Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Горизонтально-фрезерный станок: назначение и разновидности

Горизонтально-фрезерный станок: назначение и разновидности

Основным назначением расточных горизонтальных фрезерных станков является расточка (т.е. увеличение размера и выравнивание внутренней поверхности) отверстий в крупных металлических деталях. Наряду с этим, расточные станки производят и большинство других операций — сверление и зенкерование, нарезание внутренней и наружной резьб, обтачивание цилиндрических поверхностей, цилиндрическое и торцевое фрезерование поверхностей и пазов, обработку торцов деталей и др. За рубежом эти станки называют фрезерно-расточными (boring and milling), в российской же практике слово «фрезерный» иногда опускают.

Горизонтальные расточные станки являются разновидностью горизонтальных фрезерных станков. От своих консольных собратьев они отличаются следующими особенностями:

  • расточные фрезерные станки предназначены для обработки крупногабаритных и тяжелых деталей
  • рабочий стол и вертикальная стойка шпиндельной бабки (аналог консоли у «классических» горизонтальных фрезерных станков) имеют прочную опору на общий либо раздельный фундамент
  • у горизонтальных расточных станков шпиндельная бабка перемещается по вертикальной стойке (стол вертикальным перемещением не обладает)
  • рабочий стол имеет 3 степени свободы и может выполнять в горизонтальной плоскости продольные, поперечные и круговые движения.

У горизонтальных расточных станков имеется три основных варианта установки режущего инструмента:

Горизонтальные фрезерно-расточные станки с обычным (не ЧПУ) управлением называются универсальными. Эти станки могут управляться простым кнопочным пультом либо пультом с УЦИ (устройством цифровой индикации), которое на своем числовом табло отображает перемещения станка по осям. Как правило, УЦИ отображает 3 координаты, 4-координатные варианты универсальных расточных станков изготавливаются под заказ.

Рабочий стол и шпиндельная стойка у универсальных фрезерно-расточных станков имеют общий фундамент, при этом стол имеет 3 степени свободы: горизонтальную подачу в двух направлениях и вращение вокруг вертикальной оси; перемещение по вертикали осуществляется подъёмом-опусканием шпиндельной головки вдоль вертикальной стойки расточного станка.

Универсальные расточные станки часто оснащаются так называемой план-шайбой, которая используется для растачивания отверстий большого диаметра (расточные станки с ЧПУ таким приспособлением комплектуются не часто, т.к. им оно не необходимо). План-шайба обладает более высоким, чем главный шпиндель, моментом вращения и большей устойчивостью к поперечным нагрузкам. При использовании план-шайбы главный шпиндель расточного станка отключается, а фрезы крепятся на её слайдере, имеющем определённый диапазон радиального хода, смещение слайдера дает возможность изменять диаметр расточки.

Для увеличения длины растачиваемых отверстий универсальные расточные станки доукомплектовываются задней стойкой–люнетом. Между люнетом и шпинделем расточного станка устанавливается ось (борштанга), на которой крепится одна или несколько фрез. В этом случае задняя стойка может служить не только для увеличения длин растачиваемых на станке отверстий, но также для одновременной обработки нескольких деталей и увеличения производительности универсального расточного станка.

Замечание по поводу термина «универсальный станок». Во второй половине 20-го века совершенствование станков позволяло постепенно отказываться от узкопрофильных специализированных станков и оснащать производства многозадачными «универсальными» станками, которые могли выполнять более чем одну операцию. Приставка «универсальный» тогда подчёркивала современность и новизну конструкции станка. В 21-м веке широко применяются системы числового программного управления, многозадачность шагнула далеко вперёд и теперь слово «универсальный» скорее обозначает «обычный» или «экономичный».

Универсальные расточные станки относительно просты и неприхотливы, перед своими собратьями с ЧПУ управлением у них всегда остаётся бесспорное преимущество – более низкая цена.

По сравнению с универсальными, горизонтальные фрезерно-расточные станки с числовым программным управлением более молоды, они постоянно совершенствуются, в их ряду регулярно появляются новые разработки. В целом, расточные станки с ЧПУ обладают следующими особенностями.

Как правило, они не оснащаются план-шайбой, поскольку расточка отверстий большого диаметра может успешно осуществляться при помощи основного шпинделя расточного станка, перемещением которого управляет ЧПУ (за счет применения ЧПУ траектория движения шпинделя может быть не только круговой, поэтому геометрическое разнообразие обрабатываемых поверхностей практически не ограничено).

Расточные станки с ЧПУ часто имеют раздельное с рабочим столом исполнение, это обусловлено большими размерами станков и обрабатываемых на них деталей. В некоторых случаях рабочий стол может быть неподвижным или иметь количество степеней свободы меньшее, чем показано справа на схеме расположения осей горизонтального расточного ЧПУ станка (увеличивается по клику). У расточных станков с ЧПУ движение по оси X практически всегда осуществляется не движением стола, а перемещением колонны со шпиндельной головкой.

Направляющие стола горизонтальных расточных станков с ЧПУ защищаются телескопическими крышками-протекторами, которые предотвращают попадание охлаждающей/смазочной жидкости и стружек на ведущий механизм. Поэтому горизонтальные фрезерно-расточные станки с ЧПУ легко дооснащаются системой охлаждения заготовки, что является важным преимуществом в ряде практических приложений, когда требуется высокая скорость вращения шпинделя (чистовая обработка, шлифование и т.п.).

Горизонтальные фрезерные расточные станки с ЧПУ комплектуются гусеничными сменщиками инструмента на 40-60 позиций, что превращает их по сути дела в крупногабаритные горизонтальные фрезерные обрабатывающие центры. Такие станки могут выполнять операции сверления, развертывания, зенкерования, нарезания резьбы, расточку, снятие фасок, шлифование и многие другие.

Торцефрезерные станки являются разновидностью горизонтальных фрезерных станков. Основное назначение торцефрезерных станков — это фрезерование торцев сварных и горячекатаных двутавровых балок, балок «коробчатого» сечения и других изделий, требующих выравнивания кромок в вертикальной плоскости (не путать с кромкофрезерными станками, которые также выполняют наклонное и фасонное фрезерование).

Встречаются два вида компоновки торцефрезерных станков: с подвижным столом (более дорогой вариант) и с подвижной колонной (более дешёвый вариант). В случае подвижной колонны стол представляет из себя конструкцию, составленную из нескольких козлов, либо зажимную стойку с гидро- или пневмо-прижимами. И в том и в другом случае фрезерная головка с шпинделем горизонтального вращения ходит вверх-вниз по колонне (консоли).

Торцефрезерные станки имеют ручное управление. Системы электропривода, механических подач и направляющих у торцефрезерных станков достаточно просты и поэтому надежны. Настройка и регулировка таких станков выполняется достаточно быстро. В работе станки неприхотливы. Невысокая цена также является характеристикой этого вида горизонтальных фрезерных станков.

Виды фрезерных станков

Фрезерные станки предназначены для обработки деталей и заготовок с плоскими и фасонными поверхностями. Широко распространены в металлообрабатывающей области промышленной сферы. Несмотря на разнообразие видов станка основные элементы конструкции схожи. Технологические возможности фрезерного станка расширяются с помощью следующих дополнений:

• Универсальной, вертикальной или долбежной головки;

• Универсального делительного аппарата;

• Круглого делительного стола;

• Устройства для нарезания гребенок и т. д.

Остановимся на каждом виде фрезерного станка подробней.

Вертикально-фрезерные станки

(Рис. 1) Данное оборудование предназначено для металлообработки заготовок с помощью торцевых, фасонных, цилиндрических и концевых фрез. Не исключено выполнение сверлильных работ. Применяется для обработки зубчатых колес и пазов, углов и рамок, вертикальных и горизонтальных плоскостей, выполненных из чугуна, стали, цветных металлов и различных сплавов.

Стоит отметить, в таких станках отсутствует консоль, а стол перемещается по направляющим станины. Благодаря такой конструкции станок обладает предельной жесткостью, что обеспечивает сравнительную точность обработки. Шпиндельная головка является и коробкой скоростей. Имеет установочное передвижение по вертикальным направляющим. Обращаем ваше внимание, что шпиндель вместе с гильзой можно сдвигать в осевом направлении.

Также вертикально-фрезерный станок имеет два вида:

• Вертикальный консольно-фрезерный станок;

• Вертикальный фрезерный станок без консоли.

Примеры: 6Р12П,6Р13,Кратон WMM-2,25.

Горизонтально-фрезерные станки

(Рис. 2) Данный тип оборудования имеет горизонтально расположенный шпиндель. Применяется для обработки небольших деталей/заготовок. Конструкция станка позволяет обрабатывать винтовые и фасонные, горизонтальные и вертикальные поверхности, а также углы и пазы. Работы выполняются с помощью дисковых и цилиндрических, угловых и концевых, торцевых и фасонных фрез. Обработка, требующая винтового движения или деления возможна только с применением дополнительных приспособлений.

Отличительной особенностью станка является возможность перемещать стол как перпендикулярно, так и параллельно оси шпинделя. Все «жизненно важные» узлы оборудования установлены на станине, внутри которой также находится коробка скоростей и шпиндельный узел. Коробка подач размещена на консоли, та в свою очередь перемещается по вертикальным направляющим. А оправку с инструментами поддерживает хобот с серьгами.

Приведем несколько моделей в качестве примера: НГФ-110-Ш4, 6П80Г, 6М82ГБ (на базе станка 6М82Г).

Сверлильно-фрезерные станки

(Рис. 3) Сверлильно-фрезерные станки по металлу предназначены для обработки горизонтальных, вертикальных и наклонных плоскостей, а также пазов в крупногабаритных заготовках. Благодаря отличному совмещению двух наиболее часто выполняемых операций в одном станке, существенно экономится производственное пространство и материальные средства. Стоит отметить, что сверлильно-фрезерная головка позволят производить обработку наклонных поверхностей и сверлить под углом. Также головка оснащена автоматическим реверсивным циклом.

Читать еще:  Хотите купить мини ЧПУ фрезер по дереву в Москве?

Приведем несколько известных моделей: ВСМ-029, СФ-1, Stalex ZX50C, Stalex ZX7550C с УЦИ.

Универсальный фрезерный станок

(Рис. 4) Данный вид станков используется для изготовления деталей методом фрезерования в мелкосерийном производстве, в инструментальных цехах и небольших ремонтно-механических мастерских. Применяется для обработки вертикальных и горизонтальных плоскостей, моделей штампов, спиралей и т. д.

Коробка скоростей и шпиндельный узел размещены внутри станины вместе с основными узлами оборудования. Консоль передвигается по вертикальным направляющим, а по консольным направляющим перемещаются салазки с поворотным устройством, на котором располагается специальный стол, он в свою очередь, перемещается в горизонтальной плоскости под разными углами относительно оси шпинделя. Благодаря конструкционным особенностям, производимые работы выполняются быстро и качественно.

Некоторые модели: XW6136, X6436, XN6336C, PROMA FVV-30, Optimum MF1 Vario.

Настольные фрезерные станки

(Рис. 5) Благодаря своей компактности этот тип станков обрел широкую популярность среди ремонтных мастерских и автосервисов, школ и ПТУ. С его помощью выполняются такие операции — сверление отверстий, нарезание резьбы, горизонтальное фрезерование цилиндрическими, дисковыми, фасонными, и другими фрезами, вертикальное фрезерование торцевыми, концевыми, шпоночными и другими фрезами.

Среди конструкционных особенностей выделяют особую жесткость (при правильной установке станка), благодаря чему все работы выполняются с относительной точностью. Данный тип станков применят для серийного производства различных деталей. Основные преимущества настольных фрезерных станков это низкий уровень потребления энергии, мобильность, невысокая стоимость и компактность. Приведем несколько моделей: Optimum BF16 Vario, ВМД-16В (WMD16V), ВМД-20В (WMD20V).

Настольные фрезерные станки с ЧПУ

(Рис. 6) Данный тип станков предназначен для выполнения фрезерных работ, сверления, зенкерования и растачивания отверстий на деталях из черных и цветных металлов, их сплавов и пластмасс в единичном, мелкосерийном и серийном производстве. Это оборудование оснащается приводами, которые управляются контроллерами, подключенными к любому IBM PC совместимому персональному компьютеру.

Среди основных преимуществ отмечают:

• Значительное увеличение производительности по сравнению со станками ручного управления;

• Очевидное снижение необходимости в квалифицированных работниках;

• Существенное уменьшение сроков перехода на изготовление новых деталей;

• Более простое и практичное технологическое оснащение;

• Значительное сжатие сроков производственного цикла.

Самыми распространенными моделями являются: BF20 CNC Optimum, BF20L CNC, Optimum BF20 CNC PRO с ШВП.

Фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ

(Рис. 7) Фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ используются в следующих секторах промышленности: аэрокосмической, автомобильной, в сфере машиностроения, приборостроения, и других областях, которые не обходятся без массового производства высококачественных деталей. С помощью этих фрезерных обрабатывающих центров выполняется широкий диапазон фрезерных, сверлильных и растачивающих операций. Станки оснащаются современными приводами, управляемые специальными контроллерами, подключенными к любому IBM PC. Выпускается два типа станков: вертикальные и горизонтальные.

Стоит отметить, что все оборудование оснащается системой ЧПУ FANUC 0i Mate – MB. А системы контроля и управления оборудованы высококлассными элементами от мировых производителей. Эта разновидность станочного оборудования отличается высокими скоростями резания и высокой точностью позиционирования инструмента.

Вот несколько известных моделей: JET JVC-3S CNC с ЧПУ Siemens 828D, JET JVC-3F CNC с ЧПУ Fanuc 0i MATE MD, JET JVC-4F CNC, M500, DMTG VDL1000.

Фрезерные станки с ЧПУ

(Рис. 8) Такие станки применяются для массового производства деталей высокого качества в различных областях промышленной отрасли. Изготавливается оборудование с применением последних технологий, поэтому отличаются абсолютно всем от обычных фрезерных станков. Среди особенностей выделяют высокую скорость производительности и отличное качество изготовленных деталей.

Приведем примеры: DALIAN XKW7136b, ОРША-Ф32ВФ3х01, 6ДМ83ШФ2, 6М81ШФ2.

Широкоуниверсальные фрезерные станки

(Рис. 9) Широкоуниверсальные фрезерные станки предназначены для выполнения всех видов фрезерных работ со сталью, чугуном, сплавами и другими материалами. В отличие от горизонтально-фрезерных станков, данный тип имеет еще одну шпиндельную головку, установленную на выдвижном хоботе, ее можно поворачивать под любым углом в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Не исключена раздельная и одновременная работа обоими шпинделями. Для дополнительной универсальности станка на поворотной головке устанавливают накладную фрезерную головку, она дает возможность обработать на станке детали необычной сложной формы не только с помощью фрезерования, но и сверлением, зенкерованием, растачиванием и т. д.

В отдельных видах широкоуниверсальных станков отсутствует консольная панель. Вместо нее по вертикальным направляющим станины, передвигается каретка, которая в свою очередь имеет горизонтальные направляющие для салазок с вертикальной рабочей поверхностью и Т-образными пазами. Как правило, с их помощью устанавливается дополнительные приспособления такие как, делительный стол или другое делительное устройство.

Приведем в качестве примера несколько широко распространенных моделей данного станка: НГФ-110-Ш4+ВФГ, JET JMD-939GH, СФ-676 (675), JET JMD-1452TS DRO.

Из вышеперечисленных моделей состоит фрезеровочная группа токарных станков. Они различны по габаритам и типу выполняемых работ. Но одинаково применяются в промышленной отрасли. Каждый из приведенных типов предназначается для выполнения специальных работ, которые невозможно произвести на станках другого класса.

Технические характеристики полностью зависят от конкретного производителя и марки станка. А качество производимых деталей зависит от уровня профессионализма мастера-фрезеровщика.

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2015.05.11 Обновлено: 2020.03.04

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Устройство и технические характеристики горизонтально-фрезерного станка

Фрезерная обработка заготовок является одной из ключевых операций по производству стальных изделий. Для выполнения этой операции используют несколько типов оборудования. Наиболее распространенным является горизонтально-фрезерный станок. Для первичного ознакомления с ним требуется изучить специфику расположения компонентов и технические параметры.

Особенности конструкции

Горизонтально-фрезерные станки были одними из первых типов оборудования для выполнения операций по обработке металлических изделий. С их помощью выполняется шлифование, расточку, фрезеровки, а в некоторых моделях – сверление. При этом компоновка моделей зачастую одинакова.

На основании установлена станина, выполняющая функцию опорной стойки. На ее передней части располагается рабочий стол с коробкой передач и движущимися каретками. Они необходимы для смещения поверхности по осям X и Y. В задней части конструкции установлен электродвигатель, соединенный со шпиндельной бабкой через коробку скоростей. Несмотря на столь общее описание, следует учитывать возможные изменения или дополнения, свойственные для конкретной модели.

В зависимости от специфики назначения горизонтально-фрезерные станки могут иметь следующие дополнительные узлы и агрегаты:

  • консольная конструкция. С ее помощью можно изменять положение заготовки относительно фрезы. Некоторые типы оборудования имеют возможность поворота рабочего стола под определенным углом;
  • установка магнитного стола. Для обработки деталей сложной формы рекомендуется применять электромагнитные столы, исключающие надобность механического крепления. Таким образом можно повысить качество фрезерной обработки;
  • станки с ЧПУ. Это современные аналоги классического оборудования. С помощью блока CNC можно задать алгоритм работы станка в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Актуальны для приборостроения или при обработке больших заготовок из твердых сортов стали.

В отдельную категорию можно отнести универсальные горизонтально-фрезерные станки. Их назначение – выполнение всего спектра операций по обработке. Для этого в конструкции устанавливают дополнительную шпиндельную головку на гибком приводе. Это дает возможность осуществлять фрезерование сложных элементов.

Одним из главных параметров станка являются характеристики подач рабочего стола. Они определяют скорость обработки металлической заготовки, а также максимально допустимые размеры детали.

Принцип работы оборудования

После ознакомления со спецификой конструкции горизонтально-фрезерного станка и его назначения следует изучить принцип обработки заготовок. Для этого лучше всего проанализировать каждый этап работ и выявить оптимальный режим обработки для конкретного случая.

После установки детали на поверхности рабочего стола и ее фиксации вычисляются режим обработки. Это зависит от конфигурации заготовки и степени ее фрезерования. Затем происходит установка оптимальной фрезы. Именно с ее помощью происходит обработка поверхности. За счет вращения и контакта режущей части инструмента с металлической поверхностью происходит процесс контролируемого удаления материала.

В зависимости от вида работы можно выбрать следующие типы фрез, каждая из которых имеет определенное назначение:

  • плоскостное фрезерование. Для этого необходимо применять цилиндрические фрезы. Они отличаются конфигурацией режущих частей и могут иметь несколько типов зубьев. Их главная функция – удаление определенного объема материала со всей поверхности заготовки;
  • торцевые. Применяются для обработки вертикальных плоскостей. Они могут быть установлены только в универсальные горизонтально-фрезерные станки. Главным отличием от цилиндрических заключается в том, что обработка происходит только за счет контакта вершин режущих поверхностей, в результате чего формируется определенная профильная структура;
  • угловые фрезы. Необходимы для придания кромки детали формы нужной конфигурации.
Читать еще:  В чем суть технологии пескоструйной обработки металла?

Кроме этих моделей существуют специальные фрезы, предназначенные для выполнения узкопрофильных операций. Для работы на ученических станках чаще всего устанавливают универсальные режущие инструменты.

Для формирования отверстий применяются концевые фрезы. Аналогичной конструкцией обладают шпоночные. Разница между ними заключается в конфигурации режущей части.

Технические характеристики

Для анализа технических характеристик фрезерного оборудования рекомендуется изучить паспорт конкретной модели. В этом документе указываются не только основные качества, которыми обладает горизонтально-фрезерный станок, но и правила его эксплуатации.

Оборудование этого типа имеет вертикальное расположение компонентов. Поэтому необходимо учитывать общую высоту конструкции. Если же в ней есть возможность установки дополнительного стола – к размерам станка прибавляют его габариты. Средняя масса оборудования составляет от 800 кг до 5-ти тонн.

Для анализа технических возможностей модели необходимо знать такие параметры, которыми должен обладать горизонтально-фрезерный станок:

  • количество оборотов головки шпинделя. Обычно этот параметр варьируется от 400 до 3500 об/мин;
  • число скоростей переключения частоты вращения;
  • характеристики хода стола в продольном поперечном и вертикальном направлении. Учитывается тип подачи – ручная или механическая;
  • мощность силовой установки;
  • наличие системы охлаждения;
  • тип управления – электронный или ручной.

На основании этих данных составляются оптимальные технологические схемы применения фрезеровального оборудования. Также все модели имеют ограничения по массе заготовки и ее габаритах. Чаще всего производитель указывается максимально допустимый вес детали, распложенной в центре стола.

Дополнительная накладная головка может проворачиваться на угол до 360°. Это необходимо учитывать при составлении технологической схемы обработки.

Правила эксплуатации

Помимо обязательных к исполнению требований производителя горизонтально-фрезерного станка в течение всего периода эксплуатации необходимо придерживаться общих рекомендаций и описания правил. В основном они относятся к организации рабочего процесса и соблюдении техники безопасности.

Прежде всего необходимо подготовить рабочее место для установки оборудования. Учитывается его масса и габариты. Важно, чтобы опорная платформа могла частично гасить колебания, возникающие в процессе работы станка. Для этого можно установить специальные опоры с компенсирующими подушками и возможностью регулировки уровня.

Также во время эксплуатации необходимо учитывать такие факторы:

  • при массе заготовки более 20 кг ее монтаж на рабочий стол выполняется с помощью подъемных механизмов;
  • работник не должен надевать защитные перчатки или рукавицы. Это может привести к опасной ситуации;
  • для защиты глаз необходимо применять рабочие очки;
  • при возникновении вибрации станок следует немедленно остановить. Чаще всего это явление происходит из-за неправильной фиксации фрезы;
  • в течение фрезеровки проверяется уровень подачи СОЖ;
  • по окончании работы станок необходимо очистить от металлической стружки.

В случае возникновения аварийных ситуаций эксплуатация оборудования запрещена. Устранением их должны заниматься только специалисты. Попытки выполнить ремонт без должного уровня знаний устройства станка может только усугубить ситуацию.

В видеоматериале показан пример работы на горизонтально-фрезерном станке:

Типы фрезерных станков и их назначение

На металлообрабатывающем оборудовании фрезерной группы можно выполнять различные операции обработки цилиндрическими, пазовыми, концевыми, торцевыми, фасонными фрезами, а также операции с использованием расточных резцов, сверл, разверток, зенкеров, приспособлений для нарезания резьбы. Таким образом стирается грань между оборудованием сверлильно-расточной и фрезерной групп. Спектр возможностей обрабатывающих центров еще шире: они производят, наряду с фрезерной, токарную обработку заготовок. Оснащение станков магазинами инструмента, револьверными головками, станочными приспособлениями расширяет возможности станков ЧПУ фрезерной группы, делает их более универсальными, значительно сокращает время перенастройки.

Разнообразие задач обработки металла определяет, какой тип или вид фрезерных станков нужен для реализации операций резания с требуемым качеством поверхности и необходимой точностью размеров, а также, каковы оптимальные финансовые вложения на покупку оборудования.

Основные виды фрезерных станков

Различные виды оборудования для фрезеровки характеризуются следующими особенностями конструкции:

Горизонтально-фрезерные

Оснащены горизонтальным шпинделем и рабочим столом в виде консоли. Стол совершает продольные, поперечные и вертикальные перемещения относительно шпиндельного вала и обрабатывающего инструмента (фрезы), закрепленного в нем.

Вертикально-фрезерные (консольные)

Принципиально отличаются от горизонтальных положением оси инструмента: здесь она расположена вертикально. Наличие в конструкции агрегата рабочей консоли ограничивает возможность применения горизонтально-фрезерного и вертикально-фрезерного оборудования: их назначение — изготовление деталей небольшого веса, размер заготовки также сравнительно невелик.

Универсальные и широкоуниверсальные станки

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

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.

Продольно-фрезерные

Снабжены столом, совершающим продольные перемещения относительно оси станка. Шпиндельная бабка, в свою очередь, двигается в поперечном и вертикальном направлении, поворачивается на заданный угол (опция). Для обработки крупногабаритных заготовок из металла используют продольно-фрезерные станки портального типа с установленной на две опоры траверсой, вдоль которой перемещается шпиндельная головка. Для станков с меньшими габаритами характерно консольное устройство шпиндельной бабки.

Копировально-фрезерные (объемно-фрезерные)

Производят фрезеровку заготовки, считывая заданную конфигурацию с образца с помощью специального копировального инструмента.

Шпоночные фрезерные

Характеризуются планетарным движением шпинделя, стол агрегата совершает возвратно-поступательные перемещения.

Карусельные фрезерные (непрерывного действия)

Имеют один или несколько вертикальных шпинделей, последовательно обрабатывающих подающиеся к ним заготовки. В конструкции применен принцип многопозиционной обработки.

Особую нишу в промышленном производстве занимают фрезерные станки с ЧПУ и обрабатывающие центры.

Фрезерные станки, оснащенные ЧПУ

При выборе и покупке фрезерного станка с ЧПУ необходимо знать определяющие технические параметры оборудования. Агрегаты, оснащенные системой числового программного управления, имеют следующие особенности компоновки:

  • Положение шпинделя. Вращение многолезвийного обрабатывающего инструмента (фрезы) производится при горизонтальном или вертикальном положении оси, либо шпиндель поворачивается и устанавливается наклонно под заданным углом к заготовке.
  • Количество шпиндельных головок. Конструктивно фрезерное оборудование может включать один, два и более шпиндельных валов, расположенных в различных плоскостях. Нередко станки с ЧПУ (например, продольно-фрезерные, универсальные или горизонтально-фрезерные) и обрабатывающие центры оснащаются дополнительной съемной шпиндельной головкой, расширяющей диапазон производимых работ и повышающих сложность получаемых поверхностей изделий из металла и других материалов.
  • Конструкция рабочего стола. В зависимости от компоновки, стол перемещается в продольном (продольно-фрезерные), продольно-поперечном (горизонтально-фрезерные и вертикальные фрезерные агрегаты), поднимается или опускается (консольные фрезерные), поворачивается вокруг своей оси (карусельные, барабанного типа). Опционно устройством для поворота заготовки могут оснащаться агрегаты со столом, совершающим продольно-поперечные перемещения (например, горизонтально-фрезерные, в том числе консольные, или универсальные). При этом поворотное устройство монтируется на рабочий стол станка или встраивается в его плоскость, позволяя обрабатывать как поверхности вращения, так и длинномерные заготовки без дополнительных затрат времени на установку/снятие оснастки.
  • Количество осей или степеней свободы. Варьируется от 2-х до 5-и. Такая особенность практически всех видов фрезерных станков по металлу определяет сложность конфигурации обрабатываемой поверхности, количество переустановок детали при проведении полного цикла фрезерных работ.
  • Точность обработки характеризуется не только жесткостью узлов агрегата и конструкции в целом, но и возможностью точного позиционирования детали, применением различных измерительных приборов для контроля конфигурации режущих кромок, перемещения инструмента, а также определения положения и размеров детали.
  • Наличие магазина инструмента и количество возможных позиций в нем. Число устанавливаемых и используемых при обработке резанием фрез доходит до нескольких десятков. Вариативность производимых операций повышает применение в конструкции таких видов фрезерных станков приводных державок для инструмента.
  • Мощность оборудования определяет тип обрабатываемого материала, его прочностные характеристики. На мощных агрегатах всех основных типов фрезерных станков при использовании твердосплавного режущего инструмента возможна обработка резанием закаленных металлов (до HRC 60…75), высокопрочных и жаропрочных сталей, титановых сплавов, твердых композитных материалов, а также применение форсированных режимов — высокой скорости резания при значительной глубине обработки.
  • Частота вращения шпинделя. Определяет диапазон материалов, поддающихся обработке, а также качество (чистоту) получаемой поверхности. Выбор станка для фрезерования зависит от того, какой материал планируется на нем обрабатывать. Например, универсальные станки с высокоскоростными режимами резания реализуют точную обработку вязких материалов, например, дюралюминия, латуни, цинкосодержащих сплавов и т.д.
  • Размеры необходимой рабочей зоны основных типов фрезерных станков определяют габариты обрабатываемых заготовок.
Читать еще:  Ручные гидравлические прессы: особенности высокоэффективных приспособлений

Если перед вашим промышленным предприятием встал вопрос, какие типы фрезерных станков приобрести для производства той или иной продукции, свяжитесь с инженерно-техническими специалистами компании «СМК» по телефонам 8 (4822) 620-620

Горизонтально-фрезерные станки

Фрезерные станки используются для обработки металлических заготовок с помощью вращающейся фрезы. Принцип работы заключается в перемещении заготовки под вращающейся фрезой. Управление фрезерным станком может осуществляться как ручным, так и автоматическим методом, осуществляемым с помощью ЧПУ.

Наиболее распространенный подвид станков с фрезой — это горизонтально-фрезерные, поскольку они более универсальны, и обладают более широкой областью применений.

Классификация горизонтально-фрезерных станков

Фрезерные станки классифицируют по нескольким группам:

— консольные горизонтально-фрезерные станки;
— с поворотным столом;
— широко-универсальные (с большим количеством дополнительных фрезерных головок);
— вертикальные станки, с консолью или без нее;
— горизонтальные и вертикальные с установленным крестовым столом;
— копировальные фрезерные станки;
— портальные — с передвижным порталом;
— широкоуниверсальные инструментальные станки;
— карусельные;
— фрезерные станки с непрерывным типом работы;
— барабанные и т.д.

Принцип работы горизонтально-фрезерных станков

Как в любом фрезерном станке, принцип работы фрезеров, в которых работающий шпиндель установлен горизонтально, основан на передвижении движущегося стола с заготовкой под вращающейся неподвижной фрезой. Такие станки могут быть как консольными, так и бесконсольными. На горизонтально фрезерных станках производится обработка заготовок и деталей сравнительно небольшого размера и веса. Стол имеет два направления движения в одной плоскости. Возможно использование любых видов фрез: концевых, пальцевых, фасонных и так далее. С помощью этих станков можно обрабатывать не только горизонтальные, но и вертикально расположенные поверхности, а также пазы, углы и так далее. При помощи делительных устройств возможна очень высокая точность обработки заготовок, которые необходимо периодически делить.

Все узлы горизонтально-фрезерного станка собраны на станине, в внутри нее расположены механизмы управления скоростями и прочая механика. Часть моделей этих станков является широкоуниверсальными, благодаря большой площади стола и поворотным головкам фрезы. Управление станком осуществляется с приборной панели, которые могут быть дублированы для удобства управления.

Эксплуатация горизонтально-фрезерных станков

Горизонтально-фрезерные станки используются не только в маленьких цехах, но и на очень больших заводах. Использование станков для обработки металлических изделий весом около тонны возможно только теперь благодаря появлению высококачественных сплавов для конструкции станины станка и подвижного стола, которые способны выдерживать такие нагрузки при относительно небольших размерах.
Обладая большим выбором скоростей и очень высокой мощностью, фрезерные станки также являются высокоточными, что обеспечивается гасителями вибрации, которая иначе ухудшала бы точность работы.

Отличительной особенностью консольных горизонтально фрезерных станков стал повышенный диапазон возможностей, обеспечиваемых дополнительным оборудованием, таким как поворотный стол. На таких станках возможна выточка зубьев для шестерен и других сложных заготовок.

Широкий спектр работ выполняется именно с помощью горизонтально-фрезерных станков, которые позволяют с высокой скоростью и точностью обрабатывать твердые сплавы в ручном или автоматическом режимах. Станки с ЧПУ и копировально-фрезерные автоматы способны в автоматическом режиме вытачивать огромное количество деталей после одного прогона на программирование, что сокращает необходимость в ручной работе до достаточно небольших объем, а следовательно и уменьшает затраты на производство.

§ 23. Устройство настольного горизонтально-фрезерного станка

Фрезерование — это операция механической обработки металлов резанием, при которой многолезвийный инструмент — фреза (рис. 73) совершает вращательное (главное) движение, а обрабатываемая заготовка — поступательное (движение подачи).

Рис. 73. Виды фрез: а, б — концевые; в — фасонная

Фрезерование применяют для получения плоскостей, пазов, канавок, изготовления зубчатых колес и др. Заготовку устанавливают в тисках или непосредственно на столе станка (рис. 74).

Рис. 74. Фрезерование плоскостей: а — цилиндрической фрезой в тисках; 6 — торцевой фрезой на столе станка: 1 — фреза; 2 — заготовка; 3 — стол; 4 — тиски; 5 — прижим

В школьных мастерских применяют настольный горизонгально-фре-зерный станок модели НГФ-110Ш (рис. 75). На нем можно фрезеровать горизонтальные и вертикальные плоскости, пазы и т. д. концевыми, цилиндрическими, торцевыми, дисковыми, угловыми и фасонными фрезами. Наибольший диаметр фрезы не должен превышать 110 мм.

Рис. 75. Устройство горизонтально-фрезерного станка НГФ-110Ш: 1 — основание; 2 — маховик продольной подачи; 3 — корпус станка; 4, 5 — рукоятки переключения частоты вращения шпинделя; 6 — коробка скоростей; 7 — хобот; 8 — светильник; 9 — серьга; 10 — оправка с фрезой; 11 — тиски; 12 — стол; 13 — маховик поперечной подачи; 14 — консоль; 15 — маховик вертикальной подачи; 16 — шпиндель

Станок состоит из основания 1, корпуса 3, коробки скоростей 6. Коробка скоростей обеспечивает получение шести частот вращения шпинделя — от 125 до 1250 об/мин с помощью рукояток 4 и 5. Фреза закрепляется на оправке 10 зажимными втулками.

В верхней части корпуса 3 имеются направляющие типа «ласточкин хвост», в которых установлен хобот 7. Хобот можно перемещать вручную по направляющим. К переднему концу хобота крепится серьга 9, которая служит опорой для оправки 10 с фрезой. Другой конец оправки закрепляется в шпинделе станка.

Заготовку устанавливают непосредственно на столе станка 12 или в тисках 11. Стол может перемещаться в продольном направлении маховиком 2, в поперечном направлении — маховиком 13, в вертикальном направлении по направляющим станины вместе с консолью 14 — маховиком 15.

На рисунке 76 показана упрощенная кинематическая схема станка. От электродвигателя через клиноременную передачу главное движение передается через две зубчатые передачи 2—5 и 8—10 на шпиндель. Коробка скоростей позволяет изменять частоту вращения шпинделя за счет соединения разных шестерен (например, в первой зубчатой передаче могут быть соединены шестерни 1 — 4, или 2—5, или 3—6, а во второй — 7—9 или 8—10).

Рис. 76. Упрощенная кинематическая схема фрезерного станка НГФ-110Ш: М — электродвигатель; 1—10 — зубчатые колеса и шестерни

Правила безопасной работы

  1. Не включать станок без разрешения учителя.
  2. Работать на станке только в спецодежде и защитных очках.
  3. Нельзя трогать вращающийся шпиндель.
  4. Рукоятки управления, маховики подач вращать плавно, без рывков.
  5. Стол станка не следует перемещать до упора.
  6. Не отходить от включенного станка.
  7. Надежно и прочно закреплять заготовку.

Практическая работа № 24

Ознакомление с режущим инструментом для фрезерования и с устройством станка НГФ-110Ш

  1. Рассмотрите несколько различных фрез.
  2. Определите их виды и назначение.
  3. Осмотрите настольный горизонтально-фрезерный станок НГФ-110Ш и назовите его основные части.
  4. Рассмотрите упрощенную кинематическую схему станка НГФ-110Ш и разберитесь, каким образом передается главное движение шпинделю.

Практическая работа № 25

Наладка и настройка станка НГФ-110Ш

  1. Пользуясь схемой, расположенной на коробке скоростей станка, установите рукоятками 4 и 5 (см. рис. 75) минимальную частоту вращения шпинделя, включите и выключите станок. Проверьте работу станка, настроив его на максимальную частоту вращения шпинделя.
  2. Переместите консоль вверх-вниз и стол по направляющим в продольном и поперечном направлениях.
  3. Отсоедините серьгу 9 от хобота 7 и положите на стол станка. Установите на оправке 10 цилиндрическую фрезу и зажимные втулки. Установите и закрепите серьгу 9.
  4. Закрепите тиски / / в середине стола 12станка и установите в них размеченную заготовку зажима воротка (см. рис. 59, а) или другой детали. Разметочная риска должна находиться на 2. 3 мм выше поверхности губок тисков.
  5. Установите нужное число оборотов и включите вращение шпинделя. Переместите консоль 14 станка вверх до легкого касания заготовки фрезой. Отведите заготовку от фрезы маховиком продольной подачи 2. Выполните пробное фрезерование с минимальной подачей и глубиной резания, вращая маховик продольной подачи. Выключите станок.
  6. Замерьте толщину f слоя металла, которую требуется снять фрезерованием. Подсчитайте необходимое число делений а лимба вертикальной подачи по формуле: а = t : 0,25 и поднимите маховиком вертикальной подачи 15 консоль со столом на нужную высоту.
  7. Включите станок и выполните фрезерование.
  8. Выключите станок и измерьте полученный размер штангенциркулем.

Новые слова и понятия

Фрезерование, фрезы: концевая, цилиндрическая, торцевая, дисковая, угловая, фасонная.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector