Горизонтально-фрезерные станки: модели, технические характеристики, устройство, назначение

Горизонтально-фрезерные станки используются для производства деталей, получаемых за счет вращательных движений режущего инструмента. Одновременно с этим фреза может выполнять в цилиндрических заготовках отверстия, делать плоские участки, пазы, кромки. У такого оборудования обязательно присутствует как минимум 3 оси: шпиндельная-вращательная, вертикальная и горизонтальная. Может быть и 4, часто используется дополнительная вертикальная ось. Это дает больше свободы движению режущего инструмента.

Устройство и назначение

Горизонтально-фрезерные станки выполняются под различные размеры: от маленьких настольных до уникальных промышленного назначения. Обработке подвергаются материалы из металла, пластмассы, стекла, дерева и др. Заготовка размещается на столе и крепится скобами либо вакуумом. Режущий инструмент крепится в шпиндельном узле, и он может перемещаться вертикально. Чаще стол имеет две оси, что позволяет смещать заготовку в требуемую координату.

Горизонтально-фрезерные станки имеют множество модификаций, у которых одна ось стола может двигаться перпендикулярно инструменту, другая параллельно. В большинстве случаев этого становится достаточно, чтобы производить корпусные детали, блоки двигателя и другие аналогичные изделия. Обороты инструмента зависят от мощности шпиндельного мотора, а вид материала для обработки от жесткости конструкции.

Горизонтально-фрезерные станки используются несколько десятков лет. Внедрение систем ЧПУ позволило повысить точность обработки и производительность оборудования. Одним из пользующихся спросом является горизонтально-фрезерный станок 6Р82, производимый еще во времена СССР. Электронная начинка позволяет встроить машину в технологическую линию или реализовать производство уникальной продукции.

Универсальная модель

Горизонтально-фрезерный станок 6Р82 можно подстраивать под уникальные задачи за счет следующих модификаций:

• Делительной головки.
• Накладной универсальной головки.
• Круглого поворотного стола.
• Дополнительной оси вращения.
• Устройства для нарезания гребенок.
• Универсального делительного аппарата.

Горизонтальный консольно-фрезерный станок 6Р82 разработан таким образом, что оператор-наладчик без задержек меняет режущий инструмент за счет быстросъемных креплений. Электроника работает по принципу защиты инструмента – происходит снижение подачи в автоматическом процессе реза. А нагрузка на ось становится безопасной при применении бесконтактных электромагнитных муфт. Привод подач провернется при превышении момента давления на валу, и основные узлы кинематики останутся целыми.

Для удобства смены инструмента на панели станка имеются кнопки толчковой подачи шпинделя и удержания его в фиксированном положении. Горизонтально-фрезерный станок с ЧПУ 6Р82 потерпел изменения и был значительно доработан производителем. Сменился принцип управления, электронная начинка, повысилась жесткость конструкции. Вместе с тем изменилась маркировка станка, Горьковский станкостроительный завод расширил линейку оборудования, но запчасти на устаревающие модели продолжает поставлять.

Надежное оборудование

Горизонтально-фрезерный станок с ЧПУ – это еще и надежное устройство, позволяющее работать с твердосплавными металлами. Для обработки применяются следующие виды фрез:

• Дисковые.
• Фасонные.
• Угловые.
• Цилиндрические.
• Концевые.

Основные технические характеристики горизонтально-фрезерных станков:

• Размеры стола и длина хода осей станка.
• Жесткость конструкции.
• Мощность шпиндельного узла.
• Тип управления и двигателей, датчиков обратной связи.
• Наличие опций для реализации узких задач производства.
• Тип осей: скольжения, качения.
• Наличие магазина для автоматической смены инструмента.
• Комплектация вторым столом и возможность его смены в автоматическом цикле.

Конструкция оборудования

Устройство горизонтально-фрезерного станка влияет на его возможности. В большинстве случаев он состоит из несущей части: станины и колонны, которые устанавливаются на фундаментную плиту. Уже на несущие части крепятся хобот, стол с направляющими скольжения, качения либо винтовая пара.

Дополнительно устанавливаются консоль с оправкой. Далее несущие части обвешиваются коробкой передач и шпинделем. Завершением конструкции являются защитные кожуха с замками безопасности. На современных моделях присутствует технологичный пульт управления с хорошей эргономикой.

Похожее оборудование

Универсальный горизонтально-фрезерный станок марки KH40G Троицкого завода является аналогом приведенных моделей. В конструкции имеется два сменных стола, на которых закрепляются габаритные детали. Шпиндельный узел имеет три оси: вертикальную и две горизонтальных. Стол также имеет ось для смены палет.

Управление станком производится неприхотливой в обслуживании и надежной системой ЧПУ Fanuc, существует возможность реализации на основе Sinumerik, но это значительно повышает стоимость оборудования. Столы имеют отличную геометрию, поставляются из Японии.

Станок имеет компактные размеры, вес и возможность установить дополнительные опции. Система охлаждения размещается под рабочим объемом, что позволяет жидкости циркулировать по замкнутому циклу. Для питания станка требуется воздух и 3-фазное подключение электричества.

ТСГФ-50 - аналог корейского HS5000

Существуют более производительные горизонтально-фрезерные станки, назначение которых - выпускать габаритные корпусные детали в промышленных масштабах. При всех функциях и размерах оборудование довольно компактно размещается в малом цеху. Станок оборудован двумя заменяемыми автоматически столами, изготавливаемыми с японской точностью.

Динамика движения осей соответствует передовым достижениям в станкостроении. Двигатели постоянного тока обеспечивают равномерность перемещения осей, а позиционирование может достигать 0,01 мкм благодаря линейкам производителя Heidenhain. Оси скольжения обеспечивают равномерность перемещения и способны выдерживать большие механические нагрузки.

Также в корпус машины встроен автоматический сменщик инструмента. Инженерами продуман безопасный вывод из аварийных ситуаций в полуавтоматическом режиме при помощи M-кодов, что исключает повреждение конструкции при ошибках оператора.

Особенности отдельных узлов

Все горизонтально-фрезерные ЧПУ станки имеют высокооборотистый шпиндельный мотор. Нагрузка на него значительно снижается благодаря использованию механизма передачи, который имеет автоматическую функцию смены в последних версиях оборудования. Автоматический сменщик инструмента может иметь более 30 позиций, что сокращает переналадку на новый тип заготовок и деталей.

Полезной функцией является продувка патрона шпинделя от жидкости охлаждения, чтобы при смене инструмента не происходило загрязнение крепежных частей узла. Станки часто комплектуются водяными и воздушными пистолетами. Допуск биений инструмента и шпиндельного узла не более 0,01 мкм. Для высокой интенсивности работы применяется блок охлаждения шпинделя, устанавливаемый снаружи станка.

Станина

Жесткость несущих частей - важный параметр для соблюдения геометрии производимой продукции. Качественный сплав из металлов высокой прочности обеспечивает надежность геометрии станка на долгие годы. Но для соблюдения этого параметра требуется качественный монтаж и периодический контроль уровня в различных точках расположения инструмента.

От правильности выставленного уровня станины зависит: соосность шпинделя и отверстий на детали, перпендикулярность и параллельность движения фрезы. Классический станок имеет несколько ножек, установленных на регулируемые опоры. Важное внимание уделяется бетонному основанию. В идеале фундамент должен иметь 0,8 метра монолитного основания, которое может включать металлическое армирование для веса оборудования в 3 тонны.

Последовательность наладки станка

При выставленном уровне станка следует дать оборудованию отстояться, как минимум сутки. За это время со станины снимется остаточное напряжение металла и произойдет перераспределение нагрузки. За этим следует процесс проверки соосности узлов. Замеряется геометрическая точность частей, указанных в спецификации, поставляемой заводом-изготовителем.

При отклонениях от заданных параметров производится дополнительная регулировка. Чтобы не было биений в процессе работы, контролируют смещение уровня станины при различных комбинациях расположения шпиндельного узла и стола с заготовкой. Вращение самого инструмента может иметь бой в пределах допуска, все зависит от требуемой точности выпускаемых деталей. Доработка на месте требуется для решения индивидуальных требований заказчика.

При приемке станка обращают внимание на расход масла. Завод-изготовитель часто завышает его для исключения заклинивания при работе в условиях, отличных от нормальных (температура воздуха от 20 и не выше 35 градусов, влажность малых значений, низкая запыленность среды). Также следует проверять поставляемые части и наличие указанных опций.