Назначение и сферы применения

Основное назначение фрезерного станка – обработка металлических деталей различной конфигурации, в том числе со сложным профилем. Фрезерование позволяет выпускать изделия с высокой точностью размеров и отличным качеством поверхности. Давайте разберемся на примерах, когда нужен фрезерный станок.

С помощью операций фрезерования изготавливают шестерни, зубчатые колеса, втулки, элементы корпусов – все эти и многие другие детали машин и механизмов делают на фрезерном станке по металлу. С помощью фрез различного типа можно выбирать шлицы, пазы, винтовые и прямые канавки, обрабатывать фасонные поверхности, профилировать торцы и многое другое.

Фрезеровка используется не только для серийного выпуска деталей и изделий. Фрезерные станки востребованы для производства штучных комплектующих уникальной формы, создания прототипов, демонстрационных моделей, опытных образцов.

На фрезерах можно обрабатывать заготовки практически из любых металлов и сплавов. Оборудование применяют для работы с углеродистыми и легированными сталями, чугуном, алюминием, медью, латунью, бронзой, никелем, титаном и прочее.

Конструктивное устройство

Существует множество видов фрезерных станков по металлу, однако в конструкции всех агрегатов присутствуют следующие основные узлы:

• Станина – прочная и устойчивая база из стали или чугуна для установки всех остальных компонентов агрегата.
• Рабочий стол – плоская поверхность, на которой закрепляются обрабатываемые детали. Стол движется в продольном и в поперечном направлении по горизонтали, у некоторых моделей он движется по вертикали (подъем и опускание), а также имеет поворот или наклон на определенный угол.
• Шпиндель – один из критически важных узлов фрезерного агрегата, обеспечивает вращение фрезы.
• Фрезерная бабка – предназначена для регулировки скорости вращения шпинделя и направления его движения.
• Привод – в большинстве фрезерных станков используются электрические приводы постоянного и переменного тока.

Принцип работы фрезеров

Широкие возможности фрезерного станка определяются принципом его работы. Агрегат производит механическую обработку металлических заготовок за счет сочетания двух операций:

• вращение многолезвийного резца, который зафиксирован в шпинделе;
• подача закрепленной на рабочем столе заготовки.

Металлическая заготовка подается прямо или криволинейно – это зависит от конфигурации будущего изделия.

Взаимодействие режущего инструмента с заготовкой происходит в точно определенной локации, при этом снимается строго необходимый слой металла. Такой принцип работы фрезерного агрегата позволяет осуществлять обработку деталей самой сложной конфигурации.

Какие работы выполняют на фрезерном оборудовании

Фреза представляет собой цилиндрический или дисковый режущий инструмент с зубьями, которые могут располагаться на поверхности тела вращения либо на торце. Оснастка может изготавливаться из быстрорежущих и инструментальных сталей, твердосплавных материалов, минералокерамики, промышленных алмазов.

Используя разные типы фрез, можно выполнять широкий спектр операций фрезерования.

В зависимости от модели на фрезерный станок могут устанавливаться следующие типы многолезвийного режущего инструмента. Рассмотрим основные виды фрезерной оснастки, функции и сферы применения каждого типа.

Дисковые фрезы – один из самых распространенных видов оснастки для фрезера. Зубья инструмента могут располагаться с одной или двух сторон, иметь разные размеры и форму. По этим характеристикам дисковые фрезы делятся на пазовые, отрезные, прорезные. С помощью дисковой оснастки осуществляют обрезку металлических заготовок, выполняют пазы, снимают фаски, осуществляют выборку металла.

У торцевого инструмента режущие кромки располагаются на торце и в боковой плоскости. Он предназначен для чистовой работы с плоскими и ступенчатыми поверхностями, обработки фасонных профилей сложной конфигурации.

Концевые фрезы востребованы в тех случаях, когда нужно обрабатывать узкие плоскости, фрезеровать пазы и уступы, создавать фасонные профили. Внешне концевая фреза выглядит как сверло, но отличается тем, что может выполнять не только осевое, но и боковое сверление.

Основная сфера использования цилиндрических фрез заключается в обработке прямых поверхностей деталей, расположенных параллельно оси оснастки. Инструмент с прямыми зубьями подходит для работы с узкими поверхностями, оснастка с винтовыми режущими кромками используется для широких плоскостей.

Обработку наклонных поверхностей деталей, выборку угловых пазов, нарезку стружечных и винтовых канавок осуществляют с помощью углового инструмента. По конфигурации режущих лезвий этот тип оснастки делится на одно- и двухугловые фрезы.

Фасонные фрезы используются для создания фасонных поверхностей различной конфигурации, в том числе самой сложной. Они предназначены для работы с заготовками, у которых есть большая разница между длиной и шириной. В зависимости от назначения фасонный фрезерный инструмент оснащается затылованными или остроконечными зубьями.

Резьбовой инструмент для фрезера незаменим при нарезке резьбы в тонкостенных деталях, асимметричных заготовках, не поддающихся вращению компонентах. С помощью резьбовой оснастки можно нарезать резьбу стандартных и нестандартных размеров.

Червячная оснастка для фрезера – это узкоспециализированный инструмент для производства зубчатых колес цилиндрического типа и шлицевых валов. В зависимости от характера выполняемой обработки червячные фрезы делятся на черновые, чистовые, прецизионные. По конструкции они бывают лево- и правосторонние, цельные и сборные.

Кольцевые фрезы – альтернатива классическим спиральным сверлам. С их помощью можно намного быстрее выполнять отверстия в заготовках.

Классификация фрезерных станков по металлу

Фрезерное оборудование имеется на каждом предприятии или в мастерской, где выполняется обработка металлических заготовок. Чтобы купить агрегат, который будет удовлетворять всем требованиям производственного процесса, необходимо разобраться, какие бывают фрезерные станки по металлу.

Конструктивные особенности

Фрезерная группа станков включает оборудование с разными конструктивными особенностями. Рассмотрим основные разновидности фрезерных агрегатов и сферу их применения.

Вертикально-фрезерные агрегаты – это большая группа оборудования, способного вести обработку деталей по трем и более осям. Они пользуются высоким спросом за счет расширенных возможностей при выполнении фрезерных операций. Модели базовой конструкции могут осуществлять фрезеровку по трем осям: рабочий стол перемещается в горизонтальной плоскости, а шпиндель движется в вертикальной плоскости. Более сложные модификации способны обрабатывать металлические заготовки по четырем или пяти осям за счет наличия дополнительного наклонно-поворотного стола.

Горизонтально-фрезерный станок разработан для производства заготовок большой длины и ширины. Основные операции – это выполнение пазов, осуществление пропилов и насечек, выбор фасок. Рабочий стол такого агрегата располагается горизонтально, а фрезы вращаются вокруг горизонтальной оси шпинделя. Горизонтальное оборудование востребовано в машиностроении, металлообработке и других отраслях промышленности.

Универсальные и широкоуниверсальные станки оснащаются консолью, которая перемещается по вертикали. Фрезеры этого типа способны выполнять широкий спектр фрезеровальных операций различной сложности, они совмещают функционал вертикальных и горизонтальных агрегатов.

Продольно-фрезерные модели относятся к бесконсольному типу, они применяются для фрезеровки массивных габаритных заготовок. Такие агрегаты подают деталь только в продольном направлении, а фреза перемещается по требуемой траектории для получения изделия нужной конфигурации.

Для операций торцевой фрезеровки востребованы фрезерные станочные агрегаты карусельного типа. В таких моделях рабочий стол осуществляет круговую подачу деталей, а шпиндели (один или несколько) располагаются вертикально и поочередно обрабатывают подаваемые заготовки.

Копировально-фрезерные станки – это специализированное оборудование для производства деталей по установленному образцу. Они востребованы для мелкосерийного выпуска, где нерентабельно применять дорогостоящие штампы.

Управление

По технологии управления выделяют следующие типы фрезерных станков – с ручным и с числовым программным управлением (ЧПУ).

В первом случае все операции осуществляются вручную, оператор самостоятельно контролирует движение режущего инструмента и заготовки. Такие модели подходят для мелкосерийного или штучного производства продукции, а также для простых операций.

 

Агрегаты с числовым программным управлением работают в полностью автоматическом режиме, без вмешательства оператора. Они оснащаются памятью для хранения различных программ обработки, что позволяет быстро переключать оборудование на производство деталей разной конфигурации. Оборудование с ЧПУ гарантирует высокую точность и качество изготавливаемой продукции.

Безопасность

При работе на фрезерных станках необходимо строго соблюдать требования техники безопасности. Несоблюдение правил ТБ может стать причиной поломки оборудования, вызвать серьезную травму оператора. Режущий инструмент вращается с очень высокой скоростью, даже малейшее соприкосновение с ним может привести к несчастному случаю.

Работать на фрезере могут только специалисты, прошедшие обучение и имеющие допуск к работе на оборудовании данной модели. Рабочее место должно иметь ровное напольное покрытие, а вертикальные и горизонтальные плоскости возле оборудования должны быть выполнены из негорючих материалов. Вокруг станка необходимо предусмотреть достаточно свободного места для беспрепятственного передвижения.