Фрезерные станки по металлу. Оборудование для обработки металла

Фрезерование - это один из самых распространенных методов обработки деталей. Таким способом обрабатывают простые и фасонные поверхности заготовок из разных материалов. Для обработки с помощью фрезы используют фрезерные станки по металлу и др. материалам - сверхмощные электрические установки. В конструкцию станка входит шпиндель, прикрепленный к движущемуся валу. Станок оснащен литым станом и столом из литого металла. Шпиндель имеет высокую скорость вращения, что является обязательным требованием для получения высокого качества обработки разных поверхностей, тем более очень прочных. Чем выше класс станка, тем выше скорость вращения шпинделя. При работе на станках не ощущается вибрации, поскольку конструкция основания массивная и тяжелая. Чем выше класс станка, тем ниже шум работающих механизмов.

В зависимости от материала, который обрабатывают на станке, установки носят название соответственно: фрезерные станки по металлу, универсальный, широкоуниверсальный станок.

Станок универсальный от широкоуниверсального отличается тем, что второй дополнительно имеет в составе так называемый хобот, на который крепится специальная головка со шпинделем или другими конструктивными элементами. Есть два способа обработки вращающейся и движущейся фрезой: по подаче и против подачи.

Технологические характеристики станка определяют такие параметры, как конструкция, класс оборудования, комплектность, точность, класс систем ЧПУ и их особенности.

Фрезерные станки по металлу и другим материалам высокопроизводительные, что дает на выходе высококачественные изделия с идеальными геометрическими формами. Сейчас применяют фрезы из современных материалов (минералокерамические, сверхпрочные и очень твердые синтетические). Это расширяет возможности обработки, упрощает или вовсе позволяет опустить такой этап, как шлифование. На фото ниже - вертикальный фрезерный станок.

Классификация станков с фрезами

Фрезерные станки по металлу или дереву бывают с консолями и без таковых. В первом случае стол установлен дополнительно на перемещающейся консоли.

По назначению бывают:

• фрезерный универсальный;
• горизонтально- или вертикально-фрезерный;
• продольно-фрезерный;
• копировально-фрезерный станок;
• резьбо-фрезерный;
• шпоночный;
• карусельный;
• барабанно-фрезерный и др.

Различают станки также по направлению расположения шпинделя. Названия "горизонтальный фрезерный" и "вертикальный фрезерный станок" говорят о том, как именно в конструкции расположен шпиндель. А в линейке универсального оборудования в наличии есть конструкции, которые обеспечивают поворот стола по вертикальной оси. И используют такие станки для фрезерования простых конфигураций и сложных изделий по шаблонам. Фрезерный станок по металлу расширяет свои возможности при применении всевозможных дополнительных универсальных приспособлений.

Типоразмеры станков для фрезерных работ

От размера и веса заготовки, деталей зависит и размер стола оборудования, которое выбирается для фрезерования. Наглядный пример - копировально-фрезерный станок, оснащенный столом. Есть пять типоразмеров таких столов. Градация станков осуществляется от 0 до 4 по размерам стола (длина, мм/ширина, мм):

Группы фрезерных станков

В основном выделяют такие две группы: фрезерные станки общего назначения и так называемые специализированные.

В первую включают станки с консолями и без, продольно-фрезерные и непрерывного цикла обработки (фрезерно-карусельные и фрезерно-барабанные).

Ко второй относят оборудование копировального типа, т. е. копировально фрезерный станок, фрезерно-гравировальный станок, те, что используют для нарезки зубцов, резьбы разной конфигурации (резьбо-фрезерные), а также шпоночно-фрезерные, шпице-фрезерные и др.

Использование станков 1-ой группы

Бесконсольные вертикально-фрезерные (в названии уточняют наличие крестового стола) станки используют в тяжелой промышленности для получения крупных в сечении деталей. Столы подачи у таких станков больших размеров, оборудование мощное и отличается высокой частотой вращения шпинделей. Удобным является то, что электрическое питание шпинделей осуществляется от внешних электрических двигателей. В отдельных моделях оси шпинделя крепятся под углом к столу, который, в свою очередь, может двигаться в пер­пендикулярном и параллельном направле­ниях по отношению к горизонтальной пло­скости.

Станок фрезерный универсальный имеет поворачиваемый стол, что позволяет применять данный тип для фрезерования различных винтообразных поверхностей.

Для работы с крупными и тяжелыми заготовками, имеющими большую длину поверхности, есть продольно-фрезерные станки из первой группы.

Станки 2-ой группы и их использование

Для копирования уже созданных деталей из дерева, кости, пластмассы, стекла особо широко в мебельной промышленности используют копировально-фрезерный станок. На нем фрезеруют прямолинейные и криволинейные контуры, пазы и гнезда, а также сверлят отверстия различных диаметров в столярных заготовках. На таких станках легко копировать различные узоры, орнаменты, фрески. При использовании более одного резца на копировально-фрезерном станке можно получить нужное количество копий изделия. И так как все этапы работы (черновые, получистовые, чистовые) проходят параллельно, то и детали получают в виде точных копий. Тиражируются детали простые и объемные.

Фрезерно-гравировальный станок используется для гравировки любой сложности на различных поверхностях (металл, стекло, кость и др.). Различаются такие станки мощностью шпинделя, скоростью реза и величиной хода по всем осям. Различия есть также в способах крепежа заготовок на столе и в размерах рабочей поверхности, в соотношении производительности и точности получения поверхности. Для гравировки используют как обычные фрезы круглые, так и особые специфичные граверы. Фрезерно-гравировальный станок работает в несколько заходов. Во избежание обугливания краев в один заход фрезы рекомендуют снимать не более 5 мм. Использование сферических фрез дает меньшую шероховатость. Основные преимущества гравировального фрезерного станка с ЧПУ - в скорости, точности и простоте. Готовят файл изображения, загружают его в программную часть станка и далее ПО станка само рассчитывает оптимальную скорость гравировки для получения узора любой сложности и наивысшего качества.

В отдельную группу выделяют станки барабанно-фрезерные и карусельно-фрезерные.

Фрезерный станок с ЧПУ : основные разновидности

Станки с ЧПУ имеют массу преимуществ перед другими типами и видами. Они производительнее станков, у которых управление ручное. Фрезерный станок с ЧПУ высокоточен и гибок, что особенно ценно, когда речь идет о сверхсложных операциях над любыми поверхностями. Стоимость такого оборудования невысокая, поэтому оно экономически выгоднее.

Конструктивно станки с ЧПУ похожи на механические фрезерные станки по металлу и др. материалам и классифицируются по тем же признакам:

• положение шпинделя (вертикальное или горизонтальное);
• число одновременно применяемых инструментов (одно- или многоинструментные);
• компоновка и число направлений продвижения шпинделя и стола;
• наличие или отсутствие консолей.

Основное выгодное отличие состоит в автоматизации почти всех рабочих процессов благодаря наличию управляющей программы.

Структура шифра

Согласно классификации, фрезерные станки имеют шифр, содержащий набор букв и цифр. Первые две указывают на тип станка и его группу:

• единица в шифре говорит о том, что станок вертикально-фрезерный и на консоли;
• пятерка же обозначает аналогичные, но без консоли;
• двойка - непрерывно действующие;
• тройка - одностоечные продольные;
• четверка - копировальные и гравировальные;
• семерка - широкоуниверсальные.

Размеры оборудования зашифрованы третьей и четвертой цифрами. Буквы указывают на модификации в конструкции. Последние буквы отвечают за модификации базовой модели, за деление по классам точности (нормальная, повышенная и особо точная), использование современных систем управления оборудованием и их вид.

У производителей есть право вносить изменения в первоначальную модель, и это должно получить отражение в шифре после основного обозначения. Несерийное оборудование или специальное типа копировально-фрезерного или гравировально-фрезерного на заводе обозначается специальными шифрами с индексом завода.

Характеристики фрезерных станков

Основное место в паспорте к станкам любого типа занимают характеристики оборудования. К основным относятся:

• вес/масса станка;
• максимальный вес заготовок, которые можно обрабатывать на данном станке;
• мощность двигателя;
• шкала скоростей вращения шпинделя и др.