установка фрезы

На резьбофрезерных верстатах применяют гребенчатые фрезы. На рис. 204 показана фрезерна оправка в сборе з насадной фрезой, установленная в шпиндель верстата. Во время сборки оправки необходимо обращать внимание на состояние поверхностей прилегания фрезы 3, оправки 4 і гайки 2, так как даже незначительные забоины і грязь приведут к нарушению правильного положения фрезы і к искажению профиля нарезаемой різьби.

Установка заготовки резьбофрезерного верстата 5К63

Установка заготовки резьбофрезерного верстата 5К63. Дивитись у збільшеному масштабі

На оправках, входящих в комплект верстата, можно установить фрезы диаметром 80 ... 115 мм і длиной до 85 мм. Собранная оправка конусным концом вставляется в отверстие шпинделя 5 і затягивается шомполом 6. Шомпол затягивают в два приема — сначала сильно, а затем, ослабив і проверив посадку оправки, — умеренно.

В післяднюю очередь устанавливают подшипник 1 контрподдержки, не доводя его на 1..2 мм до резьбовой частини оправки. После зажиму контрподдержки гайками необходимо проверить радиальное биение фрезы по контрольным пояскам. Биение не должно превышать 0,005 ... 0,007 мм.

Установка заготовки

На рис. 205 показано, что короткие детали 3 типа втулок і валов закрепляют в цанговых патронах; зажим цанги 2 осуществляют винтом 1, конец которого выведен за пределы шпинделя (рис. 205, а). При нарезании наружных різьб на длинных деталях 6 их устанавливают в центрах передньої 4 і задньої 7 бабок і приводят во вращение хомутиком з поводком 5 (рис. 205, б).

Установка глубины фрезерування

Перед началом роботи фреза должна занимать такое положение относительно детали, при котором вершины її зубьев находятся на линии дна впадины різьби. Установка фрезы производится следующим образом. Вращением маховика 8 (см. рис. 200) отводят фрезу от заготовки на 10 ... 12 мм. Кнопкой, находящейся на фрезерной головке, включают електродвигатель переміщення каретки 7 і держат его включенным до тех пор, пока каретка і фреза не займут положение, соответствующее концу фрезерування, т. е. каретка переместится влево, а фреза вперед. Вручную, вращая вал переміщення каретки, отводят фрезу в исходное положение і зажимают каретку болтами. Маховиком 8 перемещают фрезерную головку з фрезой к изделию до тех пор, пока зубья фрезы не окажутся на уровне наружной поверхности заготовки. Лимб на оси маховика 8 устанавливают на 0. Вращением маховика подводят фрезу к детали на глубину різьби, отсчитывая її по шкале лимба.

В етом положении фрезерна головка зажимается рукояткой 10.

Установка винтового копира

Сменный винтовой копир находится в нише станины под дверкой 2 (см. рис. 200) і устанавливается в зависимости от шага фрезеруемой різьби.

Установку копира производят следующим образом (рис. 206). Сначала копир 1 одевают на стопори 2, подтягивают болт 4 і винты 3, а затем окончательно их закрепляют. В паз копира входит ролик, соединенный з рейкой каретки. Зазор между роликом і поверхностями сменного копира не должен быть более 0,03 мм.

Нарезание різьби і контроль размеров

После налаштування всех, рабочих органів верстат включают в работу. Для етого необходимо на пульті керування нажать кнопку «Пуск». Начинаются вращение детали і фрезы, а также происходит продольная і поперечная подача фрезы. По окончании нарізання різьби верстат останавливается.

У обработанной детали проверяют наружный і внутренний диаметры різьби, шаг різьби і половину угла її профиля. При серийном і массовом производствах наружную резьбу проверяют калибром-кольцом, а внутреннюю калибром-пробкой. Эти калибры бывают проходные і непроходные. Проходное резьбовое кольцо имеет профиль і розміри різьби, соответствующие наименьшим возможным размерам гайки, і должно навинчиваться на проверяемую резьбу. Непроходное кольцо имеет профиль різьби только на небольшом участке по высоте витка у среднего диаметра, равный среднему диаметру різьби болта. Непроходное кольцо не должно навинчиваться на проверяемую резьбу.

Проходная сторона калибра-пробки имеет профиль і розміри різьби, соответствующие наибольшим возможным размерам різьби болта. При контроле внутренней різьби она полностью навинчивается на нее.

Непроходная сторона калибра-пробки выполняется со средним диаметром різьби, равным наибольшему допустимому среднему диаметру різьби гайки.

Для ускорения процесса контроля різьби используют резьбовые скобы, у которых вместо губок имеются две пары роликов з нарезкой, соответствующей шагу проверяемой різьби. Профиль витков первой пары роликов выполняется, как у проходного кольца-калибра, а второй — как у непроходного.

Особо точные різьби контролируют по каждому елементу в отдельности. Шаг і профиль — микроскопом, средний диаметр — резьбовым микрометром, наружный диаметр — штангенциркулем или микрометром.

Нарезание червяков на резьбофрезерном станке

Червяки нарезают на верстатах, у которых каретка з инструментом имеет достаточно большое перемещение вдоль оси вироби и, кроме того, фреза може быть повернута на некоторый угол.

Этому требованию удовлетворяет резьбофрезерный верстат 561.

На станке можно нарезать винты з большим шагом, червяки, винты з нормальным шагом, прямые канавки і прямые шлицы.

5К63 Верстат резьбофрезерный горизонтальный напівавтомат. Відеоролик.

Технічні характеристики резьбофрезерного верстата 5К63

Наименование параметра	5К63	5Б63	5К63Г
Основні параметри верстата
Наибольший диаметр детали устанавливаемой над станиной, мм	320	450	450
Наибольшее расстояние между торцами шпинделей, мм		400
Наибольшая длина заготовки, устанавливаемой в центрах мм	750	-	710
Наибольший диаметр фрезеруемой реьбы наружный, мм	100
Наибольший диаметр фрезеруемой реьбы внутренний, мм	80
Наибольшая длина нарезаемой різьби при работе охватывающей резьбовой фрезой, мм		30	30
Наибольшая длина нарезаемой різьби приработе гребенчатой резьбовой фрезой (по ГОСТ 1336-77), мм		50	50
Наибольший шаг нарезаемой різьби (винтовой канавки), мм	1..6	5	5
Наибольший шаг нарезаемой різьби (винтовой канавки), ниток на 1"	16..4
Высота центров, мм	200
Расстояние от от основания верстата до оси шпинделя, мм		1060	1060
Количество швидкостей обертання шпинделя вироби		18	16
Частота обертання шпинделя вироби, об/мин		0,315..16	0,315..10
Количество швидкостей обертання шпинделя фрезерной головки	8	13	10
Частота обертання шпинделя фрезерной головки, об/мин	75, 95, 118, 150, 190, 235, 300, 375	160..2500	80..630
Фрезерный шпиндель: размер конического отверстия по ГОСТ 836-72		50	-
Фрезерный шпиндель: размер конического отверстия по ГОСТ 25557-82		-	Морзе 3
Шпиндель бабки вироби: конец шпинделя по ГОСТ 12595-72, условный размер		6	6
Диаметр отверстия в шпинделе бабки вироби, мм		70	70
Наибольший крутящий момент шпинделя фрезерной головки, Н.м	99	95	120
Наибольший продольный ход фрезерной каретки от руки, мм	500	355	810
Наибольший продольный ход фрезерной каретки - механический, мм	130
Поперечный ход салазок фрезерной головки - механический, мм	6	2..5	2..5
Поперечный ход салазок фрезерной головки - от руки, мм	82,5	122	122
Скорость ускоренного продольного переміщення фрезерной каретки, м/мин		4	4
Скорость продольного переміщення фрезерной каретки, м/мин		0,2	0,2
Привід і електрообладнання верстата
Количество електродвигателей, установленных на станке		4	4
Електродвигун обертання фрезы (главный привод), кВт (об/мин)	1,5 (1420)	3,0 (1425)	2,2
Електродвигун обертання вироби, кВт (об/мин)	1,1 (1400)	1,5 (1400)	1,5
Електродвигун переміщення каретки, кВт (об/мин)	1,1 (1400)	1,1 (1400)	1,1
Електродвигун насоса охлаждения, кВт (об/мин)		0,15 (2800)	0,15
Суммарная мощность всех електродвигателей, кВт		5,75	4,96
Габаритные розміри і масса верстата
Габаритные розміри верстата (длина х ширина х высота), мм	2140 х 1255 х 1130	1250 х 1180 х 1320	2295 х 1085 х 1675
Масса верстата з електрообладнанням і охолодженням, кг	2400	2585