Сфера применения фрезеровальных агрегатов

Главная функция фрезеров – обработка заготовок из различных металлов и сплавов, древесных материалов, композитов с помощью вращающегося многолезвийного режущего инструмента (фрезы). В зависимости от особенностей конструкции агрегат может фрезеровать вертикальные, горизонтальные, наклонные поверхности.

Фрезерное оборудование востребовано в самых разных отраслях. Фрезеры используют в машино- и приборостроении, на металлобрабатывающих предприятиях, в ремонтных мастерских, в мебельной промышленности, при производстве интерьерного и фасадного декора, во многих других отраслях.

Как работает фрезерный станок

Принцип работы у всех фрезеров – общий, он не зависит от конструктивных особенностей. Станок в одну единицу времени выполняет две операции – вращает фрезу и осуществляет подачу закрепленной заготовки.

Вращающаяся оснастка срезает с подаваемой детали лишний материал до получения изделия требуемой геометрии и габаритов. Зафиксированная заготовка выполняет движение по прямой или криволинейной траектории в соответствии с тем, какой результат нужно получить.

Фрезеровальные агрегаты осуществляют:

• создание фасонных профилей;
• создание шлицев, уступов и пазов разной формы;
• формирование криволинейных поверхностей;
• отрезание заготовок;
• торцевания и выполнение профилей на торцах изделий.
• обработка деталей с наружной и внутренней стороны;
• нарезание зубчатых профилей.

В зависимости от устройства фрезерного станка выполнение операций может проводиться попутным или встречным способом. В первом случае направление вращения фрезы совпадает с вектором подачи заготовки, во втором случае они противоположны.

Из каких основных узлов состоит станок для фрезеровки

Можно выделить следующие основные узлы фрезерного станка, которые имеются практически в любой модификации:

• станина (прочно зафиксированное основание);
• подвижные салазки;
• ползун и консольное устройство;
• рабочий стол для крепления заготовок;
• бабка со шпинделем;
• электродвигатели.

Станина фрезерного станка изготавливается из чугуна или стали. Мощные промышленные фрезеры комплектуются литыми чугунными основаниями, эффективно гасящими вибрации и колебания. В моделях меньшей мощности используются стальные сварные основания. На станину крепятся все части фрезерного станка.

Рассмотрим назначение узлов станочного фрезерного оборудования:

• Салазки – это детали фрезерного станка, обеспечивающие взаимосвязи между осями X и Y. Они обеспечивают перемещение фрезы и заготовки в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях.
• Ползун или хобот – это узел, предназначенный для установки элементов оснастки. Он располагается на горизонтальных салазках.
• Консоль – одна из ключевых составляющих фрезерного агрегата, способна выполнять подачу в продольном, поперечном и вертикальном направлении.
• Рабочий стол предназначен для фиксации обрабатываемого изделия и его перемещения относительно фрезы.
• Шпиндельная бабка необходима для позиционирования и вращения шпиндельной головки с закрепленной фрезерной оснасткой.
• Электродвигатели обеспечивают работу подвижных механических элементов.

Дополнительная комплектация

Чтобы осуществлять автоматическую смену оснастки, фрезеровальный агрегат комплектуется инструментальным магазином. В более простых агрегатах используются барабанные и карусельные приспособления, в многокоординатных центрах устанавливаются цепные устройства.

Мощное оборудование для фрезеровки оснащается жидкостным охлаждением шпинделя, которое эффективно предохраняет узел от перегревания. Для подвода и отвода жидкости к корпусе шпинделя имеются специальные штуцеры.

Фрезеровальный станок может оснащаться опцией отвода стружки из зоны резания. Такая опция в особенности важна для высокомощных агрегатов, выполняющих фрезерные операции с высокой скоростью.

Виды фрезеровального оборудования

В зависимости от типа устройство фрезерного станка по металлу отличается расположением шпинделя по отношению к заготовке и направлением перемещения. Можно выделить три вида агрегатов:

• Вертикальные фрезеры – фрезеровальная головка находится и передвигается в вертикальной плоскости.
• Горизонтальные станки – шпиндель располагается и перемещается в горизонтальной плоскости.
• Станки универсального типа имеют горизонтальный шпиндель и рабочий стол.
• Широкоуниверсальные станки отличаются тем, что их горизонтальный шпиндель может быть отрегулирован под различные углы по отношению к столу, что позволяет обрабатывать как плоские, так и сложные фасонные поверхности.

По особенностям конструкции фрезеровальное оборудование делится на два вида: консольное и не имеющее консоли. У моделей первого типа рабочий стол фиксируется на подвижной консоли, которая обеспечивает его перемещение в трех плоскостях X, Y и Z.

В бесконсольных фрезерах стол смонтирован на направляющих, установленных непосредственно на станине. Он может двигаться только в одной плоскости, что ограничивает функциональные возможности.

По типу системы управления фрезерное станочное оборудование делится на:

• ручное;
• с ЧПУ.

В ручных агрегатах выполнением всех фрезерных операций управляет мастер.

Система числового программного управления управляет всеми функциями станочного оборудования без вмешательства оператора. Это позволяет автоматизировать обработку заготовок и минимизировать влияние человеческого фактора.

Наличие ЧПУ дает возможность производить изделия сложной конфигурации с высокой точностью и скоростью. Многие модели фрезеровальных агрегатов с ЧПУ способны выполнять обработку заготовок одновременно по пяти различным осям.

По области применения фрезерные станки принято делить на универсальные и специализированные. Универсальные агрегаты способны выполнять широкий спектр фрезеровальных работ. Строение специализированных фрезеров адаптировано для наиболее эффективного выполнения определенного набора операций фрезерования.

Для обработки тяжелых крупногабаритных деталей применяется специализированное оборудование – портальные фрезерные станки. В этих агрегатах фрезерование заготовок выполняется фрезой, которая смонтирована на подвижной вертикальной оси – портал, а рабочий стол при этом остается неподвижным.

На что обратить внимание при выборе

Фрезерные станки подбирают в зависимости от потребностей и особенностей конкретных производственных процессов. К основополагающим критериям выбора можно отнести следующие параметры:

• направление движения шпинделя – по вертикали, горизонтали, под углом;
• частота вращения фрезерной головки – определяет виды обрабатываемых материалов;
• количество шпиндельных головок (их может быть от одной до восьми) – чем их больше, тем больше операций может одновременно выполнять станок;
• число осей одновременной обработки – чем их больше, тем выше сложность конфигурации изготавливаемых деталей;
• габариты рабочей зоны – от этих параметров зависят максимально допустимые размеры обрабатываемых заготовок;
• класс точности – определяет допустимые погрешности обработки деталей по сравнению с заданными параметрами;
• мощность оборудования – от этого показателя зависят виды обрабатываемых материалов, скорость фрезерования.

При подборе фрезеровального оборудования нужно также учитывать количество и тип устанавливаемой фрезерной оснастки.