Фрезерные станки

Разные модели

На промышленных предприятиях, в мастерских и в профильных учебных заведениях применяются разные виды станков. В основе классификации устройств для фрезерования лежат особенности их конструкции и принцип работы. Самыми распространенными являются ниже рассмотренные типы фрезерных станков.

Универсальные модели с поворотным столом

Позволяют изготавливать крупногабаритные детали. Это может быть резка по горизонтальной и вертикальной оси или винтовая нарезка материала.

Универсальная модель с поворотным столом

Конструкция такого станка имеет ряд особенностей – основные узлы и коробка скоростей располагаются внутри станины, а консоль и рабочая поверхность передвигаются в разных направлениях.

Под горизонтально расположенный шпиндель подходят всевозможные фрезы, например, цилиндрические, дисковые и угловые. На рабочий стол фрезерного станка можно поместить дополнительное оборудование, которое позволит расширить его технические возможности.

Горизонтальный фрезерный станок

Отличается простотой эксплуатации и технического обслуживания. Это надежное устройство, которое широко используется во многих мастерских. В его конструкции отсутствует поворотная часть – во время работы стол перемещается параллельно и перпендикулярно оси шпинделя.

В качестве рабочего инструмента могут использоваться концевые, цилиндрические, торцевые, угловые и фасонные фрезы. Рабочие узлы находятся на станине, а коробка скоростей, приводящая в движение шпиндель, размещена внутри.

Широкоуниверсальный

Этот фрезеровочный станок является многофункциональным устройством. В нем имеется дополнительная часть шпинделя, которую можно крутить под любым углом с помощью специального выдвижного хобота.

На нее монтируется накладные элементы, например, резаки или сверла, которые позволяют не только фрезеровать, но и совершать разные операции. Например, сверлить или точить. С помощью выдвижной фрезы можно выполнять любые работы по металлу.

Одновременные действия с двумя ножами повышают производительность труда, поэтому такие модели станков подходят для применения не только в частных мастерских, но и в промышленности.

Вертикальный консольно-фрезерный станок

Предназначен для внутренней и внешней обработки деталей с разным типом поверхности. Его шпиндель вращается вокруг вертикальной оси и подходит для работы с торцовыми, концевыми и шпоночными фрезами и фрезерными головками.

Во многих усовершенствованных моделях он может смещаться и занимать относительно детали горизонтальное положение. От размера вертикального консольно-фрезерного станка зависят габариты основных узлов прибора, мощность электродвигателя и расстояние наибольшего перемещения стола.

Бесконсольный фрезерный станок с крестовым столом

Способен выполнять сложные операции на высоких скоростях. В отличие от вертикального фрезерного станка по металлу, он может обрабатывать массивные детали. Это обусловлено особенностями конструкции прибора, которая отличается от стандартных моделей.

В нем нет консоли, движение рабочего стола осуществляется на жестких станинах, а шпиндельная головка скользит по стоечным направляющим. Кроме своих основных функций, она справляется с задачами коробки передач.

Под это устройство подходят твердосплавные торцевые, концевые и цилиндрические фрезы. Основные и вспомогательные движения могут выполняться как вручную, так и автоматически.

Основные сведения о станках фрезерной группы и их классификация.

Предыдущая60Следующая

Фрезерные станки в единой системе классификации станков составляют шестую группу, поэтому обозначение (шифр) любого фрезерного станка начинается с цифры 6. Различают две основ­ные группы фрезерных станков: 1) общего назначения или уни­версальные (вертикально-фрезерные, горизонтально-фрезерные, продольно-фезерные); 2) специализированные (шлицефрезерные, шпоночно-фрезерные, карусельно-фрезерные, копировально-фрезерные, резьбофрезерные и др.). По конструктивным особен­ностям эти станки подразделяются на консольные (стол распо­ложен на подъемном кронштейне — консоли), бесконсольные (стол перемещается на неподвижной станине в продольном и поперечном направлениях) и непрерывного действия (карусель­ные и барабанные).

Универсальный консольный горизонтально-фрезерный станок (рис. 96, а) имеет горизонтальный шпиндель 2 и выдвижной хобот 1, на который устанавливают серьгу 3, поддерживающую оправку с фрезой. Консоль 4 перемещается по направляющей стойки 5. На консоли расположены салазки 6 и стол 7.

Широкоуниверсальный консольный горизонтально-фрезерный станок (рис. 96, 6) помимо горизонтального шпинделя имеет шпиндельную головку /, которая может поворачиваться на хо­боте в двух взаимно перпендикулярных направлениях, благодаря чему шпиндель с фрезой можно устанавливать под любым уг­лом к плоскости стола и к обрабатываемой заготовке. На го­ловке 1 монтируют накладую головку 2 для сверления, рассвер­ливания, зенкерования, растачивания и фрезерования.

Рис. 96. Фрезерные станки: а—универсальный консольный горизонтально-фрезерный, б — широкоуниверсальный консольный горизонтально-фрезерный, в — широкоуниверсальный бесконсольно-фрезерный, г — консольный верти­кально-фрезерный, д — бесконсольный вертикально-фрезерный, е — бесконсольный горизонтально-фрезерный, ж— продольно-фрезерный, з — карусельно-фрезерный, и — барабанно-фрезерный

Консольный вертикально-фрезерный станок (рис. 96, г) имеет вертикальный шпиндель 3, который размещен в поворотной шпиндельной головке 2, установленной на стойке 1. Бесконсоль­ные вертикально — и горизонтально-фрезерные станки (рис. 96, д и е), служащие для обработки крупногабаритных деталей, име­ют салазки 2 и стол 8, которые перемещаются по направляющим станины 1. Шпиндельная головка 5 перемещается по направляю­щим стойки 6. Шпиндель 4 имеет осевые перемещения при уста­новке фрезы.

Продольно-фрезерные станки (рис. 96, ж) предназначены для обработки крупногабаритных плоскостей. На станине 1 установ­лены две вертикальные стойки 6, соединенные поперечиной 7. На направляющих стоек смонтированы фрезерные головки 3 с горизонтальными шпинделями и траверса (поперечина) 4. На последней установлены фрезерные головки 5 с вертикальными шпинделями. Стол 2 перемещается по направляющим станины 1. Карусельно-фрезерные станки (рис. 96, з), предназначенные для обработки поверхностей торцовыми фрезами, имеют один или несколько шпинделей 3 для черновой и чистовой обработки. По направляющим стойки 1 перемещается шпиндельная головка 2. Стол 4, вращаясь непрерывно, сообщает установленным на нем заготовкам движение подачи. Стол с салазками 5 имеет устано­вочное перемещение по направляющим станины 6. Барабанно-фрезерные станки (рис. 96, и) используются в крупносерийном и массовом производстве. Заготовки устанавливают на вращаю­щемся барабане 2, имеющем движение подачи. Фрезерные го­ловки 3 (для черновой обработки) и 1 (для чистовой обработки) перемещаются по направляющим стоек 4.

Предыдущая60Следующая

Дата добавления: 2016-12-27; просмотров: 1823; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Разновидности оборудования

Вне зависимости от разновидности, все фрезерные станки работают по одному и тому же принципу. Классифицируются они на основании различий, заключающихся в наличии дополнительных элементов, повышающих их функциональность. К примеру, некоторые установки оборудованы устройствами в виде долбежной головки, приспособления для нарезания гребней и пр.

https://youtube.com/watch?v=yjV5dwtuREs

Вертикально-фрезерные агрегаты

Вертикально-фрезерный станок позволяет обрабатывать все существующие типы металлов и производить сверлильные операции. Такие агрегаты выпускаются в двух исполнениях:

• консольном;
• бесконсольном.

Отсутствие конструкции консоли в вертикально-фрезерном станке компенсируется установкой на основании направляющих. Именно по ним передвигается рабочий стол. В головке шпинделя расположена коробка скоростей, регулирующая скорость его вращения. В консольных установках перемещение гильзы и головки возможно вдоль оси.

Горизонтально-фрезерные машины

Горизонтально-фрезерные станки отличаются горизонтальным расположением шпинделя и предназначены для обработки крупногабаритных элементов. Возможность использования различных типов фрез позволяет проводить самые разнообразные операции. В стандартную комплектацию не входит лишь устройство для операций с винтовыми поверхностями.

Горизонтально-фрезерный станок устанавливается на стол. Все механизмы агрегата размещены в его основании. Внутри расположена только коробка скоростей.

Сверлильно-фрезерные агрегаты

Этот вид фрезерных станков отличен от собратьев наличием сверлильно-фрезерной головки. Такая особенность предоставляет возможность обрабатывать наклонные и угловые поверхности, а также пазы негабаритных деталей. Вращение рабочей головки может осуществляться в противоположных направлениях.

Описание оборудования универсального типа

Универсальный фрезерный станок предназначен для обработки любых металлических элементов, вне зависимости от их конфигурации. По этой причине такие агрегаты наиболее востребованы в частных мастерских. Их закупают предприятия малого бизнеса, занимающиеся ремонтом.

Использование фрезерных станков универсального типа оправдано при необходимости выполнения каких-либо действий с деталями, имеющими большой размер. Их можно устанавливать горизонтально или вертикально. Не станет преградой и спиралевидная поверхность.

Этому способствует наличие горизонтальных и вертикальных направляющих, по которым передвигаются консоль и рабочий стол. Важные узлы и механизмы агрегата надежно спрятаны во внутренней части основания.

Возможности настольных агрегатов

Настольные фрезерные станки устанавливаются в домашних мастерских, в учебных заведениях и производственных цехах, которые не специализируются на выполнении работ подобного рода.

Отличительной особенностью настольных фрезерных станков по металлу является универсальность. В стандартную комплектацию входят различные виды фрез, позволяющих обрабатывать самые разные заготовки. С помощью такого устройства удастся выполнить и другие операции, к числу которых относятся сверление, нарезание резьбы и прочее.

Агрегаты с ЧПУ

В эту категорию включаются:

• фрезерные станки с числовым программным управлением;
• обрабатывающие центры с числовым программным управлением;
• настольные механизмы с числовым программным управлением.

Фрезерный станок с ЧПУ

Работа оборудования с ЧПУ контролируется специальной компьютерной программой. Поэтому в процессе обработки исключается возможность проявления человеческого фактора. А сами агрегаты отличаются высокой стоимостью и востребовано лишь на крупных промышленных предприятиях, специализирующихся на производстве определенного вида деталей.

Настольный вариант фрезерных станков с ЧПУ заслуживает отдельного внимания. Хотя они отличаются небольшими габаритами, с их помощью можно придать заготовке любую форму. Установки с ЧПУ в настольном исполнении позволяют выполнять самые разные технологические операции с металлом, в том числе растачивание, сверление и зенкерование.

Широкоуниверсальные устройства

Такой фрезерный станок по металлу снабжен дополнительной рабочей головкой. Но главная особенность заключается в ее подвижности, что позволяет работать с заготовкой, располагая ее под любым углом.

Для обработки металлических элементов, имеющих сложную конфигурацию, предусмотрена возможность установки на поворотный шпиндель накладной головки. Также существуют бесконсольные модели с кареткой, для передвижения которой предусмотрены горизонтальные направляющие.

Общая информация

Фрезерные станки делятся на вертикальные и горизонтальные. Вращение режущего элемента и подача металлической заготовки – это основные их формообразующие движения. Оператор управляет этими функциями с помощью раздельных приводов. Вращательные движения выполняет только фреза. Заготовки крепятся на столе и подаются к режущему элементу. Один из основных параметров станка – это размер стола.

По особенностям конструкции станки делятся на консольные и бесконсольные. В консольных стол размещается на подъемном механизме. В бесконсольных рабочий стол движется по прямой или в стороны и крепится на стационарной станине. Оборудование барабанного и карусельного типа можно отнести к устройствам непрерывного действия.

Виды фрез

Обработка металлических деталей на фрезерных станках выполняется с помощью рабочих инструментов определенного типа. Каждый из них отличается по предназначению.

Отдельные виды фрез отличаются по рабочим параметрам:

• особенности размещения резцов;

• форма зубьев;

• направленность элементов, соприкасающихся с металлической заготовкой;

• используются цельные и сборные рабочие элементы.

Фрезы отличаются по способу крепления и материалу изготовления резцов.

Конструкция фрез

Концевая фреза состоит из рабочей части с центровым отверстием и хвостовика. Между ними расположена шейка. На конце рабочей части находятся торцевые зубья.

Насадная торцевая фреза имеет зубья, между которыми находятся канавки. В центре такой фрезы есть отверстие. На зубьях можно выделить переднюю и заднюю поверхность, а также режущую кромку.

Насадные дисковые фрезы круглой формы имеют отверстие в середине, возле которого расположен торцовый шпоночный паз. На корпусе фрезы размещаются вставные зубья.

Основные технические характеристики

Основное отличие фрезерных операций и предназначенного для этого оборудования — количество координат, в которых одновременно обрабатывается поверхность. Для описания технологических свойств фрезерных станков служат следующие параметры:

• точность выполнения операций;
• максимальные перемещения по координатам;
• режимы и скорость подач;
• режимы резания и нагрузки;
• наличие механизированной смены инструмента;
• возможность установки дополнительного оборудования;
• потребляемая мощность.

Каждая из этих характеристик влияет на общую конструкцию станка. Итоговые параметры сочетают в себе компромисс между основными характеристиками.

Консольно-фрезерные станки

Консольно-фрезерные станки наиболее распространены. Стол консольно-фрезерных станков с салазками расположен на консоли и перемещается в трех направлениях: продольном, поперечном и вертикальном.

Консольно-фрезерные станки делятся на горизонтально-фрезерные (с неповоротным столом), универсально-фрезерные (с поворотным столом) и вертикально-фрезерные. На базе вертикально-фрезерных станков выпускают копировально-фрезерные станки, станки с программным управлением и др.

Обрабатывать заготовки на консольно-фрезерных станках можно цилиндрическими, торцовыми, концевыми, дисковыми, угловыми, фасонными и другими фрезами. В табл.1 приведены значения основного параметра-ширины стола в зависимости от размера (номера) станка.

Ширина стола в зависимости от номера станка

№ станка	—	—	1	2	3	4
Ширина стола	125	160	200	250	320	400	500

Характеристика вертикальных фрезерных станков

Вертикальные конструкции – очень распространенная категория инструмента. Оснастка для фрезерного станка по металлу этой разновидности представлена режущими элементами цилиндрического, фасонного и концевого типа. Кроме этого оборудование позволяет выполнять операции сверления.

Назначение вертикально-фрезерных станков с ЧПУ:

• формирование пазов;
• обработки рамочных деталей;
• изготовление зубчатых колес;
• обработка углов, а также горизонтальных и вертикальных металлических поверхностей.

Оборудование вертикального типа благодаря своему строению обладает очень жесткой конструкцией. За счет этого появляется возможность выполнять обработку металлических деталей на высоком уровне качества. Коробка скоростей установлена на головке шпинделя.

Существует две категории вертикальных фрезерных станков по металлу:

1. Консольно-фрезерные.
2. Бесконсольные.

Бесконсольные станки по металлу дают возможность заниматься фрезерованием вертикальных, горизонтальных и наклонных поверхностей

Станок, в конструкции которого присутствует консоль, отличается лишь тем, что его гильза и шпиндель могут перемещаться по отношению к оси оборудования. Для изготовления деталей сложной формы используются 5-осевые фрезерные станки с ЧПУ. Такие конструкции обеспечивают очень высокое качество обработки и экономию. Они могут иметь встроенную память и возможность подключения к сети Интернет, а также множество других дополнительных опций. Некоторые варианты имеют съемные столы.

Консольно-фрезерные станки малых размеров с шириной стола 125*160 мм

Эти станки предназначены для обработки заготовок небольших размеров, главным образом из цветных металлов и сплавов, пластмасс и для чистого фрезерования заготовок из стали и чугуна. Автоматизированные станки позволяют вести обработку по заданному циклу.

Особенности горизонтальных фрезерных станков

Горизонтальные конструкции отличаются тем, что в них шпиндель имеет горизонтальный характер размещения. Инструмент этой категории используется для обработки металлических деталей небольшого размера.

В качестве оснастки для горизонтальных конструкций используются следующие виды фрез по металлу:

• фасонные;
• угловые;
• концевые;

Горизонтальный фрезерный станок представляет собой станину механизма с горизонтальным шпинделем, на котором располагается фреза, коробка передач и стол

• торцевые;
• цилиндрические.

Стандартная комплектация горизонтально-фрезерного станка с ЧПУ не позволяет выполнять обработку заготовок по винтовой поверхности. Для выполнения подобной операции потребуется дополнительное оснащение.

Благодаря своему строению горизонтальный инструмент позволяет устанавливать столешницу в разных положениях. Стол может располагаться перпендикулярно или параллельно по отношению к оси шпинделя. Все узловые и рабочие элементы конструкции монтируются на станине. Коробка скоростей, предназначенная для настройки вращательной скорости шпинделя, располагается внутри этого участка.

Преимущества портативного (настольного) оборудования

Портативное оборудование имеет несколько определенных преимуществ:

1. Занимает небольшое количество места. Подходит для маленьких помещений с небольшим свободным пространством.
2. Есть возможность выполнять самые разные технологические операции: гравировку, фрезеровку, сверление отверстий и расточку, обработку торцов и выборку пазов. Функциональность ненамного уступает крупным промышленным моделям.
3. Компактная модель издает меньше шума и практически не вибрирует.
4. Для подключения достаточно общую сеть в 220В.
5. Оборудование небольшой массы можно передвигать по мастерской, по мере необходимости. Несложность в транспортировке и мобильность устройства позволяют использовать его в наиболее удобных местах. При необходимости можно вывезти из одной мастерской в другую с минимальными затратами.

Немаловажным преимуществом настольных станков является и их небольшая стоимость. Сейчас такое оборудование используется даже на крупных производствах. Единственный его минус – ограниченный допустимый размер обрабатываемых заготовок на порядок меньше, чем у промышленных агрегатов.

Как выбрать

Существует несколько основных функциональных особенностей, на которые стоит обращать внимание при выборе станка для работы в домашней мастерской

При этом важно учитывать, какие работы будут на нем производиться, необходимый размер рабочего стола, мощность и частоту вращения шпинделя, допустимую скорость обработки

Направляющие

От их расположения напрямую зависит направление хода шпинделя. Настольные станки в основном снабжены направляющими скольжения или полированным валом, как наиболее бюджетный вариант.

Мощность электродвигателя

От этого параметра зависит, с какими именно металлами сможет работать мастер. Для заготовок из твердых сплавов и высоколегированной стали используется более мощный электродвигатель, чем для работы с мягкими сплавами.

Уровень шума

Если мастерская находится дома, то важно, чтобы уровень шума от работающего агрегата не сильно беспокоил соседей. Поэтому лучше выбирать оборудование с максимально низким показателем шума

Дополнительные и защитные приспособления

Несмотря на стандартную конструкцию настольного фрезерного станка по металлу, многие модели снабжены дополнительными устройствами и различными защитными приспособлениями

Особое внимание стоит уделить наличию защитных щитков и системы, улавливающей стружку

Система охлаждения

Во время рабочего процесса активно нагревается как сама фреза, так и поверхность обрабатываемой заготовки. Системы охлаждения могут быть водные и воздушные. При отсутствии системы охлаждения мастеру придется регулярно останавливать работу оборудования, чтобы дать ему остыть. В противном случае можно сломать инструмент или попортить заготовку.

Принцип работы фрезерных станков

Практически все фрезерные станки работают по одинаковому принципу. Отличия могут быть только в их функциональных возможностях.

Основные элементы фрезерного станка

Основными конструктивными элементами таких станков являются: несущая станина, рабочий стол, прижимные элементы, цанга и цанговый патрон, в котором закрепляется рабочий инструмент, портал с закрепленным на нем шпинделем, который имеет возможность перемещаться, приводной электродвигатель.

Рабочим инструментом любого фрезерного станка является фреза, конструкция и размеры которой зависят от того, какой конфигурации деталь подлежит обработке. Рабочий инструмент закрепляется в цанговом патроне при помощи хвостовика, а вращение ему передается от приводного электродвигателя через систему передач. Основным назначением фрезы является снятие лишнего слоя металла с заготовки, в чем, собственно, и заключается суть обработки на таком станке.

Шпиндель станка размещается на подвижном портале, перемещениями которого управляют специальные контроллеры, если речь идет об оборудовании с ЧПУ. Электронная система такого оборудования включает в себя контроллеры ЧПУ (числовое программное управление), вспомогательные элементы системы и соединительные детали. Принцип работы моделей станков с ЧПУ заключается в следующем: специальная программа считывает чертежи детали, которую необходимо получить в результате обработки, формирует электронные команды, которые передаются на рабочий орган станка.

Отдельного внимания заслуживают широкоуниверсальные станки, которые представляют собой гибрид моделей горизонтального и вертикального типа. В их конструкции также имеется цанга, цанговый патрон и зажимы, но коробка передач таких станков передает все движения от одного электродвигателя. Их отличительной особенностью является наличие ручного режима, с помощью которого можно контролировать работу ходового блока.

Пример кинематической схемы (консольно-фрезерный станок)

Дополнительные элементы имеют в своей конструкции пятикоординатный фрезерный станок по металлу и гравировальное оборудование. Такое оборудование оснащено дополнительными зажимными элементами, которые позволяют установить на нем гравировщик. Инструмент такого оборудования вращается за счет карданного вала, которым он напрямую соединен с электродвигателем.

Самыми простыми по своей конструкции являются ручные фрезерные станки по металлу. Такое оборудование обладает невысокой мощностью, а его конструкция состоит из цанги с цанговым патроном, ротора, головки привода и электродвигателя. Естественно, функциональные возможности такого станка тоже ограничены: с его помощью можно выполнять только самые простые фрезерные операции.

https://youtube.com/watch?v=I8guYo1rGyo

Ресурс работы, которым обладает станок фрезерной группы ручного типа, также невысок и составляет не более 10 000 часов. Наиболее слабыми узлами в таком оборудовании, которые первыми выходят из строя, являются цанга и цанговый патрон, прижимы, приставка и шпиндель. Но его невысокую надежность и долговечность вполне компенсирует низкая стоимость. Приобретать его есть смысл в том случае, если пользоваться им вы планируете нерегулярно.

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.

Это интересно: Изготовление фильтра циклон для пылесоса своими руками