Продольно фрезерные станки по металлу

Фрезерный станок по металлу: как сделать своими руками для домашней мастерской, особенности

Фрезерный станок для работы по металлу – необходимое оборудование для производства металлических деталей. С его помощью придают изделиям форму, при этом от назначения и типа станка зависит, какой она будет.

Станки обладают огромными мощностями и массой, поэтому используется на крупных производствах. Бывают небольшие и компактные — приемлемы для домашней мастерской.

Станки по металлу — наиболее часто используемое оборудованием, и, понятно, что этим обуславливается широта выбора среди назначения, видов по устройству и принципу действия.

Устройство, принцип действия и основное предназначение фрезерных станков по металлу

Несмотря на то, что фрезерные станки по металлу используются для разных целей, устройство и принцип работы мало отличаются. Различается в основном не конструкция, а функциональность, которая обуславливается введением в эксплуатацию дополнительных систем и узлов.

Принцип работы идентичный, различается только функционал. В любом станке вне зависимости от того используется он на производстве или предназначен для домашнего пользования основные элементы:

• несущая станина;
• стол для работы (может быть оснащен поворотным механизмов);
• прижимные детали;
• цанга и ее патрон с модификациями для закрепления инструментов резки по металлу.

Основной инструмент, используемый в работе — это фреза. Она может быть совершенно различной, этим фактором и определяется широкая вариация результатов станка по металлу.

Фреза закрепляется на цанговом патроне при помощи хвостика. В движение приводится как только начинает функционировать электродвигатель от сети через коробку передач.

При помощи последней выбирается скорость вращения и другие характеристики.

Основное предназначение станка по металлу фрезерного типа — это снятие слоя металла с определенной детали.

Разницы нет, ведь принцип работы идентичный — деталь доносится к инструменту или закрепляется на нем в зависимости от формы, при помощи фрезы и инструментов происходит обтирание лишних слоев.

Разновидности моделей

Представлен практически десяток фрезерных станков, различных по своему функционалу. Наиболее популярные из них — это горизонтального и вертикального вида с ЧПУ. Горизонтально-фрезерные станки также бывают без числового программного управления.

Горизонтально-фрезерные

Настольный станок имеет одну особенность — шпиндель закрепляется горизонтально. Оборудование универсальное, так как благодаря такому типу крепления можно использовать фрезы углового, концевого, фасонного, цилиндрического типа. Но в тоже время есть и нюанс — допустимо обрабатывать относительно небольшие детали из-за конструкции шпинделя. По винтовой касательной работы не проводятся.

Используются на производстве — удобно размещать. Станки ставятся параллельно, узлы размещаются в станине, там же находится и коробка скоростей.

Вертикально-фрезерные (консольные)

В отличии от горизонтального типа в них ось инструмента располагается строг вертикально. Допускается обрабатывать детали любой формы, но небольшого веса и размера. Используется реже, чем горизонтальные станки, но с их помощью выполняют некоторые виды работ, которые первым не под силу.

Универсальные и широкоуниверсальные станки

Универсальные дополнительно оснащены столом поворотов, то есть работа будет удобна с деталью любого формата, размера, конституции и веса.

Широкоуниверсальные, кроме поворотного стола имеют и шпиндель, который вращается. Конечно, фланг работ значительно расширяется.

Но в то же время увеличивается время, требуемое на плановый осмотр, присутствует большая вероятность поломки в сравнении с вертикальными и горизонтальными моделями.

Бесконсольные фрезерные

Шпиндель двигается по вертикали, а вот стол — продольно и поперечно. По траектории напоминает рисование креста. Есть второе название — фрезерные станки с крестовым столом. Заготовка крепится жестким образом, а не так как в привычной консоли. Основная сфера использования агрегатов — обработка больших по весу деталей. Станок явно не переносной: его конструкция массивная.

Продольно-фрезерные

Стол совершает продольные перемещения относительно оси. Бабка двигается назад или в поперечных вертикальных направлениях. Используются две опоры, по которым двигается головка. Подходит для работки больших элементов неправильной формы.

Единичные по конструктивным особенностям продольно-фрезерным. Но работа начинается только после считывания информации о форме и объемах заготовки с помощью специального копированного оборудования.

Шпоночные фрезерные

Стол двигается возвратно-поступательно, а вот головка шпинделя — по планетарному типу. Возможно провести тщательную обработку любой по формату детали.

Фрезерные станки, оснащенные модулем ЧПУ

Модуль числового программного обеспечения дает дополнительные возможности. В частности:

• установка шпинделя возможна в вертикальном или горизонтальном положении, с выбранным углом поворота;
• валов устанавливается от одного, двух, есть съемные шпиндельные головки — сложность выполняемых работ гораздо выше;
• допускается любой тип поворота стола, поворотный механизм встраивается, что позволяет работать с поверхностями, длинными заготовками без снятия оснастки;
• число осей от двух до пяти;
• получается четкое позиционирование детали;
• есть магазин инструментария;
• выбирается мощность оборудования самостоятельно в зависимости от прочностных показателей детали;
• форсированные режимы не ухудшают характеристики;
• частота вращения инструмента определяется типом обрабатываемой поверхности.

Нельзя сказать, что вариации фрезерных станков с ЧПУ востребованы, но широкая сфера применения и универсальность приближают к таким. При выборе станка специалисты в первую очередь обращают внимание на сферу его использования, а уже потом сравнивают свои требования с имеющимися у определенных видов станков техническими параметрами.

Как устроена конструкция станка

Конструкция любых станков практически идентичная, если суть по основным узлам. А вот мелкие детали различаются — этим и обуславливается функциональность и сфера использования.

Станина

Станина является устойчивой базой станка на которой располагаются основные конструктивные детали — коробка скоростей и вал шпинделя. Она побирается таким образом, чтоб быть максимально удобной в использовании.

Коробка подач

Коробка подач фрезерного станка обеспечивает быстрые перемещения оси, консоли и салазок. В зависимости от типа оборудования изменяются особенности и число подач.

Консоль

Консоль выступает основной деталью станка. Двигается консоль при включении прибора по направляющим станинам. На последние монтируется коробка передач.

Коробка переключения скоростей

Коробка переключения скоростей управляется электрический частью агрегата. Это устройство передает вращение шпинделю, а он фрезам. При этом эффективность и безопасность работы зависит и от узла, так как он определяет скорость движения, остановку.

Стол и салазки

Стол в зависимости от вида станка может не иметь возможности вращения, или же обладать ей (вертикальный, горизонтальный, круговой, поступательный, крестовый и другие виды движения). Салазки наиболее удобны те, что обладают поворотным устройством.

Что нужно учесть при выборе оборудования?

Выбирая оборудование следует учесть ряд характеристик, особенно если речь идет о покупке домашнего станка. Приборы, использующиеся в промышленных целях, обычно подбираются группой специалистов.

Размер заготовок

Домашний станок не в силах обрабатывать большие детали максимально быстро. Его функциональность ограничена. Для начала потребитель оценивает, с какими деталями по конфигурации по размеру он будет работать.

Обычно небольшой настольный прибор с горизонтальным столом удовлетворят потребности в иссечении обычных заготовок.

А вот если нужно обточить коленвал, тормозные диски, необычный уголок потребуется устройство с вертикальной осью.

Универсальные фрезерные станки выбирают те, у кого домашняя мастерская. С числовым управлением — слишком трудные для самостоятельного использования.

Мощность

Мощность, которую показывает фрезер, принято считать эффективностью работы. Но учитывать стоит не только то, сколько и за какое время деталей сделано, а и возможности подключения.

Не все домашние приборы подключатся к сети 380 В, что характерно для промышленных линий.

Для самостоятельного использования избавляются варианты мощностью 220 В, которые избавят вас от протягивания дополнительного кабеля.

Диаметры сверления

Диаметры сверления напрямую определяются используемыми видами инструментов.

Некоторые из резервных станков, особенно те, что относят к годам производства до 1990 не оснащены возможностью замены на инструменты другого производителя.

Современное же оборудование позволяет вставлять инструментарий другой компании, что дает широкое поле для работы. Диаметр сверления — важная характеристика для домашнего станка.

Подходите к выбору с умом, так как значительно увеличь или уменьшить ее вы не сможете.

Вес

Фрезерные станки на производстве имеют вес от 2-2,5 тонн, могут быть вариации в меньшую или большую сторону. Понятно, что для использования дома такие не подойдут, даже если вы поставите их в гараж.

Сейчас продаются мини варианты, при помощи которых начинающий и опытный мастер проводит работы по металлу. Весят они от 300 килограмм. Конечно, вес напрямую определяет функциональность.

На самом маленьком по весу выточить можно только небольшие детали, ведь используются маломощные конструктивные узлы.

Фрезерные станки по металлу

Процесс обработки металлических заготовок, при котором режущий инструмент выполняет вращательное движение, а заготовка, закрепленная на столе, возвратно-поступательное, получил название фрезерование.

Станки, которые могут использоваться с учетом приведенных условий обработки, называют фрезерными. Официально принято считать, что первый фрезерный станок по металлу был изобретен в 1818 году.

Эли Уитни первый получил патент на изобретение, которое стало основой для создания целой группы в сфере металлообработки.

Фрезерный станок по металлу

Особенности фрезерной группы станков

Одной из классификаций металлорежущих станков стал вид обработки. Процесс фрезерования существенно отличается от проводимых операций на токарном станке. К особенностям группы относится следующее:

1. Основной режущий инструмент – фреза. Она может быть различных видов, что оказывает влияние на возможность фрезерования определенных поверхностей.
2. Обработке могут придаваться заготовки, которые имеют плоские и фасонные поверхности или являются телом вращения.
3. К основной отличительной черте группы можно отнести то, что заготовка закреплена на столе и выполняет возвратно-поступательное движение, а фреза закреплена в шпинделе и вращается.

Рассматриваемая группа получила большое распространение не только в машиностроении, как токарные, но и в других областях промышленности.

Классификация

Учитывая особенности фрезерования, существует довольно большое количество разновидностей фрезерных станков по металлу. При этом классификация проведена по различным конструкционным особенностям: расположению шпинделя и стола, их особенностям и так далее.

Классификация станков

Первый тип – консольно-фрезерные. Представители этой группы отличаются от других наличием консоли, которая является основанием для стола. На консоли крепятся салазки, по которым и движется стол при фрезеровании. К первому типу относятся:

1. Горизонтально-фрезерные консольные с неповоротным столом – эта группа была наиболее распространенной на момент существования СССР. К ее особенностям можно отнести простоту конструкции, горизонтальное расположение шпинделя и возможность фрезерования одной поверхности без перестановки заготовки или смены режущего инструмента.
2. Горизонтально-фрезерные консольные с поворотным столом или универсальные. Перебазирование заготовки или смена инструмента занимает довольно много времени, также усложняет процесс с технологической точки зрения. Именно поэтому был придуман поворотный стол, который позволяет с одного базирования проводить обработку сразу нескольких поверхностей.
3. Вертикально-фрезерные коносльные – также получили большое распространение благодаря простоте конструкции. Они схожи со сверлильными станками и многие представители этой группы могут проводить сверление, растачивание, зенкирование.
4. Широкоуниверсальный фрезерный станок. Представители этой группы несколько отличаются от вертикально-фрезерных вариантов исполнения. Главное отличие – наличие еще дополнительной шпиндельной головки, которая расположена на хоботе. Этот выдвижной хобот крепится таким образом, чтобы можно было проводить съем материала под различным углом в двух выбранных плоскостях. При этом возможно использовать два шпинделя одновременно или поочередно. Широкоуниверсальный фрезерный станок может использоваться для фрезерования, сверления, растачивания и зенкирования.

Следующий тип –  вертикально-фрезерные с крестовым столом или бесконсольные. Название группы говорит о том, что у станков, входящих в  нее, отсутствует консоль. В качестве основания может служить бетонная плита или пол. Особенности конструкции позволяют обрабатывать громоздкие, тяжелые заготовки.

Продольно-фрезерные используются для фрезерования базовых, корпусных заготовок. При использовании определенного режущего инструмента возможно фрезерование вертикальных, горизонтальных или наклонных поверхностей.

Продольный тип получил широкое применение в сферах, где фрезерованию подвергаются заготовки большой длины. Это связано с продольно расположенным вытянутым столом.

Тип продольно-фрезерных станков делится на следующие классы:

1. одностоечные;
2. двухстоечные;

Фрезерные станки непрерывного действия отличаются от остальных тем, что установка и перебазирование детали проводится без остановки станка. Используются при производстве большой партии деталей. Группа подразделяется на следующие классы:

1. Карусельно-фрезерные оборудованы столом, который напоминает карусель. Его особенностью можно назвать возможность непрерывной черновой и чистовой обработки.
2. Барабанно-фрезерные позволяют обрабатывать деталь с двух сторон черновым и чистовым фрезерованием. Используются в массовом производстве и весь процесс обработки автоматизирован.

Копировально-фрезерные станки используются для образования пазов на деталях. Предназначение – фрезерование профилей или рельефов. Для автоматизации работы используют специальные шаблоны, которые определяют форму поверхности детали после металлообработки.

Копировально-фрезерный станок

Шпоночно-фрезерные станки применяются для создания шпоночных канавок на заготовках цилиндрической и другой формы. По принципу работы подразделяются на следующие классы:

1. Обработка ведется вертикальным фрезерованием, глубина врезания соответствует нужной глубине канавки с учетом чистовой фрезерования, после врезания происходит продольная подача на длину канавки.
2. Использование многократного возвратно-поступательного движения в вертикальном положении с постоянным перемещением фрезы по длине канавки.
3. Использование эксцентрично установленной фрезы или использование метода осциллирующего движения режущего инструмента.

Шпоночно-фрезерный станок

Торцефрезерные станки используются для подрезания торцов и их чистовой обработки при условиях крупносерийного производства.

Торцефрезерный станок

Специализированные фрезерные станки  по металлу включают в себя все разновидности металлообрабатывающего оборудования, в котором в качестве режущего инструмента используется фреза. Изготавливаются для создания определенных деталей в крупносерийном производстве. К ним относятся резьбофрезерные, зубо-фрезерные и другие разновидности станков.

Кроме этого, рассматриваемая группа также подразделяется на варианты с Числовым Программным Управлением (ЧПУ) и с механическо-электрическим приводом.

Определить тип фрезерного станка можно обратив внимание на расположение шпинделя, тип стола и принцип его крепления, наличие вспомогательных элементов. Однако в некоторых случаях довольно сложно определить его класс и в этом случае нужно ознакомиться со спецификацией, которую часто наносят в виде таблички на станину. Популярными моделями ранее считались 682, 6Н82, 6М82, 6Р82, 6Т82 и 6Р82Ш.

Расшифровка названия по ЭНИМС проводится следующим образом:

1. Первая цифра всегда будет 6, так как она обозначает группу фрезерных станков.
2. Вторая обозначает тип. При этом: 1 – консольные вертикально-фрезерные, 2 – непрерывного действия, 3 – продольные с одной стойкой, 4 – копировальные, 5 – вертикальные с крестовым столом, 6 – продольно-фрезерные, 7 – широкоуниверсальные, 8 – горизонтальные с консолью, 9 – все остальные.
3. Буква в конце названия обозначает особенности модели, к примеру, 6Р12Б относится к быстроходным станкам. Также они могут обозначать класс точности: С – класс особо точные, А –разновидность особо высокой точности, Н – обычная или нормальная точность, П – повышенной точности, В – класс высокой точности.
4. Наличие автоматизированной системы смены инструмента с обоймой барабанного типа приносит в название букву Р, к примеру, 6Р13РФЗ, или инструментального — букву М, к примеру, 6Т13МФ4.
5. Наличие Числового Программного Управления указывается буквой Ф, а цифра тип используемой программы.

Ранее в название добавляли также условное обозначение завода изготовителя.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Типы фрезерных станков и их назначение

На металлообрабатывающем оборудовании фрезерной группы можно выполнять различные операции обработки цилиндрическими, пазовыми, концевыми, торцевыми, фасонными фрезами, а также операции с использованием расточных резцов, сверл, разверток, зенкеров, приспособлений для нарезания резьбы.

Таким образом стирается грань между оборудованием сверлильно-расточной и фрезерной групп. Спектр возможностей обрабатывающих центров еще шире: они производят, наряду с фрезерной, токарную обработку заготовок.

Оснащение станков магазинами инструмента, револьверными головками, станочными приспособлениями расширяет возможности станков ЧПУ фрезерной группы, делает их более универсальными, значительно сокращает время перенастройки.

Разнообразие задач обработки металла определяет, какой тип или вид фрезерных станков нужен для реализации операций резания с требуемым качеством поверхности и необходимой точностью размеров, а также, каковы оптимальные финансовые вложения на покупку оборудования.

Основные виды фрезерных станков

Различные виды оборудования для фрезеровки характеризуются следующими особенностями конструкции:

Горизонтально-фрезерные

Оснащены горизонтальным шпинделем и рабочим столом в виде консоли. Стол совершает продольные, поперечные и вертикальные перемещения относительно шпиндельного вала и обрабатывающего инструмента (фрезы), закрепленного в нем.

Вертикально-фрезерные (консольные)

Принципиально отличаются от горизонтальных положением оси инструмента: здесь она расположена вертикально. Наличие в конструкции агрегата рабочей консоли ограничивает возможность применения горизонтально-фрезерного и вертикально-фрезерного оборудования: их назначение — изготовление деталей небольшого веса, размер заготовки также сравнительно невелик.

Универсальные и широкоуниверсальные станки

Снабжены: в первом случае поворотным столом, во втором — поворотной шпиндельной головкой. Такой тип оборудования значительно расширяет перечень проводимых фрезерных операций.

Бесконсольные фрезерные

Имеют шпиндель, совершающий вертикальные перемещения, а передвижения фрезерного стола напоминают крест (перемещаются продольно-поперечно).

Такая траектория движения рабочего стола определила второе основное название оборудования этого типа — фрезерные станки с крестовым столом.

Особенность таких агрегатов — это не консольное, а жесткое основание для установки заготовки; распространенное назначение — фрезерование крупногабаритных деталей значительной массы.

Продольно-фрезерные

Снабжены столом, совершающим продольные перемещения относительно оси станка. Шпиндельная бабка, в свою очередь, двигается в поперечном и вертикальном направлении, поворачивается на заданный угол (опция).

Для обработки крупногабаритных заготовок из металла используют продольно-фрезерные станки портального типа с установленной на две опоры траверсой, вдоль которой перемещается шпиндельная головка.

Для станков с меньшими габаритами характерно консольное устройство шпиндельной бабки.

Копировально-фрезерные (объемно-фрезерные)

Производят фрезеровку заготовки, считывая заданную конфигурацию с образца с помощью специального копировального инструмента.

Шпоночные фрезерные

Характеризуются планетарным движением шпинделя, стол агрегата совершает возвратно-поступательные перемещения.

Карусельные фрезерные (непрерывного действия)

Имеют один или несколько вертикальных шпинделей, последовательно обрабатывающих подающиеся к ним заготовки. В конструкции применен принцип многопозиционной обработки.

Особую нишу в промышленном производстве занимают фрезерные станки с ЧПУ и обрабатывающие центры.

Фрезерные станки, оснащенные модулем ЧПУ

При выборе и покупке фрезерного станка с ЧПУ необходимо знать определяющие технические параметры оборудования. Агрегаты, оснащенные модулем числового программного управления, имеют следующие особенности компоновки:

• Положение шпинделя. Вращение многолезвийного обрабатывающего инструмента (фрезы) производится при горизонтальном или вертикальном положении оси, либо шпиндель поворачивается и устанавливается наклонно под заданным углом к заготовке.
• Количество шпиндельных головок. Конструктивно фрезерное оборудование может включать один, два и более шпиндельных валов, расположенных в различных плоскостях. Нередко станки с ЧПУ (например, продольно-фрезерные, универсальные или горизонтально-фрезерные) и обрабатывающие центры оснащаются дополнительной съемной шпиндельной головкой, расширяющей диапазон производимых работ и повышающих сложность получаемых поверхностей изделий из металла и других материалов.
• Конструкция рабочего стола. В зависимости от компоновки, стол перемещается в продольном (продольно-фрезерные), продольно-поперечном (горизонтально-фрезерные и вертикальные фрезерные агрегаты), поднимается или опускается (консольные фрезерные), поворачивается вокруг своей оси (карусельные, барабанного типа). Опционно устройством для поворота заготовки могут оснащаться агрегаты со столом, совершающим продольно-поперечные перемещения (например, горизонтально-фрезерные, в том числе консольные, или универсальные). При этом поворотное устройство монтируется на рабочий стол станка или встраивается в его плоскость, позволяя обрабатывать как поверхности вращения, так и длинномерные заготовки без дополнительных затрат времени на установку/снятие оснастки.
• Количество осей или степеней свободы. Варьируется от 2-х до 5-и. Такая особенность практически всех видов фрезерных станков по металлу определяет сложность конфигурации обрабатываемой поверхности, количество переустановок детали при проведении полного цикла фрезерных работ.
• Точность обработки характеризуется не только жесткостью узлов агрегата и конструкции в целом, но и возможностью точного позиционирования детали, применением различных измерительных приборов для контроля конфигурации режущих кромок, перемещения инструмента, а также определения положения и размеров детали.
• Наличие магазина инструмента и количество возможных позиций в нем. Число устанавливаемых и используемых при обработке резанием фрез доходит до нескольких десятков. Вариативность производимых операций повышает применение в конструкции таких видов фрезерных станков приводных державок для инструмента.
• Мощность оборудования определяет тип обрабатываемого материала, его прочностные характеристики. На мощных агрегатах всех основных типов фрезерных станков при использовании твердосплавного режущего инструмента возможна обработка резанием закаленных металлов (до HRC 60…75), высокопрочных и жаропрочных сталей, титановых сплавов, твердых композитных материалов, а также применение форсированных режимов — высокой скорости резания при значительной глубине обработки.
• Частота вращения шпинделя. Определяет диапазон материалов, поддающихся обработке, а также качество (чистоту) получаемой поверхности. Выбор станка для фрезерования зависит от того, какой материал планируется на нем обрабатывать. Например, универсальные станки с высокоскоростными режимами резания реализуют точную обработку вязких материалов, например, дюралюминия, латуни, цинкосодержащих сплавов и т.д.
• Размеры необходимой рабочей зоны основных типов фрезерных станков определяют габариты обрабатываемых заготовок.

Если перед вашим промышленным предприятием встал вопрос, какие типы фрезерных станков приобрести для производства той или иной продукции, свяжитесь с инженерно-техническими специалистами компании «СМК» по телефонам 8 (4822) 620-620

Фрезерные станки

Фрезерные станки предназначены для обработки металлических и деревянных заготовок при помощи фрезы. Операция фрезерования подразумевает вращательное движения режущего инструмента, которое является главным, и поступательное перемещение заготовки или фрезерной головки, которое называется движением подачи.

1. Фрезерные станки применяются для выполнения следующих операций:

• обработка наружных и внутренних плоских поверхностей;
• создание фасонных поверхностей;
• прорезание канавок, наружных и внутренних шлицев, пазов;
• создание эвольвентных и других профилей зубчатых колес;
• подрезание торцов и создание профилей на торцевых поверхностях;
• отрезание.

Рассмотрим основные параметры, по которым происходит классификация фрезерных станков.

2. В зависимости от расположения и направления движения шпинделя, подразделяются на две большие группы:

• вертикально-фрезерные;
• горизонтально-фрезерные;
• комбинированные.

Вертикально-фрезерные станки (рис. 1) имеют шпиндель, ось вращения которого расположена вертикально. Некоторые модификации этих станков дополнительно оснащаются механизмом поворота шпинделя вокруг горизонтальной оси.

Это позволяет изменять угол приложения фрезы, что существенно расширят возможности станка.

Также шпиндель на некоторых станках имеет возможность перемещаться вдоль оси вращения, а также осуществлять движения в горизонтальной плоскости, что также увеличивает технологические возможности станка.

Рисунок 1. Вертикально-фрезерный станок.

В горизонтально-фрезерных станках (рис. 2) ось вращения шпинделя располагается горизонтально. Это несколько ограничивает сферу применения этого станка. Но в то же время увеличивает перечень операций, которые он способен выполнять. Например, на горизонтально-фрезерном станке можно производить плоское шлифование или полирование.

Рисунок 2. Горизонтально фрезерный станок.

Комбинированные станки отличает наличие подвижной фрезерной головки, которая способна изменять свое положение, располагая шпиндель по отношению к заготовке вертикально или горизонтально в зависимости от требуемой операции.

3. В зависимости от сферы применения:

• универсальные;
• специализированные.

4. По наличию консоли:

• консольные;
• бесконсольные.

В консольных станках стол закреплен на подвижной консоли, которая может перемещаться в трех координатах. На бесконсольных версиях фрезерных станков стол установлен на станине и имеет возможность двигаться только в горизонтальном направлении по направляющим.

5. По типу управления:

• с ручным управлением;
• полуавтоматические;
• автоматические (станки с ЧПУ).

Рассмотрим более детально каждый из наиболее популярных типов фрезерных станков.

Консольный вертикально-фрезерный станок

Вертикально-фрезерный станок с консолью является одним из самых распространенных. Такая популярность связана с тем, что, несмотря на довольно простую конструкцию, этот станок способен выполнять большинство наиболее востребованных фрезерных операций.

Рассмотрим общую конструкцию консольного вертикально-фрезерного станка (рис 3).

Рисунок 3. Конструкция консольного вертикально-фрезерного станка.

Вертикально-фрезерный станок с консолью состоит из следующих элементов.

1. Консоль. Сложный механизм, обеспечивающий подачу заготовки на вращающуюся фрезу с необходимым шагом и скоростью. В большинстве случаев имеет настройки на полуавтоматический режим обработки, что позволяет выбрать направление и скорость подачи, а также глубину внедрения фрезы в зависимости от частоты вращения шпинделя.
2. Салазки. Предназначены для перемещения стола.
3. Стол. Служит для закрепления обрабатываемой заготовки.
4. Защитный щиток. Предохраняет фрезеровщика от разлета стружки.
5. Шпиндель. Передает движение от привода станка на фрезу. Может регулироваться по высоте и углу наклона по отношению к обрабатываемой детали.
6. Фрезерная бабка. Содержит механизмы реверса и изменения скорости вращения шпинделя.
7. Ползун. Подвижная часть фрезерной головки. Осуществляет подачу фрезы в вертикальном направлении.
8. Станина. Основание станка, на котором размещаются все узлы и механизмы.
9. Кожух. Защищает узлы консоли от попадания стружки.
10. Шкаф. Служит для размещения электрооборудования.

Вертикально-фрезерные станки могут оснащаться дополнительным оборудованием или иметь расширенные возможности благодаря внедрению дополнительных опций.

Горизонтально-фрезерный станок

Горизонтально-фрезерный станок (рис. 4) отличает горизонтальное расположение фрезы. Как правило, фреза закрепляется неподвижно, и подача осуществляется только за счет перемещений стола.

Рисунок 4. Устройство горизонтально-фрезерного станка.

Горизонтально-фрезерный станок состоит из следующих элементов.

1. Рукоятка переключения скоростей. Служит для переключения режимов вращения шпинделя.
2. Станина. Является несущей конструкцией станка, на которой расположены рабочие элементы.
3. Лимб. Служит для точной настройки.
4. Хобот. Предназначен для закрепления второго конца приводного вала фрезы.
5. Коробка скоростей. Состоит из набора шестерен с кулисным механизмом переключения. Служит для изменения скорости вращения фрезы.
6. Шпиндель. Предназначен для закрепления в нем приводного вала фрезы.
7. Первая подвеска.
8. Вторая подвеска. Предназначены обе подвески для фиксации приводного вала.
9. Стол. Служит для закрепления обрабатываемой заготовки.
10. Поворотная плита. Способна осуществлять поворот вокруг горизонтальной оси.
11. Салазки. Необходимы для обеспечения горизонтальной подачи детали.
12. Консоль. Сложное устройство, которое выполняет функцию механизма подачи детали во всех плоскостях. Специфика работы горизонтально-фрезерного станка не позволяет в обычном случае придать подвижность фрезе. Поэтому все движения фрезы относительно заготовки осуществляются посредством консоли.
13. Коробка подач. Служит для настройки автоматической продольной и поперечной подачи.
14. Фундаментная плита. Основание станка. Имеет отверстия под закрепление станка на фундаменте.
15. Рукоятка управления подачами. Управляет скоростью подачи.
16. Лимб подачи. Предназначен для настройки подачи с увеличенной точностью.

Прочие фрезерные станки

Рассмотрим другие фрезерные станки, которые составляют меньшую группу по сравнению с двумя образцами, описанными выше.

1. Бесконсольные фрезерные станки (рис. 5). Могут быть как с вертикальным, так и с горизонтальным расположением шпинделя. Служат для более простой фрезерной обработки металлов и дерева в плане сложности самих фрезерных операций. Не имеет настроек по высоте подъема стола ввиду отсутствия консоли. Преимуществом является повышенная точность обработки.

Рисунок 5. Бесконсольный фрезерный станок.

2. Продольно-фрезерный станок (рис. 6). Предназначен для продольного фрезерования деталей большой длины или деталей, которым необходима простая прямолинейная обработка. Также эти станки могут работать со шлифовальными кругами.

Рисунок 6. Продольно-фрезерный станок.

3. Шпоночно-фрезерный станок (рис. 7.). Предназначен для прорезания шпоночных пазов на заготовках различной формы. Работают такие станки в автоматическом режиме после задания параметров шпоночного паза.

Рисунок 7. Шпоночно-фрезерный станок.

4. Зубофрезерный станок (рис. 8). Используется для создания зубьев различных параметров. Для этих станков применяются специальные фрезы, предназначенные под создание определенных профилей зубчатых колес и червячных передач.

Рисунок 8. Зубофрезерный станок.

Продольно-фрезерные станки

Продольно-фрезерные станки по существующей классификации относятся к шестому типу шестой группы металлорежущего оборудования.

Они предназначены для черновой, получистовой и чистовой механической обработки плоских и фасонных поверхностей деталей из цветных и черных металлов (корпуса, направляющие, траверсы и т.д.), имеющих крупные габариты.

В качестве режущего инструмента применяются фрезы из быстрорежущей стали или с твердосплавными пластинами (торцевые, дисковые, фасонные, цилиндрические, концевые и т.д.).

Классификация продольно-фрезерных станков

Компоновка продольно-фрезерных станков может иметь два исполнения:

1. Одностоечные,

2. Двухстоечные.

Наибольшее применение на производственных предприятиях получили двухстоечные четырехшпиндельные станки.

Этот вид металлорежущего оборудования состоит из двух вертикальных стоек, соединенных в верхней части горизонтальной (перемещаемой) траверсой (данная конструкция имеет обобщающее название — портал).

Между стоек портала расположен стол, предназначенный для жесткого закрепления одной или нескольких обрабатываемых заготовок.

Стол с обрабатываемыми деталями может совершать возвратно поступательные продольные перемещения на рабочей подаче или ускоренном ходу. На каждой вертикальной стойке расположена фрезерная бабка с горизонтально расположенным шпинделем.

Большинство выпускаемых моделей продольно-фрезерных станков имеют возможность изменения угла наклона оси шпинделя, по отношению к плоскости стола.

Принцип работы продольно-фрезерных станков

Основным движением резания при фрезерной обработке считается вращение режущего инструмента. К вспомогательным движениям относятся продольные, поперечные и вертикальные перемещения фрез на рабочей подаче.

Как уже говорилось, продольные возвратно поступательные движения обрабатываемой заготовке придает стол станка. Поперечные и вертикальные перемещения совершает режущий инструмент, закрепленный в шпинделе горизонтальной или вертикальной фрезерной бабки.

Каждая, из четырех фрезерных бабок, имеет независимый привод главного движения.

Привод подач для всех фрезерных головок общий. Для установки инструмента на заданный размер применяются выдвижные гильзы шпинделя.

Учитывая тот факт, что фрезерная обработка на продольно-фрезерном станке происходит в тяжелых условиях (инструмент работает на удар), все основные узлы (стол, фрезерные головки, траверса, шпинделя) имеют принудительную систему смазки.

Она состоит непосредственно из одного или нескольких резервуаров для машинного масла, маслопроводов и перекачивающего насоса (насосов). Периодичность подачи смазки может осуществляться как в автоматическом так и ручном режимах.

Для закрепления режущего инструмента каждый станок оснащается комплектом инструментальных оправок с коническими посадочными элементами.

Обрабатываемые заготовки на столе могут закрепляться как при помощи универсальных станочных, так и при помощи специально спроектированных многоместных приспособлений.

Поверхность стола имеет специальные «Т» образные пазы, в которые вводятся головки прижимных болтов, закрепляющих заготовки или установочные приспособления.

Характеристики продольно-фрезерных станков

К числу основных технических характеристик продольно-фрезерного станка относятся такие показатели:

—        Габариты рабочей поверхности стола;

—        Максимальная масса обрабатываемой детали

—        Количество шпиндельных бабок;

—        Максимальное перемещение стола, траверсы, фрезерных головок, шпиндельных гильз;

—        Число ступеней скорости вращения шпинделя;

—        Диапазон частот вращения шпинделя;

—        Диапазон минутных подач (рабочих и ускоренных) стола, фрезерных головок;

—        Мощность приводов главного движения. и т. д.

В общих чертах следует сказать о том, что технические характеристики зависят от марки оборудования и могут иметь различные значения.

Например, размеры стола могут находиться в пределах от 500-1200 мм до нескольких метров. Вес обрабатываемых деталей может колебаться от нескольких сотен килограмм до нескольких десятков тонн.

Цена оборудования также зависит от марки станка, его модификации и может быть от пяти миллионов рублей и выше.