Основные типы фрезерных станков и их устройство

Фрезерные станки необходимы для обработки деревянных и металлических заготовок с помощью фрезы. Процесс фрезерования заключается во вращательных движениях режущего инструмента, являющегося главным, и поступательном перемещении заготовки, которое называется движением подачи.

• Основные отличия между фрезерными станками
  • По типам
  • По универсальности
  • По точности
  • По виду автоматизации
  • По весу
• Основные виды фрезерных станков
  • Горизонтально-фрезерные
  • Вертикально-фрезерные
  • Универсальные и широкоуниверсальные
  • Бесконсольные фрезерные
  • Продольно-фрезерные
  • Копировально-фрезерные
  • Шпоночно-фрезерные
  • Настольные фрезерные
  • Настольные фрезерные с ЧПУ
  • Фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ
  • Фрезерные станки с ЧПУ
• Фрезерные станки с ЧПУ: особенности оснащения

Основные отличия между фрезерными станками

Все устройства с ЧПУ классифицируется по определенным признакам, которые зависят от рода технологического процесса, компоновки, режущего инструмента:

По типам

Устройства одного вида могут иметь разную комплектацию. Фрезерный станок может быть горизонтальным или вертикальным, все зависит от расположения оси шпинделя.

Однотипные устройства с похожей комплектацией объединяются в размерный ряд. К примеру, зубофрезерные устройства делятся на двенадцать типоразмеров в зависимости от производимых изделий.

 Справка : Каждый типоразмер устройства, предназначенный для производства деталей, называют моделью.

Каждая модель обозначается буквами и цифрами, которые указывают на группу станка, размеры заготовки, ее отличительные черты от базовой модели.

По универсальности

Фрезерные станки одной и той же группы могут делать разные задачи:

• Универсальные – выполняют любые сложные операции, предусмотренные этой группой.
• Станки специального назначения производят только однотипные детали.
• Специальное оборудование осуществляет операции с одной деталью разных объемов.

По точности

Этот параметр указывается буквой:

• Н — нормальная точность.
• П — средняя точность.
• В — высокая точность.
• А — особо высокая точность.

По виду автоматизации

Фрезерные устройства бывают автоматами и полуавтоматами. Рабочий цикл у первых полностью автономный. Во втором случае загрузку заготовок осуществляет оператор. Он же осуществляет запуск цикла.

Изделия, которые производят продукцию под управлением ЧПУ, обозначены буквой Ф или Ц. Цифры означают особенность управления устройством:

• Ф1 — цифровой индикатор и выбор координат.
• Ф2 — позиционная система управления.
• Ф3 — контурная система управления.
• Ф4 — универсальная система управления.

По весу

В зависимости от веса производимых деталей устройства делятся на:

• Легкие — до 1000 кг.
• Средние — до 10 000 кг.
• Тяжелые — до 100 000 кг.
• Особо тяжелые — от 100 000 кг.

Основные виды фрезерных станков

Фрезерные устройства необходимы для обработки деталей, имеющих плоскую и фасонную поверхность. Они применяются в металлообрабатывающей промышленности. Несмотря на большой ассортимент этих изделий, главные части их конструкций похожи. Рабочие возможности устройства расширяются при дополнении:

• Универсальной, вертикальной или долбежной типов головки.
• Универсального делительного устройства.
• Круглого стола.
• Детали для нарезания гребенок.

Горизонтально-фрезерные

Такое оборудование необходимо для обработки деталей небольшого размера и имеет шпиндель горизонтального направления. Данная конструкция решает обработку фасонных, винтовых и других видов поверхностей, пазов и углов.

Все работы станка осуществляются дисковыми и фасонными фрезами. Обработка заготовки, для которой нужно винтовое деление или движение, допустима при использовании добавочных устройств.

Особенность, которая отличает этот станок, заключается в том, что его стол можно передвигать в параллельном или перпендикулярном направлении к шпиндельной оси. Все важные узлы поставлены на станине, а внутри находится шпиндельный узел и коробка передач. На консоли есть коробка передач, а сама она передвигается по вертикальным осям. Хобот с серьгами нужен, чтобы поддержать оправку с инструментами.

Вертикально-фрезерные

Вертикально-фрезерные устройства бывают с крестовым столом и бесконсольного вида. Эти устройства универсальные, с их помощью возможна обработка деталей небольшого размера в вертикальной плоскости.

Чтобы обрабатывать детали под наклоном и вертикально, внутри изделий крупных размеров применяют вертикально-фрезерный станок по металлу, представляющий собой бесконсольный станок. Именно такое изделие гарантирует высокую точность и жесткость в процессе эксплуатации с тяжелыми изделиями.

Фрезерное устройство имеет шпиндель, вертикально перемещающийся по направляющим стойкам и движение по разным направлениям оси.

Универсальные и широкоуниверсальные

Универсальные устройства консольного вида с горизонтальным шпинделем нужны, чтобы обрабатывать заготовки небольших и средних габаритов. Операции, требующие поворота заготовки или ее винтового движения, осуществляются на специальных элементах.

Широкоуниверсальные изделия консольного вида обрабатывают те же виды заготовок, что и универсальные. В отличие от первых, эти устройства имеют еще одну шпиндельную головку, находящуюся на выдвижном хоботе, которую можно повернуть под любым углом к оси Х-станка.

Благодаря независимым приводам осуществляется одновременный рабочий процесс обоими шпинделями. В шпиндель поворотной головки, кроме фрез, может быть установлен инструмент, позволяющий совершать процедуры расточки и сверления деталей.

 Справка : Эволюция в области техники размыла разницу между определениями «универсальный» и «широкоуниверсальный». Сегодня производят фрезеры с двумя столами, неподвижным или подвижным вертикальным хоботом, способным вращаться вокруг оси Z.

Бесконсольные фрезерные

Консоль — слабый узел фрезерного устройства по жесткости, поэтому для быстрой обработки больших деталей используют изделия без консоли.

Стол такого устройства способен перемещаться около горизонтальных направляющих, имеющих поперечное перемещение по направляющим станины. Так, стол станка может перемещаться горизонтально, поперечно и продольно. Вертикально перемещается только шпиндельная головка по направляющим стойки.

Продольно-фрезерные

Продольно-фрезерные устройства предназначены для черновой, получистовой, чистовой механической обработки фасонных и плоских поверхностей деталей из черных и цветных металлов. В качестве режущего инструмента здесь используются фрезы из быстрорежущей стали или с твердосплавными пластинами.

Копировально-фрезерные

Копировально-фрезерные устройства нужны, чтобы создавать на заготовке неплоскую поверхность, форма которой должна соответствовать исходному образцу. Особое место применения станка занимает производство скульптурных объемных деталей.

К основным видам фрезерно-копировальных станков относятся:

• Станки с нижним местоположением шпинделя. В них включены: станина, вертикальный шпиндель, привод вращения шпинделя. На шпинделе может быть сразу расположено несколько фрез, которые устанавливаются в рабочее положение, благодаря перемещению шпинделя по высоте.
• Устройства с верхним местоположением шпинделя. В конструкцию изделий входят: станина со столом и хоботом в задней части. Шпиндель вращается при помощи клиноременной передачи. Рабочий стол устройства оснащен направляющей линейкой. В вырезе стола находится приводной обрезиненный приводной ролик, а в другой части неприводной ролик, который прижимается к первому педалью.
• Станки с верхним шпинделем и подвижным столом. Они отличаются от других видов станков тем, что стол для закрепления заготовок перемещается в двух направлениях.
• Устройства двусторонние с подвижной кареткой. Они имеют протяженную станину, по направляющим которых каретка перемещается.

Шпоночно-фрезерные

Такое оборудование предназначено для обработки шпоночных пазов в разных валах. Есть шпоночно-фрезерные устройства, размер паза на которых обеспечивается размером инструмента.

По расположению шпинделей и их количеству шпоночные станки бывают горизонтальными и вертикальными, одношпиндельными и многошпиндельными.

Настольные фрезерные

Настольные устройства способны обрабатывать чугун и сталь, имеют подвижный стол, который перемещается в горизонтальной плоскости. Инструмент движется в вертикальном направлении. Настольные устройства, обрабатывающие дерево и цветные металлы, имеют большой стол с пазами для закрепления заготовок.

Около него по направляющим перемещаются стойки, которые соединены с порталом с направляющими для поперечного движения каретки со шпиндельным узлом. Каждый вал соединен с шаговым двигателем. При помощи компьютера можно управлять перемещением в трех осях, запуская и выключая их. У шпинделя есть свой отдельный привод с регулируемой скоростью вращения.

Настольные фрезерные с ЧПУ

Этот вид изделий нужен для фрезерных работ, растачивания отверстий на элементах из цветных и черных металлов, их сплавов и мелкосерийном виде изготовления.  Настольные фрезерные станки с ЧПУ  оснащено приводами, которые управляются контроллером, подключенным к IBM PC, совместимым с ПК.

Среди главных достоинств отмечают:

• Увеличение производительности по сравнению с устройствами ручного управления.
• Снижение необходимости в опытных работниках.
• Практичное и простое технологическое оснащение.
• Короткие сроки производительного цикла.

Фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ

Фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ — это оборудование, которое представляет собой полный функциональный комплекс с программной системой управления. Его покупка будет актуальной для тех предприятий, которые занимаются выполнением большого спектра работ по сверлению, фрезерованию, нарезанию резьбы в металлических заготовках.

Благодаря высокому уровню функциональности оборудование пользуется большим спросом в машиностроении, авиакосмической отрасли, приборостроении.

Фрезерные станки с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ: особенности оснащения

Современные фрезерные станки имеют специфику, которая обуславливает номенклатуру используемой упрощенной оснастки, а именно:

• Конструкция оборудования позволяет забыть про съем и переустановку изделия в трех плоскостях. Применяя шпиндели с поворотной головкой, устройство экономит пространство помещения и время, затраченное на изготовление.
• Вращающиеся токарные патроны оптимизируют доступ фрезы к объектам и повышают охват обрабатываемой поверхности. Таким образом, можно осуществлять трехмерную обработку.
• Высокая точность производства изделия позволяет существенно оптимизировать процесс фрезеровки. Особенно эффективно проявляется при изготовлении продукции в разных масштабах.

Несмотря на относительно высокую стоимость фрезерных станков с ЧПУ, их достоинства очевидны: они обеспечивают высокую точность обработки изделий, уменьшают трудозатраты, снижают себестоимость производства деталей и сокращают сроки выполнения единичных заказов.