Принцип работы фрезерного станка

Технология фрезерных работ по металлу: попутное и встречное фрезерование

Для обработки материалов применяют методы фрезерования, отличающиеся направлением подачи используемого материала. Как правило, при обдирочной первичной отделке металла или заготовок из твердых сплавов, чаще всего применяют встречную фрезеровку. С мягкими металлами и при получистовой или чистовой обработке, лучше работать попутной методикой. Кроме особенностей применения, данные способы работы имеют свои преимущества и недостатки, определяющие их востребованность.

Попутная технология

В процессе применение попутного фрезерования, режущая оснастка вращается в том же направлении, в котором поступает заготовка, что определяет ряд преимуществ этого метода:

• под действием инерционных сил заготовка прочно удерживается на станине, поэтому отсутствует необходимость ее сильной фиксации к столу, что снижает вероятность деформации материала;

• снятие припуска осуществляется с максимальной плавностью, за счет чего на поверхности образуется лишь незначительная шероховатость;

• режущая кромка фрезы имеем незначительный износ, так как при попутном движении они затупляются с меньшей скоростью;

• быстрое отведение стружки без применения дополнительных инструментов или приспособлений.

Но, кроме достоинств, данная технология имеет и ряд недостатков. Попутная фрезеровка не подходит для работы с металлами с множеством твердых включений, требует предварительной подготовки грубых поверхностей и сопровождается сильными вибрациями, от которых можно избавиться, только привлекая для работы станок с высокой жесткостью.

Встречное фрезерование

В отличие от попутной, встречный тип фрезерования предусматривает направление режущего инструмента на встречу движению заготовки. Благодаря этому удается не только повысить производительность, но и получить другие плюсы:

• минимальная нагрузка на механизм, за счет чего продлевается его рабочий ресурс;

• мягкое и равномерное воздействие на металл в процессе реза, позволяющее постепенно увеличивать глубину реза без отклонения от допустимых размеров;

• отсутствие вибраций, даже при обработке металла с шероховатой грубой поверхностью.

К минусам встречного фрезерования относится то, что заготовка нуждается в надежной фиксации, так как сила резки частично направлена на отрыв шаблона от станины. Кроме того, недостатком является быстрый износ фрезы и то, что стружка плохо отводится и может попадать в зону резки.

Настольные фрезерные станки для обработки различных материалов

Мини-станки с ЧПУ классифицируются согласно обрабатываемых материалов на:

• деревообрабатывающие;
• металлообрабатывающие;
• обрабатывающие стекло;
• обрабатывающие камень.

Деревообрабатывающие

Станки с ЧПУ по дереву – популярное оборудование для мебельных и столярных цехов, мастерских, производящих предметы интерьера, сувениры из дерева, фанеры, МДФ, полимеров. Чаще всего применяются бесконсольные агрегаты, имеющие небольшие рабочий стол и настольное пространство.

Работа начинается с закрепления детали, введения программы и тестового запуска, затем осуществляется обработка заготовки и коррекция программы при необходимости.

Мини-фрезеры могут иметь различные технические характеристики:

• максимальные размеры заготовки;
• мощность шпинделя;
• наличие стружкоотсоса и охлаждения рабочей части;
• типы ЧПУ.

С помощью фрезерного оборудования с ЧПУ выполняются работы по обработке и резьбе по дереву, изготовлению печатных плат, мебельных фасадов, раскрою ДСП и МДФ, фрезеровке и гравировке. Станки для изготовления корпусной мебели имеют большие размеры области фрезерования, чем другие разновидности. Это связано с более внушительной площадью деталей.

Для обработки металла

Настольные программируемые фрезеры применяются в авторемонтных мастерских, на мелкосерийных производствах по изготовлению небольших металлоизделий и механизмов, для создания элементов декора из стали разных типов, сплавов и чугуна.

С помощью настольного программируемого фрезерного станка можно обрабатывать плоские, цилиндрические и конические заготовки с высокой точностью.

Специализированные агрегаты выполняют следующие работы:

• фрезерные;
• фрезерно-сверлильные;
• фрезерно-токарные;
• фрезерно-шлифовочные.

Характеризуются более прочной конструкцией и большей мощностью режущего инструмента по сравнению с предназначенными для деревообработки агрегатами. Предусмотрено охлаждение обрабатываемой поверхности водой или маслом. Это уменьшает износ фрезы и препятствует ее заклиниванию. Стружка часто удаляется с помощью встроенного промышленного пылесоса.

По обработке стекла и камня

Основное отличие стеклообрабатывающего оборудования от фрезеров по металлу в том, что применяется режущий инструмент из высокопрочных материалов или с покрытием из корунда, алмазной крошки. В область контакта стекла с фрезой обязательно подается охлаждающая жидкость, которая дополнительно очищает поверхность и воздух от стеклянной пыли. Это предохраняет оператора агрегата от вдыхания вредных веществ. Такие мини-станки используются также для обработки поликарбоната и оргстекла.

Создание барельефа на тяжеловесных плитах из бетона, гранита, мрамора, песчаника и искусственных каменных заготовках с добавкой полимера возможно на специальных станках. Они предназначены для работы с твердыми материалами, большой площадью и повышенной массой деталей. Очистка и устранение отработанных материалов обеспечивается постоянной циркуляцией воды и пылесосом.

Эти мощные агрегаты обрабатывают и другие материалы – металл, дерево, стекло и ПВХ. Поэтому их можно использовать в широком диапазоне профессиональных интересов. Их недостаток – избыточная громоздкость и мощность, которая будет излишней при использовании оборудования для неспецифических работ.

Гравировальные

С помощью мини-агрегатов с числовым ПУ для гравировки обрабатывают:

• бетон;
• камни;
• керамику;
• дерево;
• металл;
• пластик;
• стекло.

На поверхности заготовки образуется выпуклый рисунок.

Изготавливают предметы интерьера, резные декоративные элементы, таблички, рекламные вывески. В полиграфической промышленности востребованы штампы, полученные путем гравировки. Ювелирные мастерские используют мини-станки для инкрустаций и форм для литья.

Гравировальные маленькие станки нашли применение в стоматологии для изготовления коронок и протезов. В обувной промышленности производят лекала и заготовки для колодок.

В зависимости от требуемой сложности формы детали обработка производится в трех- или пятиосевой системах, возможно одновременное охлаждение.

В настоящее время выпускаются переносные гравировальные установки из облегченного алюминиевого профиля, которые можно перевозить в багажнике автомобиля. В качестве источника энергии подойдет топливный генератор.

Классификация фрезерных работ

Как уже упоминалось, в зависимости от используемой фрезы, различают несколько видов фрезерования, а именно:

• Торцевое фрезерование, суть которого состоит в получении определенной формы деталей при помощи торцевой фрезы. Это необходимо в большинстве случаев для вырезания в изделиях подсечек, канавок, окошка, а также “колодец”, канавку и т. д. С её помощью также производят обратное фрезерование торца из внутренней части разного плана изделий. Фрезеровка торца нужна для получения деталей более точных габаритов, простоты монтажа и, по сути, срезанные торцы служат для передачи сжимающих усилий.
• Концевые, которые нужны для образований уступов в плоскостях вертикальной или горизонтальной формы.
• Цилиндрические, отличающиеся получением изделий в плоскостях соответствующей фрезой в обратном положении.
• Зубчатое.
• Фасонное, заключающееся в создании фасонных (сферы, эллипсы и пр.) деталей неправильной формы. Это фрезерование при помощи специальных фрез, в результате чего получаются фасонные изделия.

Также распространены в разных направлениях деятельности много других видов фрез, которые отличаются многофункциональностью, большими возможностями и точностью в выполнении работ. Используются винтовые канавки для создания зенкер, сверл и другого, отрезной фрезой нарезают различного габарита бруски, к тому же можно получить сложную форму детали криволинейным типом фрезы. Стоит отметить отличие фрезерования двойными дисками, шлицевую лезвию для создания пазов в деталях, а также более сложные формы их. Также можно создать определенную форму при недолгом применении видов фрезерования.

Станки для таких работ, в свою очередь, разделяют на механические и лазерные. Существует направление режущего, движущего элемента совместно с изделием, что принять называть попутным типом обработки. Если же навстречу резцу движется изделие, тогда это считается встречная фрезеровка.

Стоит также отметить профильное фрезерование деталей как деревянных, так и металлических и пр. Это отличается в изделиях, которые идут выпуклой либо вогнутой формы. В этом случае необходимо более тщательно подходить к выбору технологического типа, что зависит в основном от габарита детали и сложности профилирования. Данный вид процесса проходит в три этапа: предварительная грубая и частично чистая фрезеровка, получистая и напоследок окончательная чистая. Часто для получения деталей высокого качества финишную обработку производят с большими подачами, а предыдущие операции выполняют отдельно на разных станках.

Так как для фрезеровки деталей цилиндрическим способом производится при не столь хорошем креплении, то чаще всего профильное фрезерование изделий делается торцевым способом. В основном это универсальный способ для многосерийного промышленного изготовления. В этом случае есть возможность воспользоваться несколькими способами фрезерования разных плоских поверхностей. Это использование двух зубил, фрез большого диаметра и нескольких зубил одновременно.

Работа в таком режиме может происходит значительно быстрее и спокойно, в особенности при использовании нескольких фрез сразу, расположенных с разных сторон от изделия. По этой причине фрезерование плоскостей при помощи торцевых фрез, более применяемое в производстве.

Осуществляется фрезерование, помимо этого, также при помощи ионного луча. Это относительно новый и высокотехнологический процесс, позволяющий удалить максимально точный слой металла. Ионное фрезерование производится под воздействием атома гелия на поверхность, главным условием является контроль напряжения и энергии. Другими словами, сегодня не обязательно полировать или шлифовать детали, это можно сделать на атомном уровне, а на раскаленный металл можно вставлять дополнительные детали.

https://youtube.com/watch?v=8uGKsAoiY7g

Особенности работы на токарно-фрезерных станках

Прежде чем приступить к описанию конкретных действий по выполнению фрезерных работ, выделим основные узлы фрезерного оборудования токарно-фрезерного станка.

К основному элементу фрезерной конструкции станка относится фрезерная головка, закрепленная в шпинделе станка, которая позволяет использовать быстросменные конуса для установки сверлильного и фрезерного инструмента, а также токарного резца для выполнения операций точения.

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр внешне практически не имеет отличий от обыкновенного токарного станка с ЧПУ. На самом деле, такой станок оборудован тремя рабочими модулями, которые и отвечают за выполнение всех фрезерных операций на данном оборудовании.

Такие модули выполняют следующие функции:

• движение обрабатывающего инструмента вдоль оси Y, которая располагается в перпендикулярной плоскости относительно осей X-Z токарной части станка;
• вращения инструмента для фрезерной обработки деталей;
• осуществления заданного поворота шпинделя и его фиксированное положение под соответствующим углом.

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр включает в себя магазин с инструментами для обработки деталей, который имеет возможность перемещаться вдоль оси Y.

При выполнении операций по токарной обработке деталей, инструменты станка перемещаются по оси X-Z, в то время как инструмент для фрезерных работ зафиксирован во фрезерной головке на оси Y в начальном положении Y=0.

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.

Какие еще бывают фрезерные станки?

Также существуют и другие виды станков — горизонтальные, сверлильные, настольные. Они выполняют те же функции, что и вертикально-фрезерные конструкции, а используются они также в основном для обработки изделий или конструкций. Однако они могут иметь отличия — дополнительные узлы или агрегаты, направление обработки, наличие вспомогательных обрабатывающих блоков.

Горизонтально-фрезерные

У таких станков шпиндель располагается не в вертикальной, а в горизонтальной плоскости, что обуславливает другой способ обработки деталей. Горизонтальные установки отлично подходят для работы с небольшими объектами на основе металла, дерева или пластика. Горизонтальное расположение крепления позволяет применять дополнительные режущие фрезы (цилиндрические, фасонные, торцевые, угловые). На горизонтальные станки можно поставить вспомогательное оборудование, позволяющее выполнять обработку винтовых и наклонных поверхностей, что делает их практически универсальными.

Сверлильно-фрезерные

Сверлильно-фрезерные установки используются для сверления металлических, деревянных, пластиковых, керамических изделий. Важная особенность — необычное расположение обрабатываемого инструмента, поэтому с помощью такого станка можно сверлить наклонные отверстия, обрабатывать пазы крупногабаритных изделий. Головка-сверло может вращаться как в прямом, так и обратном направлении, что заметно упрощает работу с таким станком. Сверлильно-фрезерные установки сегодня пользуются большим спросом как в крупной, так и в мелкой обрабатывающей промышленности, а также в сфере домашней обработки металла.

Универсальные

Они могут обрабатывать детали любых размеров и формы, а при необходимости деталь во время обработки можно наклонить под любым углом к рабочему инструменту. Еще одно конструктивное отличие — шпиндель, стол, стол-цилиндр располагаются внутри полой станины, а все электрические агрегаты вынесены наружу. Универсальные фрезерные станки обычно применяются в небольших и средних мастерских. Также их широко применяют на крупных металлургических и обрабатывающих заводах.

Настольные

Настольные установки представляют собой облегченные версии вертикальных, горизонтальных, универсальных или сверлильных станков. Их главное отличие заключается в более компактных размерах — а во всем остальном они повторяют оригинальные модели (размеры, строение, расположение основных узлов). Настольные станки часто покупают для нужд школ, училищ, техникумов и других учебных заведений технической ориентации. Преимущества настольных систем — низкое энергопотребление, неплохие технические свойства, компактность.

Широкоуниверсальные

Главная конструктивная особенность широкоуниверсальных фрезерных станков — наличие дополнительного шпинделя у становленным режущим инструментом. Шпиндели могут работать как совместно, так и автономном режиме. Головки со шпинделем обычно ставятся на подвижных хоботах, которые можно перемещать во всех основных направлениях. Для управления обычно применяются панели ЧПУ, позволяющие автоматизировать процедуру обработки. Широкоуниверсальные модели могут работать практически со всеми материалами, которые обладают высокой твердостью.

Зачистку можно выполнять с помощью различных фрезов — угловых, фасонных, цилиндрических, наклонных. Широкоуниверсальные модели применяются для сверления, зенкерования, растачивания или зачистки поверхностей. Универсальные модели обычно применяются в сфере крупной металлургии. Объясняется это так:

• Высокая цена установок. Широкоуниверсальные модели имеют сложную конструкцию и оборудованы панелями ЧПУ, которые позволяют управлять устройством в автоматическом режиме. Это упрощает работу, но плохо влияет на цену (такие модели дороже обычных в 5-10 раз).
• Нужно дополнительное обучение. Если рабочий всю жизнь работал на вертикальном, горизонтальном или универсальном станке, то ему сперва придется пройти дополнительное обучение. Также ему придется дополнительно «набить руку», поскольку работать с двумя резаками поначалу не так уж легко.
• В сфере мелкой обработки потребности в таких моделях нет. Для небольших мастерских намного выгоднее обычный станок — низкая цена, небольшое электропотребление, простота применения. Покупка дорогого широкоуниверсального станка влетит в копеечку, а траты окупятся нескоро.

Консольно-фрезерные станки, выпускаемые в СССР и СНГ

Серия	Размер	Изготовитель	Год	Модель
6	2	ГЗФС	1932	682
6Б
1
2	ГЗФС	1937	6Б12, 6Б82, 6Б82Г
3
6К
1	ДЗФС	6К11, 6К81, 6К81Г, 6К81Ш
2	ГЗФС	6К12, 6К82, 6К82Г, 6К82Ш
3	ГЗФС	6К13П, 6К83, 6К83Г, 6К83Ш
6Н	Жальгирис	1969	6Н10, 6Н80, 6Н80Г, 6Н80Ш
1	ДЗФС	1970	6Н11, 6Н81, 6Н81Г, 6Н81А, 6Н81Д
2	ГЗФС	1951	6Н12, 6Н82, 6Н82Г
3	ГЗФС, ВМЗ	1951	6Н13, 6Н13Ф3, 6Н83, 6Н83Г, 6Н13ГА
6М	Жальгирис	6М10, 6М80, 6М80Г, 6М80Ш
1	ДЗФС	1971	6М11, 6М11К, 6М81, 6М81Г, 6М81Ш, 6М81Ш-1, 6М81Ш-1Ф1, 6М81ШФ2
2	ГЗФС	1961	6М12П, 6М12ПБ, 6М82, 6М82Г, 6М82ГБ, 6М82Ш
3	ГЗФС	1961	6М13П, 6М13ПБ, 6М83, 6М83Г, 6М83Ш
6Р	Жальгирис	1973	6Р10, 6Р80, 6Р80Г, 6Р80Ш
1	ДЗФС	6Р11, 6Р11К, 6Р11Ф3, 6Р81, 6Р81Г, 6Р81Ш
2	ГЗФС	1972	6Р12, 6Р12К, 6Р82, 6Р82Г, 6Р82Ш
3	ГЗФС, ВМЗ	1972	6Р13, 6Р13Б, 6Р13Ф3, 6Р13Ф3-3, 6Р83, 6Р83Г, 6Р83Ш
6Т	Жальгирис	1986	6Т10, 6Т80, 6Т80Ш
1
2	ГЗФС	1985	6Т12, 6Т82, 6Т82Г, 6Т82Ш
3	ГЗФС	1985	6Т13, 6Т83, 6Т83Г, 6Т83Ш
6Д	ДЗФС	1987	6Д10, 6ДМ80Ш
1	ДЗФС	1990	6Д81, 6Д81, 6Д81Г, 6Д81Ш
2	ДЗФС	6Д12, 6Д12Ф20, 6Д12Ф3, 6Д82, 6Д82Г, 6Д82Ш
3	ДЗФС	6ДМ83Ш

Основные производители фрезерных станков в СССР и России:

ВМЗ — Воткинский машиностроительный завод. В настоящее время — Воткинский Завод, ОАО

ГЗФС — Горьковский завод фрезерных станков. В настоящее время — Завод Фрезерных Станков ЗФС, ООО

ДЗФС — Дмитровский завод фрезерных станков. В настоящее время — Дмитровский завод фрезерных станков ДЗФС, ООО

УЗТС — Ульяновский завод тяжелых и уникальных станков УЗТС. В настоящее время — Ульяновский завод тяжелых и уникальных станков УЗТС, ООО

ВСЗ — Воронежский станкостроительный завод.

Жальгирис — Вильнюсский станкостроительный завод «Жальгирис»

Универсальные и широкоуниверсальные станки

Снабжены: в первом случае поворотным столом, во втором — поворотной шпиндельной головкой. Такой тип оборудования значительно расширяет перечень проводимых фрезерных операций.

Это интересно: Точилка для ножей своими руками — эффективное приспособление

Фрезеры

В классификации фрезерных станков отдельное место отводится консольно-горизонтальным и универсальным агрегатам. Указанные модификации позволяют обрабатывать горизонтальные и вертикальные поверхности под любым углом, а на «универсалах» с поворотным столиком имеется возможность фрезеровать винтовые и зубчатые детали с максимальной точностью. Расширяют технологические операции указанных станков всевозможные насадки по типу унифицированных головок и прочих приспособлений.

Консольные модификации отличаются от вертикально-горизонтальных версий тем, что оснащаются поворотом стола относительно собственной оси. Многофункциональные аппараты обеспечены специальным хоботом на остове, который агрегирует с головкой шпинделя и прочими конструктивными элементами. На таком оборудовании производят операции по обработке чугуна, стали, цветных металлов. Консоль располагается на вертикальных направляющих элементах, которые удерживают салазки с продольной плитой и соответствующими деталями, служащими для горизонтальной обработки материала.

Станки консольно-фрезерные

Консольно-фрезерные станки — это наиболее распространенный тип станков, применяемых для фрезерных работ. Название консольно-фрезерные станки получили от консольного кронштейна (консоли), который перемещается по вертикальным направляющим станины станка и служит опорой для горизонтальных перемещений стола.

Наличие консоли, сообщая консольно-фрезерным станкам ряд удобств при обслуживании, несколько понижает жесткость при стыке со станиной, поэтому в конструкциях современных станков значительно увеличена длина направляющих консоли, созданы устройства для закрепления подвижных частей станка, повышена жесткость корпусных деталей.

Так как большей частью детали, применяемые в машиностроении, по размерам вписываются в габариты консольно-фрезерных станков общего назначения, парк фрезерных станков в механических цехах в основном укомплектован горизонтально- и вертикально-фрезерными станками консольного типа, а парк инструментальных и ремонтно-механических цехов, кроме того, еще и универсально-фрезерными и широкоуниверсально-фрезерными.

Кроме того, на базе некоторых основных моделей выпускаются модификации. Например, на базе вертикально-фрезерных станков 6М12П и 6М13П выпускаются быстроходные консольные вертикально-фрезерные станки 6М12Г1Б и 6М13ПБ. На базе горизонтально-фрезерного станка 6М82Г выпускается более быстроходная модель станка 6М82ГБ. На базе универсально-фрезерных станков 6Н81 и 6Н82 выпускаются широкоуниверсальные фрезерные станки 6Н81А и 6М82Ш. Широкоуниверсальные фрезерные станки в настоящее время находят широкое применение в единичном и мелкосерийном производствах для выполнения разнообразных фрезерных, расточных и сверлильных работ. На этих станках можно изготовлять металлические модели, штампы-формы, шаблоны, кулачки и т. п.

Широкоуниверсальный станок 6Н81А имеет шпиндельную головку, расположенную на хоботе и поворачивающуюся вокруг горизонтальной оси от 0 до 115°. В горизонтальном положении головки станок работает, как горизонтально-фрезерный, а в вертикальном положении, как вертикально-фрезерный.

Широкоуниверсальный станок 6М82Ш и аналогичный по конструкции станок большего размера 6М83Ш имеют два шпинделя: один — горизонтальный, как у обычного горизонтально-фрезерного станка, второй расположен на хоботе и может быть установлен под любым требуемым углом. Применение делительной головки и круглого поворотного стола значительно расширяет области применения этих станков. Для обработки различного рода поверхностей, а также крупногабаритных заготовок, превышающих по размерам площадь стола, вертикальная шпиндельная бабка смонтирована на выдвижном хоботе и может поворачиваться под любым углом в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. При этом возможна одновременная работа горизонтального и вертикального шпинделей

Типоразмеры консольно-фрезерных станков принято характеризовать по величине рабочей (крепежной) поверхности стола. Консольно-фрезерные станки могут иметь горизонтальное, универсальное (широкоуниверсальные) и вертикальное исполнение при одной и той же величине рабочей поверхности стола. Сочетание разных исполнений станка при одинаковой основной размерной характеристике стола называют размерной гаммой станков.

В СССР было освоено производство консольно-фрезерных станков пяти типоразмеров: № 0; № 1; № 2; № 3 и № 4, причем по каждому размеру выпускалась полная гамма станков — горизонтальные, универсальные и вертикальные. Каждый станок одной размерной гаммы имел в шифре одинаковое обозначение, соответствующее размеру рабочей поверхности стола.

В зависимости от размера рабочей поверхности стола различают следующие размеры консольно-фрезерных станков:

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

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, салазок в поперечном и консоли в вертикальном направлениях.

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.

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