6А54 Верстат фрезерный вертикальний з крестовым столом
руководство, схеми, опис, характеристики

Відомості про виробника фрезерного вертикального бесконсольного верстата 6А54

Производитель фрезерного вертикального бесконсольного верстата 6А54 - Ульяновский завод тяжелых і уникальных верстатів УЗТС, основанный в 1956 году.

Верстат 6А54 запущен в производство на заводе изготовителе в 1959 году і снят з производства в середине 70-х.

6А54 Верстат фрезерный вертикальний з крестовым столом. Назначение, область применения

Вертикальный фрезерный верстат з крестовым столом моделі 6А54 предназначен для скоростного фрезерування крупногабаритных деталей в основном торцовыми фрезами в условиях индивидуального і серийного производства.

Верстат моделі 6А54 бесконсольного типа предназначен для скоростного фрезерування крупногабаритных деталей из чугуна, стали і цветных металлов торцовыми, кінцівыми і фасонными фрезами в условиях индивидуального і серийного производства.

На станке выполняется обработка не только сырых, но і закаленных деталей з применением современного инструмента з ножами из ельбора, сверхтвердых композиционных материалов из металлокерамики. На станке производится фрезерование, сверление, зенкерование, развертывание і растачивание.

Особливості конструкції фрезерного верстата 6А54

Обрабатываемая деталь закрепляется на столе верстата. В шпинделе укрепляется фреза. Налаштування на размер по высоте производится переміщенням шпиндельной бабки. Окончательная точная налаштування на размер осуществляется переміщенням гильзы шпинделя.

Зажим поперечных салазок, шпиндельной бабки і гильзы производится автоматически, в момент пуска верстата от гідравлической системы. На станке возможна робота по напівавтоматическому циклу: быстрый подвод, рабочая подача, быстрый отвод в исходное положение і «стоп».

При обратном отводе стола з изделием для предохранения обработанной поверхности от повреждения фрезой післядняя совместно з гильзой шпинделя приподнимается на 5 мм.

Конструктивные особливості. К специфическим особенностям конструкції верстата моделі 6А54, делающим его особо пригодным для скоростных методов обробки, относятся:

• значительная мощность і достаточная быстроходность как приводу руху різання, так і приводу подачі;
• массивность станины, стойки і стола;
• отсутствие консоли;
• применение червячно-реечного приводу для поздовжньої подачі стола, обладающего високою жесткостью;
• наличие тяжелого маховика на шпинделе фрезерной бабки.

Как известно, маховики уменьшают неравномерность обертання шпинделя, что способствует повышению качества обработанной поверхности і стойкости режущего инструмента. Вместе з тем при наличии маховиков ударные нагрузки, возникающие в момент врізання зуба, не передаются зубчатым колесам і валам, что способствует повышению долговечности деталей привода.

Для сокращения вспомогательного часу при обработке дeталей на станке предусмотрено автоматически действующее зажимное пристрій для закрепления поперечных салазок, шпиндельной бабки і гильзы шпинделя; установлен самостоятельный привід быстрых перемещений всех рабочих органів верстата; применены гідрофицированные з предварительным выбором скорости однорукояточные механізмы керування коробкой швидкостей і коробкой подач; предусмотрен указатель для точной установки гильзы со шпинделем по высоте; обеспечено быстрое торможение приводу руху різання противотоком і автоматизировано керування подачами стола.

Посадочные і присоединительные базы фрезерного верстата 6А54

Кінець шпинделя фрезерного верстата 6а54

Розташування складових частин фрезерного верстата 6А54

Розташування складових частин фрезерного верстата 6А54

Список складових частин фрезерного верстата 6А54

• А — шпиндельна бабка з коробкой швидкостей;
• Б — стойка;
• В — стол;
• Г — поперечные салазки;
• Д — станина з коробкой подач.

Список органів керування фрезерным верстатом 6А54

1. подвесная кнопочная станція;
2. маховичок ручного осьового переміщення шпинделя;
3. штурвал переключения коробки швидкостей;
4. ограничитель ходу шпиндельной бабки;
5. рукоятка увімкнення вертикального переміщення шпиндельной бабки;
6. штурвал переключения коробки подач;
7. маховичок ручного продольного переміщення стола;
8. маховичок ручного поперечного переміщення стола;
9. рукоятка увімкнення поздовжньої подачі стола;
10. рукоятка увімкнення поперечної подачі стола.

Розташування органів керування фрезерным верстатом 6А54

Розташування органів керування фрезерным верстатом 6А54

Розташування органів керування фрезерным верстатом 6А54. Дивитись у збільшеному масштабі

Кінематична схема фрезерного верстата 6А54

Кінематична схема фрезерного верстата 6А54

1. Кінематична схема фрезерного верстата 6А54. Дивитись у збільшеному масштабі

2. Кінематична схема фрезерного верстата 6А54. Дивитись у збільшеному масштабі

3. Кінематична схема фрезерного верстата 6А54. Дивитись у збільшеному масштабі

Движения в станке

• Рух різання — вращение шпинделя з фрезой;
• Движения подач — прямолинейное поступательное, продольное і поперечное переміщення стола;
• Вспомогательные руху:
• вертикальное перемещение шпиндельной бабки
• быстрые переміщення стола
• установочные ручні переміщення стола
• установочные ручні переміщення гильзы шпинделя

Рух різання

Шпиндель верстата приводится во вращение фланцевым електродвигуном мощностью 37 кВт (рис. 90. а) через шестерни 18—53 і коробку швидкостей. В коробке швидкостей на валу II находятся два двойных подвижных блока шестерен Б1 і Б2. Блок шестерен Б1 може входить в зацепление з колесами 48 і 40, закрепленными на валу III, когда блок шестерен Б2 находится в нейтральном положении. При нейтральном положении блока шестерен Б1 блок Б2 може быть введен в зацепление или з колесом 44 или з колесом 36, установленными па валу III. Всего вал III може мати четыре различные скорости обертання.

При передаче руху валу IV через двойной подвижной блок шестерен Б3 количество возможных швидкостей обертання удваивается. Валы IV і V связаны постоянной передачей 48—48. На валу V установлен двойной подвижной блок Б4, который може вводиться в зацепление з шестернями 30—68, закрепленными на приводной втулке, связанной со шпинделем шлицевым соединением. Как видно из рис. 90. б. коробка швидкостей обеспечивает шестнадцать различных чисел оборотів шпинделя. Наименьшее число оборотів шпинделя nmin определяется из выражения:

Nmin = 1460 • (18/53) • (24/48) • (24/48) • (48/48) • (22/68) = 40 об/мин

Nmax = 1460 • (18/53) • (36/36) • (40/32) • (48/48) • (60/30) = 1240 об/мин

Движения подач

Подачи стола осуществляются електродвигуном мощностью 4,2 кВт через шестерни 38—57 і коробку подач.

На валу IX наглухо закреплены зубчасті колеса 33, 37, 40, 24 і 44. Блоки шестерен Б5 і Б6 могут быть включены поочередно, т. е. один из них должен быть всегда в нейтральном положении. Блок шестерен Б5 може сцепляться з шестерней 33 или 37, а блок шестерен Б6 з шестерней 40 или 44. Вал X получает вращение от вала IX через двойной блок шестерен Б7, который може сцепляться з шестернями 40 или 24, установленными на валу IX. Валы X і XI связаны постоянной зубчатой передачей 25—50. На валу XI имеется двойной подвижной блок шестерен Б3, который може сцепляться з шестернями 28 или 64, закрепленными на втулке, связанной з валом XII предохранительной муфтой Мп.

Как можно видеть из рис. 90. в, коробка подач обеспечивает валу XII шестнадцать различных швидкостей обертання.

Вал XIII получает вращение от коробки подач через шестерни 43—54. На кінці вала XIII закреплен двухзаходный червяк, находящийся в зацеплении з червячным колесом 32, закрепленным на хвостовике правой конической шестерни 36 диференціала. Левая коническая шестерня 36 диференціала закреплена на валу XV. Конические сателлиты 18 і 18 свободно вращаются на концах Т-образного вала, который через самотормозящую червячную передачу 1—32 связан з електродвигуном быстрых перемещений.

От вала XV при включенной муфте М2 рух сообщается через конические шестерни 30—30, вал XVII, зубчасті колеса 22. 44, 22 валу XIX і червяку з осевым модулем 8 мм. Последний посредством червячной рейки сообщает столу продольную подачу.

Червяк смонтирован на підшипниках качения в корпусе поперечных салазок, а червячная рейка жестко закреплена на нижней стороне робочого стола.

Наименьшая скорость поздовжньої подачі smin определяется из выражения:

Smin = 1470•(38/57)•(22/44)•(24/48)•(25/50)•(20/64)•(43/54)•(2/32)•(36/36)•(30/30) • (22/22) •3,148 = 47 мм/мин

Поперечная подача осуществляется при включенной муфте М1 от вала ХV через цепную передачу 24—19 і ходовой винт XVI.

Наибольшая скорость поперечної подачі Snmax определяется из выражения:

Snmax = 1470 •(38/57)•(33/33)•(40/32)•(25/50)•(56/28)•(43/54)•(2/32)•(36/36)•(24/19) • 10 = 770 мм/мин

Вспомогательные руху

Вертикальное перемещение шпиндельной бабки производится от пала AT при включенной муфте М1 через шестерни 35—44, вал XXIII, червячную передачу 1—32, шестерни 17—30 і рейку m = 6 мм, прикрепленную к шпиндельной бабке.

Быстрые переміщення стола і шпиндельной бабки осуществляются при включении електродвигуна быстрых перемещений мощностью С кВт; при етом вращается Т-образный вал; сателлиты обкатывают правую коническую шестерню диференціала, созагальна шестерне 36 і валу XV удвоенное число оборотів.

Скорость быстрых продольных перемещений стола s6 определяется из выражения

Sб = 1470 • (1/32) • 2 • (30/30) • (22/22) • 1 • 8 • 3,14 = 2300 мм/мин

Схема гідравлічна принципова фрезерного верстата 6А54

Гідравлічна схема фрезерного верстата 6А54

Схема гідравлічна принципова фрезерного верстата 6А54. Дивитись у збільшеному масштабі

Гідравлічна схема керування верстата моделі 6А54

Гідравлічна схема керування к змазки верстата (рис. 91, а), обслуживаемая одним масляным шестеренчатым насосом Н, состоит из сети низкого давления 1,5..2 ати і сети высокого давления 10..12 ати для обеспечения роботи автоматизированных зажимов і механізма переключения швидкостей.

Переключення шестерен коробки швидкостей і коробки подач производится вилками, закрепленными па плунжерах. Плунжеры вилок могут перемещаться в соответствующих цилиндрах. При установці рукоятки избирателя на требуемую скорость масляные каналы его золотника соединяют трубки, подводящие масло к цилиндрам, таким образом, что в одну из полостей масло поступает из сети высокого давления, а из другой полости масло отводится на слив. В зависимости от того, в какой из цилиндров вилки поступит масло, вилка займет крайнее верхнее или крайнее нижнее положение. В результате произойдет переключение шестерен. Установленное при етом число оборотів шпинделя будет соответствовать показаниям шкалы.

Вилка В1 і В2, а также В5 і В6 во избежание одновременного увімкнення механически сблокированы. В отличие от прочих вилок ети вилки имеют, кроме двух крайних положений, также среднее фиксированное положение, которое осуществляется гідравлически путем одновременного соединения обеих полостей цилиндров вилок з сетью высокого давления. Плунжеры етих вилок состоят из центрального стержня С, на котором собственно і закреплена вилка, і полых поршней П. перемещающихся в цилиндре.

При среднем положении вилки сила давления на плунжер в обеих полостях цилиндра одинакова и, следовательно, не создается никаких усилий, стремящихся вывести вилку из среднего положения. Однако, если под действием силы тяжести блоков шестерен или каких-либо иных внешних сил вилка начнет выходить из среднего положения, то один из поршней П плунжера упрется в буртик цилиндра і дальше перемещаться не сможе. При дальнейшем ходе вилки в том же направлении начнется уже перемещение стержня С в поршне П. Другой полый поршень, упираясь в буртик стержня, будет перемещаться вместе з ним. Усилие, приложенное к стержню з одной стороны, будет определяться давлением масла, действующим на площадь поперечного сечения стержня, а усилие з другой стороны — давлением, действующим на общую площадь поперечного сечения стержня і полого поршня. Таким образом, усилие, приложенное к стержню з одной стороны, будет значительно больше, чем з другой, і стержень з вилкой вновь займут среднее положение. Избыточное масло из сети высокого давления поступает в сеть низкого давления через клапан Кр, отрегулированный на 8 ати. Отсюда оно идет на смазку вузлів, А через клапан Пл, отрегулированный на 2 ати,— в резервуар.

Для контроля давления в сети установлены два манометра Mв і Мн і два реле давления РДП і РДС. В електрической ланцюги давления змазки имеются две лампы — зеленого і красного цвета.

При наличии достаточного давления в сети змазки горит зеленая лампа, а при отсутствии давления загорается красная.

Реле высокого давления включено в електроланцюг шпиндельной бабки і при отсутствии необходимого давления в сети переключения швидкостей шпинделя не замыкает ланцюг. Пуск шпинделя при етом невозможен.

На станке моделі 6А54 предусмотрена автоматизация зажимных устройств з применением гідропласта і гідравлической системы керування. Шпиндельная бабка і поперечные салазки для закрепления их на направляючих станины в период роботи верстата имеют но четыре автоматизированных зажима.

Конструкція зажиму шпиндельной бабки показана на рис. 91, б. В корпусе зажиму 4. закрепленном на корпусе 11 шпиндельной бабки, имеются два соосных цилиндра, в которых перемещаются поршни 5 і 8. Поршень 8 имеет цилиндрический отросток, который через отверстие в перегородке входит в полость другого цилиндра, заполненную гідропластом 6. Поршень 5 упирается в регулируемый болт 3, находящийся в різьбовому отверстии коромысла 2. Сухарь 10, соединенный з коромыслом 2 двумя стяжными болтами 1, перемещается в Т-образном пазу станины 12.

При поступлении масла из сети высокого давления по каналу а под крышку 9 поршень 8 начнет перемещаться влево, сжимая пружину 7. Отросток поршня 8 будет при етом давить на гідропласт, а післядний передавать давление на поршень 5.

Вследствие того, что площадь поперечного сечения поршня 8 в 10,6 раза больше площади поперечного сечения его отростка, получается более чем десятикратный выигрыш в силе. Давление от поршня 5 передається через регулировочный болт 3, коромысло 2 і стяжные болты 1 на сухарь, который, прижимаясь к пазу станины, производит силовое замыкание зажима.

При давлении масла 12 ати сила каждого прижима составит 3300..3500 кг, что вполне достаточно для обеспечения жесткого закрепления шпиндельной бабки.

При выпуске масла поршень 8 под давлением пружины 7 отойдет в исходное положение і освободит прижим.

Зажим поперечных салазок стола имеет аналогичную конструкцию, только розміри поршней таковы, что сила прижима составляет 1300..1400 кг.

От сети высокого давления действуют также зажимы гильзы шпинделя і автоматический подъем гильзы шпинделя при обратном быстром перемещении стола.

Технічні характеристики бесконсольного фрезерного верстата 6А54

Наименование параметра	6а54	654	6а540	6550
Основні параметри верстата
Розміри поверхности стола, мм	650 х 2200	630 х 1600	400 х 1000	500 х 1250
Расстояние от торца шпинделя до поверхности стола, мм		100..750	100..530	100..630
Расстояние от оси шпинделя до вертикальних направляючих (вылет), мм	630	640	430	530
Наибольшее перемещение стола в продольном направлении, мм	2250	1250	800	1000
Наибольшее перемещение стола в поперечном направлении, мм		600	400	500
Вертикальное перемещение бабки, мм		650	430	530
Наибольшая масса обрабатываемой детали, кг		2000
Шпиндель. Бабка шпиндельна
Диаметр шпинделя по нижним підшипникам, мм			105	105
Частота обертання шпинделя, об/мин	40..1250	25..1250	31,5..1600	31,5..1600
Количество швидкостей шпинделя	16	18	18	18
Ход гильзы шпинделя		100	120	120
Скорость подачі бабки, мм/мин	16,6..533	4..480	4..800	4..800
Скорость установочного вертикального переміщення бабки, м/мин	0,77	0,8	0,8	0,8
Наибольший крутящий момент на шпинделе, кгс*м		214	17180	22900
Наибольшее усилие різання, допускаемое механізмом подачі бабки, кгс		1500	1100	1610
Наибольший угол поворота шпиндельной бабки, град		±30°	нет	нет
Цена деления шкалы поворота шпиндельной бабки, мин		30	нет	нет
Конус отверстия шпинделя		Морзе 3	Морзе 3	Морзе 3
Кінець шпинделя		№3 ГОСТ 836-62	№3 ГОСТ 836-62	№3 ГОСТ 836-62
Рабочий стол
Цена деления лимба поперечного переміщення, мм		0,05	0,02	0,02
Цена деления лимба продольного переміщення, мм		0,05	0,02	0,02
Пределы продольных подач стола (б/с регулювання)(X), мм/мин	50..1600	10..1200	10..2000	10..2000
Пределы поперечных подач стола (б/с регулювання) (Y), мм/мин	25..800	10..1200	10..2000	10..2000
Скорость быстрых перемещений стола продольных і поперечных, м/мин	2,3/ 1,15	2,0	3,0	3,0
Наибольшее усилие різання, допускаемое механізмом подачі стола, продольное, кгс		2000	2600	3000
Наибольшее усилие різання, допускаемое механізмом подачі стола, поперечное, кгс		2000	2700	3100
Електроустаткування і привід верстата
Количество електродвигателей на станке		4	4	4
Електродвигун приводу головного руху, кВт (об/мин)	37 (1460)	13	7,5	10
Електродвигун постоянного тока приводу подач стола і бабки, кВт (об/мин)	4,2 (1470)	4,5	2,2	2,2
Електродвигун приводу швидкого переміщення стола і бабки, кВт (об/мин)	6 (1470)
Електродвигун насоса змазки, кВт		0,27	0,4	0,4
Електродвигун насоса охлаждения, кВт		0,12	0,12	0,12
Суммарная мощность установленных на станке електродвигателей, кВт		17,89
Габаритные розміри і масса верстата
Габаритные розміри (длина х ширина х высота), мм		3165 х 2890 х 3120	2507 х 2562 х 2785	2795 х 3200 х 2960
Масса верстата, кг		11600	8000	12500