Фрезерный станок по металлу – типы, назначение, применение

Назначение и классификация фрезерных станков

Разбираясь в особенностях машин самостоятельно, вы можете потерять часы и дни. Мы понимаем сложности, которые ждут покупателя при выборе станка. Поэтому мы распределили оборудование по группам и подробно рассказываем о них. Потратьте всего несколько минут на чтение, и вы узнаете, какой станок вам нужен.

Какие работы выполняют на станке?

С помощью фрезы изменяют форму и размеры заготовки из металла (сталь, алюминий, латунь, бронза, медь), дерева и пластмассы. В станке режущий инструмент, установленный в шпинделе, совершает главное движение. За счет поступательного перемещения детали и вращения фрезы обрабатывают плоские и фасонные поверхности со сложным контуром. Станочное фрезерование востребовано при изготовлении большинства слесарных изделий: деталей машин, рекламной продукции (клише, трафареты, объемные буквы), в моделировании. В столярном деле благодаря этой операции делают красивую мебель, двери.

Исключительные возможности фрезерного станка в изготовлении деталей обусловлены применением различных типов фрез. Точность работы обеспечивает базирование и закрепление заготовки в тисках или прихватах. Подробно об этих устройствах рассказывается в статье «Приспособления и оснастка для фрезерных станков», из которой вы узнаете, о видах вспомогательного оборудования и оснастки, которая потребуется станочнику.

Подбирая режущие инструменты в соответствии с поставленной задачей, обрабатывают:

горизонтальные, вертикальные, наклонные поверхности;
криволинейные контуры деталей;
скосы;
уступы;
пазы;
шпоночные канавки;
резьбу и зубчатые колеса.

Классификация фрезерных станков по металлу

По числу шпинделей

Вертикально-фрезерные станки оснащены одним шпинделем, смонтированным в фрезерной головке, расположенной вертикально по отношению к рабочему столу. Используя режущие инструменты различной формы (торцовые, концевые, шпоночные, угловые фрезы), обрабатывают поверхности плоские и имеющие сложную форму, выполняют в заготовках пазы, канавки. Все современное оборудование этого типа можно использовать и для сверления отверстий, а также для их растачивания и зенковки.

Об особенностях работы с этими устройствами читайте в статье «Что нужно знать начинающему фрезеровщику», из которой вы узнаете, как работает станок и каким образом назначают режимы резания.

Станки, которые по конструкции относятся к вертикально-фрезерным, отличаются не только размерами рабочего стола и мощностью двигателя. Некоторые из них обладают дополнительными функциями.

Например, фрезерно-сверлильный Jet JMD 18 PF имеет автоматическую подачу пиноли шпинделя, что существенно облегчает процесс сверления больших отверстий. Оператору не нужно прилагать усилий, как этого требует ручная подача, соответственно работа будет сделана быстрее.

Jet JMD 45 PDF оснащен редуктором, шестерни которого находятся в масляной ванне. Это обеспечивает плавный ход, при изменении скорости крутящий момент передается без проскальзывания. В результате повышается качество фрезеровки.

Станки Jet серии JTM оборудованы устройством автоподачи рабочего стола по оси Х, благодаря чему увеличивается производительность. Устройство подвода СОЖ позволяет установке работать долго, снижает износ деталей. Охлаждение режущего инструмента продлевает его срок службы. Такая машина приспособлена для интенсивной работы.

Универсальные фрезерные станки оснащены двумя шпинделями: вертикальным и горизонтальным. Благодаря этому, для работы можно использовать все виды фрез. Соответственно на таком оборудовании можно выполнить любую задачу по изготовлению деталей из стали, чугуна, цветных металлов. Так, именно горизонтальный шпиндель позволяет использовать дисковые фрезы. С их помощью можно выполнять открытые шпоночные канавки и разрезать заготовки.

Универсальные станки, например JET JTM 1360 TS DRO, оснащаются большими рабочими столами (длина от 1,5 м), на которых можно обрабатывать крупные заготовки. Механизированная подача заставляет стол сдвигаться автоматически. Это облегчает работу фрезеровщика, он него требуется только в нужный момент нажать на кнопку пневматического устройства, чтобы остановить перемещение. Как правило, в универсальных станках вертикальная фрезерная головка может поворачиваться под разными углами вправо и влево. С разворотом можно обрабатывать скосы, не переустанавливая деталь, сразу после фрезерования горизонтальных поверхностей. Это экономит время, и в конечном итоге способствует увеличению выпуска готовой продукции. Универсальные станки стоят дороже большинства вертикально-фрезерных машин, но их исключительные возможности оправдывают цену в серийном производстве.

По конструкции рабочего стола

Консольные станки имеют рабочий стол, который может перемешаться по салазкам в продольном направлении. Салазки смонтированы на консоли. По ее направляющим они сдвигаются в поперечном направлении. Консоль же в свою очередь смещается вертикально вверх и вниз по другим направляющим, с помощью которых она крепится к станине. Это позволяет кроме вертикальной головки оснастить установку горизонтальным шпинделем и сделать станок универсальным.

Современные фрезерные станки по металлу – виды, особенности, назначение

При изготовлении различных деталей из металла практически невозможно обойтись без использования фрезерных станков. Что удобно, фрезерный станок для работ по металлу одинаково успешно используется и в производственных условиях, и в домашних мастерских. Следует отметить, что оборудование данной категории является наиболее распространенным в сфере металлообработки.

Широкоуниверсальный фрезерный станок по металлу

Практически все модификации фрезерного оборудования работают по схожему принципу и имеют похожую конструкцию. Различия моделей таких станков могут заключаться в их функциональности, которая формируется за счет добавления в их конструкцию дополнительных узлов и систем.

Разновидности фрезерных станков

Перечислим основные типы фрезерных станков, каждая разновидность которых порой весьма значительно отличается от своих собратьев и имеет массу отличий в конструкции и в рабочем предназначении.

Достаточно распространенным типом станков данной категории является вертикально-фрезерный станок. Рабочими инструментами для таких станков являются фасонные, цилиндрические, концевые фрезы, также можно выполнять и операции сверления. Вертикально-фрезерный станок позволяет выполнять следующие технологические операции: обработку зубчатых колес и различных пазов, углов, рамочных элементов, вертикальных и горизонтальных поверхностей на деталях, выполненных из различных металлов.

Вертикально-фрезерный станок без консоли

Фрезерные станки данного типа не имеют в своей конструкции консоли, а их рабочий стол передвигается по направляющим, расположенным на станине оборудования. Станок вертикального типа благодаря особенностям своей конструкции отличается высокой жесткостью, что дает возможность обрабатывать на нем детали из металла с высоким уровнем качества. Коробка скоростей подобного фрезерного станка размещается в головке шпинделя.

Вертикально-фрезерные станки делятся на две категории, отличающиеся наличием в конструкции консоли. Их наименования соответственно:

бесконсольные вертикально-фрезерные станки;
вертикальные консольно-фрезерные станки.

Фрезерный станок по металлу с консолью отличается тем, что его шпиндель и гильза могут перемещаться относительно оси оборудования. Различия в их конструкции можно наглядно оценить на фото.

Горизонтально-фрезерный станок примечателен тем, что его шпиндель располагается в горизонтальной плоскости. Оборудование данной группы позволяет обрабатывать детали, которые имеют небольшие габаритные размеры. Универсальность данного станка обеспечивается за счет того, что в качестве рабочего инструмента на нем используются фрезы концевого, цилиндрического, фасонного, торцевого и углового типа. Горизонтально-фрезерный станок в своей стандартной комплектации не дает возможность выполнить обработку детали по винтовой поверхности, для этого его необходимо оснастить вспомогательными устройствами.

Устройство станков горизонтально-фрезерной группы позволяет устанавливать их рабочий стол параллельно, а также перпендикулярно к оси шпинделя. Все рабочие и силовые узлы данного оборудования размещены на станине, а коробка скоростей, заведующая скоростью вращения шпинделя, размещена в ее внутренней части.

Станки, относящиеся к категории сверлильно-фрезерных, предназначены для обработки не только горизонтальных и вертикальных поверхностей, но и наклонных. Еще с их помощью обрабатывают пазы крупногабаритных деталей.

Такой фрезерный станок по металлу имеет сверлильно-фрезерную головку, позволяющую выполнять операции сверления под наклоном и обрабатывать поверхности, расположенных под углом к горизонтальной оси. Отличительной особенностью такого станка является и то, что его рабочая головка может функционировать в реверсном режиме.

Сверлильно-фрезерный станок (бесконсольный)

По причине своей универсальности, обусловленной возможностью проводить две наиболее востребованные операции, такие станки являются весьма выгодными с экономической точки зрения, а также в плане экономии места на производственной территории. Иметь дома такой станок также мало кто из домашних мастеров откажется, так как такой аппарат объединяет в своей конструкции сразу несколько эффективных и полезных устройств.

Такие станки для работы по металлу очень удобно использовать для оснащения частных цехов или некрупных мастерских, специализирующихся на ремонтно-механических работах. Универсальные станки позволяют выполнять обработку горизонтальных и вертикальных плоскостей, а также поверхностей спирального типа и штампов.

Универсальный фрезерный станок

Такой станок по металлу отличается рядом конструктивных особенностей: узел шпинделя, коробка, а также основные узлы располагаются во внутренней части станины. В конструкции станка предусмотрены вертикальные и горизонтальные направляющие, по которым передвигаются его консоль и рабочий стол. Рабочую поверхность, кроме этого, можно выставить по отношению к шпинделю оборудования под нужным углом, что позволяет обрабатывать с его помощью детали из металла, обладающие даже самой сложной конфигурацией.

Такое весьма компактное оборудование, установленное дома, в мастерских учебных заведениях и в небольших производственных цехах, позволяет выполнять различные технологические операции: нарезать резьбу, сверлить отверстия, выполнять обработку всевозможных деталей и материалов различными видами фрез и прочее.

Обработка заготовок на фрезерных станках такого типа отличается неплохой точностью, так как их конструкция обладает исключительной жесткостью (разумеется, при грамотной установке). Отличаются такие консольно-фрезерные станки и высокой производительностью, что дает возможность использовать их для производства изделий серийными партиями. Несмотря на свою высокую производительность и широкую функциональность, такие станки отличает низкое энергопотребление и компактные размеры, что позволяет удобно размещать их даже на небольшой площади.

Настольный фрезерный станок

Такого рода устройства активно используются во всевозможных сферах промышленности на массовом производстве высококачественных деталей. Станки с ЧПУ высокопроизводительны и способны обеспечить непревзойденное качество не в единственном экземпляре, а на потоке, что делает их незаменимым оборудованием на любом серьезном производстве. Отличия таких станков от всех других разновидностей фрезерных станков настолько значительно, что требуют подробного разбора в отдельной статье.

Станки с ЧПУ, которые обрабатывают детали из различных металлов с высокой производительностью и точностью, имеют один большой недостаток: приличную стоимость, но его полностью компенсируют следующие положительные факторы:

снижение потребности в квалифицированных специалистах на производстве;
высокая производительность относительно станков с ручным управлением;
снижение срока производственных циклов;
ускорение перехода на производство новой продукции.

Фрезерный станок с ЧПУ

Отличие таких устройств от предыдущего вида фрезерных станков заключается в еще большей универсальности, еще более высокой точности и скорости работы. Спектр работ, которые под силу выполнить таким устройствам, включает в себя огромный список операций и процессов, которые востребованы на самых высокотехнологичных и ответственных производствах. Современное программное обеспечение для обрабатывающих центров производят крупные мировые компании. Подробно работа обрабатывающих центров будет рассмотрена в отдельной статье.

5-осевой фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ

Отдельную категорию составляют виды фрезерных станков, оснащенные ЧПУ (числовым программным управлением). Такое оборудование относится к категории профессионального, управляют его работой специальные контроллеры, которые необходимо подключать к компьютерному устройству. Так же как и другие виды фрезерных станков, модели с ЧПУ могут выполнять различные технологические операции по металлу: сверление, зенкерование, растачивание и др.

Настольный станок с ЧПУ

Имея в распоряжении такой станок, можно выполнять любые виды фрезерных операций практически с любым материалом. Если сравнивать горизонтально-фрезерный станок и аппарат широкоуниверсального типа, то его основным отличием является то, что в его конструкции предусмотрена дополнительная шпиндельная головка, которая устанавливается на специальном подвижном хоботе и имеет возможность поворачиваться под любым углом по отношению к обрабатываемой детали.

Что удобно, оба шпинделя такого станка могут обрабатывать детали как совместно, так и в автономном режиме. На поворотной головке также может быть установлен еще одна накладная фрезерная головка, с помощью которой можно выполнять обработку деталей из металла еще более сложной конфигурации — сверлить, растачивать, зенкеровать и прочее.

Широкоуниверсальный фрезерный станок

Также встречаются модели широкоуниверсальных станков, которые не имеют в своей конструкции консольной панели. Вместо нее установлена каретка, передвигающаяся по вертикальным направляющим. На вертикальные салазки данной каретки можно различные приспособления (например, делительный стол). Такие станки стоят несколько дешевле, но также способны выполнять достаточно большой перечень технологических задач.

Подбирая станок фрезерной группы, прежде всего необходимо определиться с тем, для чего он нужен. Подобный подход к выбору оборудования даст вам возможность приобрести его в полном соответствии со своими потребностями, а также не переплатить за те функции, которые вам никогда не потребуются.

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.

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.

Стоимость станков

Классификация фрезерных станков по их стоимости достаточно обширна. Естественно, самыми дешевыми в этом списке являются модели китайских производителей. Можно еще больше сэкономить на приобретении такого оборудования, если покупать его не через посредников, а напрямую у производителей. Что удобно, производители из Китая предлагают как простейшие ручные станки, так и профессиональные, оснащенные ЧПУ. Если рассматривать минимальную вилку цен, то она варьируется в пределах 7000–35000 рублей.

Китайский настольный сверлильно-фрезерный станок Triod MMS-20E (стоимость порядка 60 тысяч рублей)

Достаточно дорого вам обойдется вертикальный станок, стоимость такого оборудования начинается от 20000 рублей. Причем по этой цене вы приобретете станок с самой простой комплектацией: цанга и цанговый патрон, прижимы, приставка, шпиндель.

Если вы соберетесь приобрести для своего производственного предприятия широкоуниверсальный станок, то готовьтесь к тому, что цена такого оборудования начинается от 250000 рублей. Фрезерные станки для работы по металлу, которые оснащены ЧПУ, стоят, начиная от 2 млн. рублей.

В любом случае если задаться целью, можно приобрести качественный фрезерный станок по металлу серийной модели по очень привлекательной стоимости.

Хороший вариант сэкономить на приобретении фрезерного станка — это приобрести подержанную модель. К слову сказать, качественное оборудование серийных моделей (к примеру, ТВ-3 или ТВ-6) можно приобрести по стоимости, начиная от 20000 рублей. Объясняется такая невысокая цена тем, что промышленные предприятия, обновляя свою техническую базу, распродают старые станки по цене, соответствующей 20–30% первоначальной стоимости.

Назначение и устройство фрезерного станка

Фрезерный станок – это агрегат, устройство, применяемое для обработки деталей из твердых типов материалов – металла, пластика, композитов или дерева с использованием фрезы, специального инструмента с вращающимися резцами. Принцип работы фрезерного станка основан на вращательном движении фрезы с одновременным поступательным перемещением (подачей) обрабатываемой детали.

Станок позволяет выполнять следующие операции:

создавать фасонные поверхности (маховики, стержни, клапаны);
обрабатывать плоскости внутри и снаружи;
фрезеровать шлицы, канавки, пазы;
формировать различные профили зубчатых колес;
отрезать заготовки;
торцевать и делать профили на торцевых поверхностях.

Есть много видов фрезерных станков, основные:

горизонтальные;
вертикальные;
консольные;
портальные;
копировальные;
расточные;
5-осевые;
комбинированные.

Общая схема с обозначением основных узлов фрезерного станка

Устройство фрезерных станков

Несмотря на большое разнообразие фрезерных станков, все они имеют схожее устройство, принцип действия и основные узлы.

Станина – основа всех станков. Этот узел наиболее долгоживущая часть станка, рассчитанная на все время его эксплуатации. Выполняет важную роль во всей конструкции. Через станину станок опирается на фундамент при помощи опор или анкерных болтов. Основание станины это база, на которой строится весь станок.

Виды и материалы станин:

Литая станина. Состоит из «чешуйчатого графита», который гасит вибрации и колебания в процессе обработки. Чаще все основные узлы станка изготовлены из модифицированного высокопрочного серого чугуна типа СЧ 15, СЧ 20, СЧ 30 методом литья и покрыты специальным полимерным составом, что обеспечивает станку высокую жесткость и постоянную точность. Целесообразна при больших объемах производства.
Сварная, стальная станина. Обладает меньшей жесткостью по сравнению с литыми, чугунными и подойдет для единичного производства. Такие станины воспринимают небольшие съемы металла (до 1–2 мм) при обработке легких сплавов или стандартных марок сталей.
Железобетонные станины тяжелых уникальных станков. Не получили широкого распространения ввиду большого минуса – это усадка бетона и восприимчивость к температурным колебаниям.
Станины из полимерных материалов. Наиболее интересный раздел, так как имеет ряд существенных преимуществ: отсутствие дальнейшей обработки после отливки, минимальное время на снятие внутренних напряжений, а равно высокая скорость изготовления. Отличаются повышенной устойчивостью к коррозии, легкостью ремонта, низким коэффициентом скольжения и повышенным модулем упругости по сравнению с другими материалами, указанными выше. Вероятность возникновения резонанса у станины из полимерных материалов значительно ниже, чем у стальной, следовательно, станок отличается большей точностью. Применяются при производстве групп станков финишной обработки – шлифовальных, полировальных, 5-координатных станков с повышенными показателями точности обработки.

Вывод: если вам не важен шум и вибрация, если производство не требует высокой точности, но хотите иметь тип станины, проверенный веками, – это, конечно, чугунное литье. Если же важна невысокая стоимость, повышенная виброустойчивость и точность обработки – подбирайте станок на станине из минерального литья.

Продолжим. Далее на станину устанавливаются все остальные узлы – подвижные и неподвижные: колонна, шпиндельная бабка, рабочий стол, привода осей X, Y, Z, направляющие и шарико-винтовые пары (ШВП), а также другое периферийное оборудование и устройства.

Рабочий стол, на котором крепится заготовка, устанавливается на станине и перемещается по направляющим (скольжения или качения) относительно вращающейся фрезы (главного движения станка). Выше стола расположена вертикальная колонна со шпиндельной бабкой и шпинделем, в которой уже фиксируется инструмент (оправки с фрезами, расточными системами и пр.)
Система приводов осей X, Y, Z состоит из приводных двигателей, муфт или редукторов и ШВП ( шарико-винтовой пары). Во фрезерных станках с ЧПУ этот узел получает команды от блока управления ЧПУ и выставляет заданную скорость и направление движения элементов исполнительного механизма. В станках с ручным управлением параметры задают рычаги управления.
Шпиндельная бабка – один из основных конструктивных элементов любого фрезерного станка. Чаще изготовлены из чугуна, как основание и колонна. Узел предназначен для позиционирования, перемещения и вращения шпинделя с режущим инструментом – фрезой относительно заготовки. Крепится на колонне. В состав узла входит главный двигатель, шпиндель с приводом и противовес.
О приводе главного движения. Во фрезерных станках разного класса могут использоваться ременной, прямой, встроенный привод или редуктор. Инструментальные конусы также бывают разных типов, чаще всего используются BT, SK, HSK. Подробнее об интерфейсах мы рассказывали в этой статье.

Противовес позволяет справиться с силами гравитации при подъеме инструмента, повышает производительность станка, различают пневматические, гидравлические, механические и сервопротивовесы.

Общий вид и чертежи шпиндельной бабки фрезерного станка

Интересная особенность при выборе двигателей главного привода. Разные производители имеют различные мощностные показатели при разных габаритах самого корпуса серводвигателя (тот в свою очередь размещается в шпиндельной бабке).

Весь фокус в том, что у заказчика есть возможность устанавливать в станки от AKIRA-SEIKI более компактные по геометрическим параметрам двигатели при тех же мощностных характеристиках, соответственно получаем на выходе более высокие показатели крутящего момента (ранее мы рассказывали об этом в статье о выборе оборудования на системе ЧПУ Mitsubishi).

Инструментальный магазин – важный элемент для автоматической смены режущего инструмента (фрезы в шпинделе). Конструктивно магазины бывают барабанного, карусельного и цепного типа. Предпочтительнее барабанный или цепной. Первый позволяет расширить рабочее пространство /зону для установки дополнительных опций типа поворотных, наклонно-поворотных столов. Второй – цепной, в свою очередь отличается большей вместительностью позиций – применим для многокоординатных обрабатывающих центров. Карусельный в последнее время отходит на задний план, но также востребован в станкостроении для простых, классических задач фрезерной обработки.

Разные варианты исполнения инструментальных магазинов фрезерных станков Барабанного, Цепного, Зонтичного типов

Основные требования, предъявляемые к этому узлу:

достаточная вместительность;
точность позиционирования;
легкий доступ к инструментам;
простая и быстрая загрузка;
скорость смены позиций.

Прочая комплектация – кроме описанных выше основных узлов в комплектацию фрезерного станка входят также:

система подачи СОЖ – для охлаждения зоны резания;
удаление стружки – конвейеры для очистки рабочей зоны;
поворотный стол – для расширения функциональных возможностей (является опцией);
охлаждение электрошкафа – для защиты от перегрева электронных компонентов ЧПУ, может быть как теплообменник, так и кондиционер;
оптические линейки высокого разрешения – позволят компенсировать погрешности, возникающие вследствие образования зазоров;;
системы измерения инструмента и детали – облегчат работу оператору, минимизируют человеческий фактор;

Система ЧПУ. Современные фрезерные станки с числовым программным управлением (ЧПУ) позволяют в автоматическом режиме обрабатывать заготовки любой сложности. Они имеют такое же устройство и принцип работы, как и фрезерные станки с ручным управлением, но обеспечивают:

повышение производительности обработки в несколько раз;
возможность изготавливать детали с высокой точностью;
минимизацию объема ручного труда, что позволяет уменьшить штат обслуживающего персонала;
сокращение времени, необходимое для подготовки заготовок;
время обработки деталей;
высокую культуру производства, при должном подходе;
сокращение влияния человеческого фактора при совершении ошибок.

На схеме отражен принцип организации фрезерного станка с ЧПУ (источник: top3dshop.ru)

Фрезерные станки разных видов от ведущих мировых производителей можно приобрести в компании ПРОМОЙЛ. На сайте предусмотрена удобная система подбора параметров агрегата, в ежедневном режиме работает колл-центр, где вам предоставят детальную консультацию по любой модели станка.

Назначение и классификация фрезерных станков

Фрезерный станок — это станок для обработки металлических и других деталей вращающейся фрезой при поступательном перемещении заготовки.

На фрезерных станках можно обрабатывать плоские и фасонные поверхности с прямыми и винтовыми образующими. Резание осуществляется фрезой — многолезвийным инструментом, у которого зубья расположены на поверхности тела вращения или на торце.

Ввиду многообразия работ, выполняемых фрезерованием, весьма разнообразные и типы фрез (рис. 1). Наиболее распространенными являются цилиндрические фрезы (рис. 1, a), применяемые для обработки поверхностей; дисковые (рис. 1, б) для изготовления пазов, уступов; концевые фрезы (рис. 1, в), используемые для обработки пазов, уступов, фасонных поверхностей; торцовые фрезы (рис. 1, г) для обработки поверхностей, уступов, пазов; фасонные фрезы (рис. 1, д) для изготовления фасонных поверхностей. Стрелками на рисунках показаны направления движения, сообщаемые фрезе и заготовке в процессе резания.

Рис. 1. Основные типы фрез и обрабатываемых ими поверхностей

Для того чтобы получить фрезерованием на детали требуемую поверхность, необходимо сообщить инструменту и заготовке вполне определенные движения, согласованные друг с другом. Эти движения в станках разделяют на основные и вспомогательные.

К основным движениям относят главное движение, называемое еще движением резания, и движение подачи.

Во фрезерных станках главное движение (вращательное) совершает фреза, а движение подачи может выполнять либо заготовка, либо фреза.

Вспомогательные движения необходимы в станке для подготовки процесса резания. К вспомогательным движениям относятся движения, связанные с настройкой и наладкой станка, его управлением, закреплением и освобождением детали и инструмента, подводом инструмента к обрабатываемым поверхностям и его отводом; движения приборов для автоматического контроля размеров и т. д..

Читайте также:

Установка двери - О дверях

Вспомогательные движения можно выполнять на станках как автоматически, так и вручную. На станках-автоматах все вспомогательные движения в определенной последовательности выполняются автоматически.

Классификация и расшифровка фрезерных станков

Каждая модель станка имеет цифровое или буквенно-цифровое обозначение — шифр (например, 6P12, 6Р82, 6Р82Ш, 6610 и т. д), по которому можно составить подробную характеристику станка. Шифр содержит три или четыре цифры, из которых первая обозначает, к какой группе станков относится станок, вторая— к какому типу, третья или третья и четвертая цифры характеризуют один из важнейших параметров станка или обрабатываемой заготовки. Буква, стоящая после первой цифры, означает, что данная модель станка модернизирована (или поколение). Буква в конце цифрового шифра показывает, что на базе основной модели станка выполнен станок с небольшими изменениями. Эти станки являются модификациями основной базовой модели.

По принятой в СССР классификации все металлорежущие станки делят на девять групп. Фрезерные станки относятся к шестой группе. В свою очередь, каждая группа станков делится на типы.

(Прим. СМ) Типы станков фрезерной группы:

1 – вертикально-фрезерные консольные;
2 – фрезерные станки непрерывного действия;
3 – свободная группа;
4 – копировально и гравировально-фрезерные;
5 – вертикальные бесконсольные;
6 – продольно-фрезерные,
7 – широкоуниверсальные консольные,
8 – горизонтальные консольные,
9 – разные.

Расшифровка фрезерного станка 6Р12

Рассмотрим, например, обозначение станка 6Р12. Это фрезерный станок (цифра 6) , модернизированный (буква Р), вертикально-фрезерный (цифра 1), типоразмер станка № 2 (цифра 2).

(Прим. СМ) В СССР производство консольно-фрезерных станков осуществлялось согласно пяти типоразмеров: № 0; № 1; № 2; № 3 и № 4, причем для каждого типоразмера выпускалась полная гамма станков — горизонтальные, универсальные и вертикальные. Каждый станок одной размерной гаммы имел в шифре одинаковое обозначение, совпадающее с номером типоразмера и оснащался фрезерным столом с одинаковыми размерами рабочей поверхности.

В табл. 1 представлены значения размеров рабочей поверхности стола консольно-фрезерных станков взависимости от типоразмера, а также список оборудования относящегося к определенному типоразмеру.

Размер	Модели станков	Размер стола, мм
	6Р10, 6Р80, 6Р80Г, 6Р80Ш, 6Т10, 6Т80, 6Т80Г, 6Т80Ш	200 х 800
1	6Н11, 6Н81, 6Н81Г; 6Р11, 6Р81, 6Р81Г, 6Р81Ш	250 х 1000
2	6М12П, 6М82, 6М82Г; 6М82Ш, 6Р12, 6Р82Г, 6Р82, 6Р82Ш; 6Т12, 6Т82, 6Т82Г, 6Т82Ш	320 х 1250
3	6М13П, 6М83, 6М83Г; 6М83Ш, 6Р83Г, 6Р13, 6Р83; 6Р83Ш, 6Т13, 6Т83, 6Т83Г, 6Т83Ш	400 х 1600
4	6М14П, 6М84, 6М84Г	500 х 2000

Как видно из таблицы размеры рабочего стола (длина и ширина) фрезерных станков, относящихся к следующему типоразмеру, увеличиваются на одно и тоже значение – коэффициент равный 1,25.

В соответствии с размерами стола меняются габаритные размеры самого станка и его основных узлов (станины, стола, салазок, консоли, хобота), мощность электродвигателя и величина наибольшего перемещения (хода) стола в продольном направлении, салазок в поперечном и консоли в вертикальном направлениях.

Модели станков, относящихся к одному поколению и типоразмеру

Металлорежущие станки подразделяют по степени универсальности.

Универсальные станки предназначены для выполнения различных операций на разнообразных деталях. Станки, на которых диапазон выполняемых работ особенно велик, называют широкоуниверсальными. Универсальные станки используют в единичном и мелкосерийном производстве.

Специализированные станки служат для обработки деталей в серийном производстве, сходных по конфигурации, но различных по размеру. Специальные станки предназначены для обработки деталей одного типоразмера и их используют главным образом в массовом производстве. Модели специальных и специализированных станков обозначают одной — двумя буквами, к которым добавляют порядковый номер модели станка.

В металлорежущих станках различают пять классов точности: Н, П, В, А и С.

К классу Н принадлежат станки нормальной точности (например, 6P12).

Класс П— это станки повышенной точности, которую обеспечивают повышением качества изготовления и сборки станков нормальной точности (например, 676П).

Класс В — станки высокой точности, которую достигают при специальной конструкции отдельных узлов и высоких требованиях к изготовлснию, сборке и регулировке станка (например, 6А75В).

Класс А — станки особо высокой точности, которую достигают еще более высокими требованиями к качеству изготовления станка, чем в классе В.

Класс С — станки особо точные, называемые еще мастер-станками, предназначены для изготовления деталей к станкам класса А и В. Требуемую точность достигают за счет большой степени точности обработки деталей из высококачественного материала.

Станки классов В, А, С эксплуатируют в помещениях с постоянной температурой и влажностью.

По габаритным размерам и массе, которые в значительной степени определяются параметрами тех деталей, для обработки которых предназначен станок, станки делят на легкие (до 1 т) , средние (до 10 т) и тяжелые (свыше 10 т) . Последние делят на крупные (10—30 т), тяжелые (30—100 т) и особо тяжелые — уникальные (свыше 100 т)

Фрезерные станки по металлу – виды, особенности, назначение

Фрезерный станок — популярный инструмент в сфере обработки металла. Он незаменим при изготовлении металлических деталей как на малом и крупном производстве, так и в бытовых условиях.

Основные характеристики

Размер — один из критериев деления фрезерных станков на группы:

легкое оборудование — до 1 тонны,
среднее — от 1 до 10 тонн,
тяжелое — от 10 до 100 тонн,
специальное — от 100 тонн.

Другим критерием является способ управления:

Ручное. Предполагает контроль процесса специалистом.
Полуавтоматическое. Аппараты могут самостоятельно выполнять определенный цикл задачи.
Автоматическое. Оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ). Выполняет работу от начала до конца под управлением компьютера, с помощью которого специалист устанавливает необходимые параметры.

Разновидности

Большинство моделей имеет схожие устройство и принцип работы, однако в зависимости от специальных элементов отличается их функциональное назначение. Остановимся подробнее на каждой разновидности.

Вертикально-фрезерные

Один из самых востребованных видов фрезерных аппаратов в области металлообработки. В работе с ним используются фрезы цилиндрического, фасонного и концевого типов. Станок способен обработать элементы из любого металла, применяется при работе как с горизонтальными, так и с вертикальными поверхностями.

Отличительная черта вертикальных фрезерных станков — высокая жесткость, что позволяет изготавливать точные и качественные металлические детали. Рабочая поверхность устройства перемещается по станине с помощью направляющих, а коробка для переключения скорости находится в головке шпинделя.

Наличие или отсутствие консоли определяет тип вертикального станка. Основное отличие заключается в том, что шпиндель и гильза в бесконсольных конструкциях могут перемещаться вдоль оси и проворачиваться по горизонтальной плоскости. Считается, однако, что консольные станки имеют больший уровень сбалансированности и точности.

Горизонтально-фрезерные

Шпиндель конструкции этой разновидности располагается горизонтально, поэтому станок больше подходит для работы с некрупными деталями. В работе с оборудованием используется несколько видов фрез — концевые, цилиндрические, торцевые, угловые и фасонные. Горизонтальный фрезерный станок ограничен в возможности обработки элементов винтовой поверхности. Этот недостаток легко устранить, дополнив механизм специальным устройством.

Рабочий стол горизонтально-фрезерного аппарата можно перемещать и настраивать его положение перпендикулярно или параллельно относительно оси шпинделя. Коробка скоростей этого типа оборудования находится внутри станины, а узлы — снаружи.

Сверлильно-фрезерные

Сверлильно-фрезерные аппараты расширяют возможности оборудования для металлообработки. Оно обладает уникальной головкой, которая может сверлить наклонные поверхности. Другими словами, на таком станке выполняются работы не только с поверхностями, традиционно расположенными горизонтально или вертикально. Аппарат позволяет размещать поверхности под наклоном, под углом к оси станка. Еще одно достоинство рабочей головки заключается в возможности действовать в реверсном режиме.

Оборудование объединяет в себе ряд максимально востребованных функций, занимает немного места и является сравнительно недорогим вариантом. Именно поэтому сверлильно-фрезерные станки так популярны.

Универсальные

Универсальные фрезерны станки для металлообработки обычно используется в небольшом сервисе для ремонтных работ. Универсальность устройства заключается в способности обрабатывать стандартные и спиральные плоскости, а также штампы. В конструкции предусмотрено вертикальное и горизонтальное передвижение рабочего стола и консоли. Более того, положение рабочего стола регулируется. Его можно установить под необходимым углом, что позволяет работать с максимально сложными деталями. Особенность устройства заключается также в нахождении основных узлов и коробки скоростей с внутренней стороны станины.

Настольные

Компактное устройство, несмотря на свои размеры, способно к выполнению разнообразных задач: нарезка резьбы, сверление, обработка изделий. Настольные фрезерные аппараты с консолью имеют большую производительность и быстро справляются с обработкой целых партий. При качественной установке оборудование приобретает высокую жесткость, что влияет на уровень точности при обработке заготовок. При всех перечисленных достоинствах настольные устройства потребляют сравнительно мало электроэнергии и занимают немного места.

Фрезерные станки с ЧПУ

Аппараты этого типа обладают максимальной производительностью и востребованы крупными производственными компаниями. Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) отличаются великолепным качеством работы не только с единичными изделиями, но и с серийными партиями. Преимущества этого оборудования перед другими типами многочисленны.

Высокотехнологичные фрезерные станки с ЧПУ по металлообработке уменьшают значение человеческого фактора на производстве. Важную часть задач выполняет программа, установленная на электронный носитель. Благодаря ЧПУ устройство настолько быстро и точно справляется с задачей, что обеспечивает более высокий уровень производительности в сравнении с ручными фрезерными станками. Кроме того, происходит экономия времени — с помощью оборудования с программным управлением продукция отправляется на производство гораздо быстрее.

Фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ

Полное название аппарата — токарно-фрезерный станок для металлообработки, оснащенный системой числового программного управления (ЧПУ). Многофункциональный фрезерный станок обеспечивает выполнение широкого спектра операций и процессов. Кроме того, оборудование обладает функциями одновременно фрезерных и токарных станков. Аппараты с электронным управлением значительно производительнее, чем станки с ручным управлением. Высокотехнологичная программа управления для них разработана и регулярно совершенствуется ведущими мировыми брендами в сфере инноваций.

Настольные станки с ЧПУ

Среди профессиональных станков с ЧПУ существует и особый — компактный вариант оборудования. Как и более крупные аналоги, устройство соединяется с компьютером и управляется контроллерами. Настольные модели с ЧПУ сверлят, зенкеруют и выполняют все необходимые функции по работе с металлом. Удобный формат аппарата позволяет не только разместить его в ограниченном пространстве, но и сэкономить средства на покупке и электроэнергии.

Широкоуниверсальные

Этот тип станков для металлообработки выполняет различные типы фрезерных работ. Оборудование эффективно обрабатывает изделия из большинства материалов. В сравнении с другими разновидностями он имеет вторую шпиндельную головку, которая может занимать позицию относительно детали под необходимым углом. Кроме того, шпиндели могут работать как одновременно, так и по отдельности. Если установить дополнительную накладную фрезерную головку, список возможных работ аппарата расширяется и включает сверление, растачивание, зенкерование.

Существуют модели, в конструкции которых отсутствует консоль. Ее заменяет каретка, которую можно перемещать вертикально. На ее конструкцию также могут быть установлены дополнительные инструменты. Несмотря на более низкую стоимость таких аппаратов, они обеспечивают выполнение многих процессов.

При выборе фрезерного станка важно понимать его назначение. Определив точный перечень и объем предстоящих работ, вы сможете принять правильное решение, не переплачивая за ненужные функции.

Устройство и принцип работы

Большинство устройств работает аналогичным образом. Единственная разница состоит в направлении и спектре возможностей каждого типа. В общем случае фрезерные станки состоят из следующих основных элементов:

Станина. Несущая основа устройства, на которой крепятся и перемещаются другие узлы. Обычно элемент создается методом литья из серого чугуна.
Рабочий стол. Основная функция — удобство при обработке изделий. Однако, немаловажен тот факт, что стол участвует в формировании жесткости всей конструкции.
Фреза. Рабочий инструмент, которым снимают слои металла с деталей. Его характеристики зависят от поставленной задачи.
Цанга и патрон. Необходимы для установки фрезы.
Портал и шпиндель. Шпиндель имеет важнейшее значение в конструкции станка. Он находится на портале, который может перемещаться на станках с ЧПУ с помощью контроллеров. Шпиндель вращает зафиксированную фрезу.
Электродвигатель. Электрический привод обеспечивает вращение рабочего элемента.

Оборудование с ЧПУ начинает работу со считывания предварительно подготовленных чертежей компьютеризированной программой. Она же создает и передает электронные команды рабочей части станка.

Широкоуниверсальные фрезерные станки совмещают вертикальный и горизонтальный виды аппаратов для работы по металлу. Цанговый патрон и зажимы присутствуют в сборке, но движения передаются коробкой передач от одного электродвигателя. Важное отличие — ручной режим, который дает возможность управлять ходовым блоком.

Пятикоординатный фрезерный станок оборудован дополнительными зажимами, что позволяет добавить в его конструкцию оборудование для гравировки. Рабочий инструмент в данном случае вращается с помощью карданного вала, подключенного к электродвигателю.

К упрощенным вариантам относятся ручные станки, состоящие из нескольких составляющих — цанги с патроном, ротора, головки привода и электродвигателя. Ресурс ручного станка ограничен 10 000 часов. Оборудование действительно не отличается высокой мощностью и многофункциональностью, но отлично подходит для выполнения несложных операций на нерегулярной основе.

Стоимость

Наиболее экономичные варианты фрезерных станков — от ручных до профессиональных и компьютеризированных — предлагают китайские производители. В среднем, минимальный ценник на китайские аппараты находится в пределах от 7 до 35 тысяч рублей.

Вертикальные станки требуют больших вложений. В самой облегченной комплектации этот аппарат обойдется в 20 тысяч рублей. Стоимость оборудования для промышленного производства начинается от 250 тысяч рублей. Цена на станки с числовым программным обеспечением (ЧПУ) — от 2 млн. рублей.

Качественный аппарат по выгодной цене можно найти и среди подержанных станков. Особенно удачный вариант — распродажа техники с предприятий, регулярно обновляющих технику. В этом случае цена на оборудование составляет около 30% от закупочной стоимости.

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.

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:

Основной режущий инструмент – фреза. Она может быть различных видов, что оказывает влияние на возможность фрезерования определенных поверхностей.
Обработке могут придаваться заготовки, которые имеют плоские и фасонные поверхности или являются телом вращения.
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. 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:

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.
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.
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.
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:

одностоечные;
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:

Карусельно-фрезерные оборудованы столом, который напоминает карусель. Его особенностью можно назвать возможность непрерывной черновой и чистовой обработки.
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. Шпоночно-фрезерные станки применяются для создания шпоночных канавок на заготовках цилиндрической и другой формы. По принципу работы подразделяются на следующие классы:

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

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

Как определить группу станка и его назначение?

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:

Первая цифра всегда будет 6, так как она обозначает группу фрезерных станков.
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.
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.
Наличие автоматизированной системы смены инструмента с обоймой барабанного типа приносит в название букву Р, к примеру, 6Р13РФЗ, или инструментального – букву М, к примеру, 6Т13МФ4.
Наличие Числового Программного Управления указывается буквой Ф, а цифра тип используемой программы.

Ранее в название добавляли также условное обозначение завода изготовителя.

Современные фрезерные станки по металлу – виды, особенности, назначение

Широкоуниверсальный фрезерный станок по металлу

Что такое фрезерные станки?

Фрезерные станки представляют собой группу оборудования, назначением которого является обработка заготовок с помощью фрезы. В свою очередь, под фрезой понимается инструмент, имеющий несколько вращающихся резцов, которые погружаются в твердый материал и снимают с него определенный слой, производя в заготовке необходимые изменения.

Фрезерные станки могут быть как металлорежущими, так и деревообрабатывающими. Модели широко используются на крупных, средних и малых предприятиях. Их активно применяют в производственных цехах и ремонтах мастерских. Они отличаются высокой производительностью и четким выполнением поставленных перед ними задач.

Фрезерные аппараты с ЧПУ

Данные станки нашли свое применение в массовом производстве деталей с высоким качеством. Фрезерные станки с ЧПУ намного отличаются от обыкновенных фрезерных станков, потому что на них оборудование производят с использованием последних технологий. С их помощью можно добиться высокого качества изготовления деталей, при высокой скорости производительности.

В малосерийном и серийном производстве, где нужно выполнить сверление, зенкерование, растачивание отверстий в деталях из пластмасс, черных и цветных металлов применяются станки с ЧПУ. Данное оборудование снабжается приводом, который управляется контроллером, подключенным к любому компьютеру.

Среди главных превосходств отмечают:

высокое повышение производительности со станком на ручном управлении;
явное понижение нужды в квалифицированных рабочих;
очевидное снижение сроков перехода на производство новых заготовок;
более элементарное и практическое оснащение;
высокое сокращение сроков производственного цикла.

Как работают фрезерные станки?

При работе фрезерных станков различают основные и вспомогательные операции. К основным действиям агрегата относятся:

вращательное движение закрепленной в шпинделе фрезы,
прямолинейная или криволинейная подача закрепленной на столе заготовки.

Суть данного процесса заключается в том, что в результате взаимодействия фрезы и заготовки при резании с изделия снимается заранее обозначенный слой материала в точно указанном технологической картой месте, что и позволяет получить в итоге деталь с нужными техническими характеристиками.

Причем при выполнении операций с крупными заготовками фреза также может перемещаться. А управлять агрегатом во всех случаях можно вручную, автоматически или с помощью системы числового программного управления.

Вспомогательные операции при функционировании фрезерных станков также очень важны. В их перечень входят работы:

по настройке и наладке аппарата,
по управлению процессом,
по закреплению и освобождению деталей,
по фиксации и снятию инструмента,
по подводу и отводу резца к обрабатываемым плоскостям,
по контролю за выполняемыми операциями,
и так далее.

Стоимость

Для чего используются фрезерные станки?

Фрезерные станки используются для обработки твердых поверхностей, чаще всего это металл или дерево, а определенные виды оборудования могут работать и с металлическими заготовками повышенной степени прочности.

Агрегаты себя прекрасно зарекомендовали на металлообрабатывающих и деревообрабатывающих предприятиях. Также сегодня различают профессиональные и бытовые фрезерные аппараты.

С помощью фрезерного оборудования можно обрабатывать:

наружные и внутренние плоскости,
плоские и фасонные поверхности,
зубчатые колеса,
уступы и пазы,
прямые и винтовые канавки,
шлицы на валах,
и так далее.

Большой перечень операций, производимых на фрезерных станках, связан с использованием в процессе самых различных видов фрез. Так, устройства могут работать с фрезами:

торцовочными,
цилиндрическими,
дисковыми,
угловыми,
шпоночными,
фасонными,
и другими.

Также определенные модели способы выполнять операции, применяя:

расточные резцы,
сверла,
развертки,
зенкера,
резьбонарезные приспособления.

То есть современные фрезерные станки могут выполнять не только фрезерные операции, но также и сверлильно-расточные действия. Также многофункциональным обрабатывающим центрам подвластно выполнение и токарных функций, что делает их универсальными, позволяет выполнять большой перечень задач и быстро окупаться.

Горизонтально-фрезерные устройства

Этот тип служит для обработки деталей небольших диаметров, и он имеет шпиндель горизонтального расположения. Такая конструкция разрешает обработку винтовых, фасонных, а также горизонтальных и вертикальных поверхностей, углов и пазов. Работы осуществляются при помощи цилиндрических и дисковых, концевых, угловых, торцевых, фасонных фрез. Обработка заготовки, для которой потребуется винтовое движение или деление, допустима при применении добавочных устройств.

Особенность, которая его отличает, возможность двигать стол перпендикулярно и параллельно шпиндельной оси. Все узлы, которые важны поставлены на станине, внутри которой располагается коробка скоростей и шпиндельный узел. На консоли располагается коробка подач, а консоль двигается по вертикальным направляющим. Хобот с серьгами служит для поддержания оправки с инструментами.

Классификация фрезерных станков

Основными видами фрезерных станков являются следующие модели:

Горизонтально-фрезерные станки
. В агрегатах присутствуют горизонтальный шпиндель и консольный рабочий стол. Назначением выступает обработка небольших и нетяжелых изделий.
Вертикально-фрезерные станки
. Ось инструмента в конструкциях проходит по вертикали. Есть рабочая консоль. В работу принимаются заготовки с небольшим весом и компактными размерами.
Универсальные фрезерные станки
. В конструкцию включены поворотный стол и дополнительные устройства, что позволяет существенно расширить список выполняемых фрезерных процессов.
Широкоуниверсальные фрезерные станки
. Аппараты оборудованы поворотной шпиндельной головкой и дополнительными приспособлениями, позволяющими максимально охватить весь перечень фрезеровочных действий.
Бесконсольные фрезерные станки
. Производятся с вертикально перемещающимся шпинделем, перемещения стола — продольно-попереченые, что по траектории напоминает крест. Консоли нет, деталь крепится на жесткое основание. Выполняют работу с крупногабаритными и тяжелыми заготовками.
Продольно-фрезерные станки
. В конструкцию входит совершающий продольное движение стол, а движения шпиндельной бабки являются поперечными, вертикальными или под углом.
Карусельные фрезерные станки
. Относятся к агрегатам с непрерывным действием, функционируют по принципу многопозиционного процесса. Оборудованы одним или несколькими вертикальными шпинделями.

Обрабатывающие центры с ЧПУ

В таких промышленных секторах, как автомобильный, аэрокосмический, приборостроение, а также в областях, где невозможно обойтись без массового производства высококачественных деталей, применяются обрабатывающие центры с ЧПУ. С их помощью осуществляется обширный диапазон фрезерных, растачиваемых и сверлильных работ. Такие станки снабжаются современными приводами, которыми управляют специальные контролеры, подключенные к любому IBM P. C. Стоит отметить, что система контроля, а также управления, оснащена высококлассным программным обеспечением, которое производят мировые производители. Отличительной чертой такого станка является высокая скорость резания и высокая точность.

Использование фрезерных станков

При выполнении операций на фрезерных станках основополагающими являются следующие параметры оборудования:

Положение шпинделя
. Шпиндель может осуществлять движение по вертикали, горизонтали или под углом к изделию.
Число шпиндельных головок
. В конструкцию станка могут входить одна, две или большее число шпиндельных головок, а также дополнительная съемная головка.
Конструкция рабочего стола
. Непосредственно влияет на перемещения стола: продольно или поперечно он будет двигаться, будет ли подниматься и опускаться, а также поворачиваться в разные стороны.
Число осей
. В станках осей может быть от 2 до 5 штук. Определяют возможности сложной конфигурации обработки поверхностей деталей, а также производительность агрегата.
Точность обработки
. Операции могут выполняться с нормальной, высокой или повышенной степенью точности.
Использование различных режущих инструментов
. На некоторых агрегатах можно применять только небольшое количество разных фрез, а определенные станки допускают использование и нескольких десятков режущих инструментов.
Мощность агрегатов
. Мощность непосредственно влияет на выбор заготовок с соответствующим уровнем твердости, определение скорости работы и глубину резания.
Частота вращения шпинделя
. Позволяет определять виды материалов, допускаемых к работе, а также качество обработки поверхностей.
Размеры рабочей зоны
. По ним определяются допустимые габариты принимаемых в обработку изделий.

Устройство и принцип работы

Станина. Несущая основа устройства, на которой крепятся и перемещаются другие узлы. Обычно элемент создается методом литья из серого чугуна.
Рабочий стол. Основная функция — удобство при обработке изделий. Однако, немаловажен тот факт, что стол участвует в формировании жесткости всей конструкции.
Фреза. Рабочий инструмент, которым снимают слои металла с деталей. Его характеристики зависят от поставленной задачи.
Цанга и патрон. Необходимы для установки фрезы.
Портал и шпиндель. Шпиндель имеет важнейшее значение в конструкции станка. Он находится на портале, который может перемещаться на станках с ЧПУ с помощью контроллеров. Шпиндель вращает зафиксированную фрезу.
Электродвигатель. Электрический привод обеспечивает вращение рабочего элемента.