Универсальные фрезерные станки — это вертикальные фрезерные станки с вращающейся головкой. Шпиндель может поворачиваться на 90°⁰⁰ с каждой стороны. Заготовки, размещенные на столе, фрезеруются со всех сторон, кроме нижней плоскости. Изготовление
Основные типы фрезерных станков и их устройство
Фрезерные станки необходимы для обработки заготовок из дерева и металла с помощью фрезерного станка. Процесс фрезерования состоит из вращательных движений режущего инструмента, который является основным, и поступательных движений заготовки, называемых движениями подачи.
- Основные отличия между фрезерными станками
- По типам
- По универсальности
- По точности
- По виду автоматизации
- По весу
- Горизонтально-фрезерные
- Вертикально-фрезерные
- Универсальные и широкоуниверсальные
- Бесконсольные фрезерные
- Продольно-фрезерные
- Копировально-фрезерные
- Шпоночно-фрезерные
- Настольные фрезерные
- Настольные фрезерные с ЧПУ
- Фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ
- Фрезерные станки с ЧПУ
Основные отличия между фрезерными станками
Все станки с ЧПУ делятся на определенные группы в зависимости от типа процесса, расположения и режущего инструмента:
По типам
Станки одного типа могут иметь различную конфигурацию. Фрезерный станок может быть горизонтальным или вертикальным в зависимости от положения оси шпинделя.
Станки одного типа с аналогичным оборудованием делятся на разные размерные классы. Фрезерные станки, например, делятся на двенадцать различных типоразмеров в зависимости от обрабатываемой детали.
Для информации каждый типоразмер называется моделью.
Каждая модель обозначается буквами и цифрами, которые указывают на группу станка, размеры заготовки и особенности, отличающие ее от базовой модели.
По универсальности
Фрезерные станки одной группы могут выполнять разные операции:
- Универсальные – выполняют любые сложные операции, предусмотренные этой группой.
- Станки специального назначения производят только однотипные детали.
- Специальное оборудование осуществляет операции с одной деталью разных объемов.
По точности
Этот параметр обозначается буквой:
- Н — нормальная точность.
- П — средняя точность.
- В — высокая точность.
- А — особо высокая точность.
По виду автоматизации
Фрезерные станки могут быть автоматическими и полуавтоматическими. Первые имеют полностью автономный рабочий цикл. Во втором случае оператор загружает детали. В автоматическом станке оператор первым начинает рабочий цикл.
Изделия, изготовленные с ЧПУ, маркируются буквой F или C. Цифры указывают на особенности управления станком:
- Ф1 — цифровой индикатор и выбор координат.
- Ф2 — позиционная система управления.
- Ф3 — контурная система управления.
- Ф4 — универсальная система управления.
По весу
В зависимости от веса производимых деталей станки делятся на:
- Легкие — до 1000 кг.
- Средние — до 10 000 кг.
- Тяжелые — до 100 000 кг.
- Особо тяжелые — от 100 000 кг.
Основные виды фрезерных станков
Фрезерные станки необходимы для обработки деталей с плоскими и фасонными поверхностями. Они используются в металлообрабатывающей промышленности. Несмотря на широкий ассортимент этих изделий, основные элементы их конструкции схожи. Рабочие возможности устройства расширяются за счет дополнений:
- Универсальной, вертикальной или долбежной типов головки.
- Универсального делительного устройства.
- Круглого стола.
- Детали для нарезания гребенок.
Горизонтально-фрезерные
Данное устройство необходимо для обработки небольших заготовок и имеет шпиндель с горизонтальной ориентацией. Такая конструкция позволяет обрабатывать фасонные, винтовые и другие виды поверхностей, пазы и углы.
Все операции по обработке на станке выполняются боковыми и фасонными фрезами. Заготовки, требующие спиральной резки или перемещения, могут обрабатываться с помощью дополнительных устройств.
Особенностью этого станка является то, что стол можно перемещать параллельно или перпендикулярно оси шпинделя. Все важные узлы смонтированы на шасси, а внутри находится шпиндельная группа и коробка передач. Консоль оснащена коробкой передач и перемещается по вертикальным осям. Корпус с серьгами необходим для поддержки шпинделя с шестернями.
Вертикально-фрезерные
Вертикально-фрезерные станки выпускаются с крестовым столом и без консоли. Эти устройства универсальны и могут использоваться для обработки небольших заготовок в вертикальной плоскости.
Вертикально-фрезерные станки используются для обработки наклонных и вертикальных заготовок больших размеров. Это изделие гарантирует высокую точность и жесткость при обработке тяжелых заготовок.
Фрезерное устройство имеет шпиндель, который движется вертикально по направляющим колоннам и перемещается в различных осевых направлениях.
Универсальные и широкоуниверсальные
Универсальные консольные станки с горизонтальным шпинделем необходимы для обработки заготовок малых и средних размеров. Вращение заготовки или поворотное движение осуществляется на специальных элементах.
Станки с широким позиционированием и концевыми элементами обрабатывают те же заготовки, что и универсальные станки. В отличие от них, они имеют дополнительную шпиндельную бабку, которая расположена на выдвижной раме и может поворачиваться под любым углом к оси X станка.
Благодаря независимым двигателям оба шпинделя могут работать одновременно. Шпиндель поворотной головки может быть оснащен другими инструментами, кроме фрез, для сверления и растачивания.
Примечание: Технический прогресс размыл различие между терминами «станок общего назначения» и «многоцелевой станок». Сегодня существуют фрезерные станки с двумя столами, неподвижной или подвижной вертикальной рамой, которая может вращаться вокруг оси Z.
Станок позволяет выполнять следующие операции:
- создавать фасонные поверхности (маховики, стержни, клапаны);
- обрабатывать плоскости внутри и снаружи;
- фрезеровать шлицы, канавки, пазы;
- формировать различные профили зубчатых колес;
- отрезать заготовки;
- торцевать и делать профили на торцевых поверхностях.
- горизонтальные;
- вертикальные;
- консольные;
- портальные;
- копировальные;
- расточные;
- 5-осевые;
- комбинированные.
Общая схема, показывающая обозначения основных узлов фрезерного станка
Устройство фрезерных станков
Несмотря на большое разнообразие фрезерных станков, все они имеют схожую конструкцию, функции и основные узлы.
- Станина – основа всех станков. Этот узел наиболее долгоживущая часть станка, рассчитанная на все время его эксплуатации. Выполняет важную роль во всей конструкции. Через станину станок опирается на фундамент при помощи опор или анкерных болтов. Основание станины это база, на которой строится весь станок.
Виды и материалы станин:
- Литая станина. Состоит из «чешуйчатого графита», который гасит вибрации и колебания в процессе обработки. Чаще все основные узлы станка изготовлены из модифицированного высокопрочного серого чугуна типа СЧ 15, СЧ 20, СЧ 30 методом литья и покрыты специальным полимерным составом, что обеспечивает станку высокую жесткость и постоянную точность. Целесообразна при больших объемах производства.
- Сварная, стальная станина. Обладает меньшей жесткостью по сравнению с литыми, чугунными и подойдет для единичного производства. Такие станины воспринимают небольшие съемы металла (до 1–2 мм) при обработке легких сплавов или стандартных марок сталей.
- Железобетонные станины тяжелых уникальных станков. Не получили широкого распространения ввиду большого минуса – это усадка бетона и восприимчивость к температурным колебаниям.
- Станины из полимерных материалов. Наиболее интересный раздел, так как имеет ряд существенных преимуществ: отсутствие дальнейшей обработки после отливки, минимальное время на снятие внутренних напряжений, а равно высокая скорость изготовления. Отличаются повышенной устойчивостью к коррозии, легкостью ремонта, низким коэффициентом скольжения и повышенным модулем упругости по сравнению с другими материалами, указанными выше. Вероятность возникновения резонанса у станины из полимерных материалов значительно ниже, чем у стальной, следовательно, станок отличается большей точностью. Применяются при производстве групп станков финишной обработки – шлифовальных, полировальных, 5-координатных станков с повышенными показателями точности обработки.
Вывод: Если шум и вибрация не важны, и вам нужно не дорогое производство, а станина, выдержавшая испытание временем, то чугун — правильный выбор. Если важны низкая стоимость, высокая виброустойчивость и точность, следует выбрать станок со станиной из минерального литья.
Продолжим. Затем на станине размещаются все остальные компоненты — подвижные и неподвижные: колонна, шпиндельная бабка, рабочий стол, приводы осей X, Y и Z, направляющие и шарико-винтовые пары, а также другие периферийные устройства и оборудование.
- Рабочий стол, на котором крепится заготовка, устанавливается на станине и перемещается по направляющим (скольжения или качения) относительно вращающейся фрезы (главного движения станка). Выше стола расположена вертикальная колонна со шпиндельной бабкой и шпинделем, в которой уже фиксируется инструмент (оправки с фрезами, расточными системами и пр.)
- Система приводов осей X, Y, Z состоит из приводных двигателей, муфт или редукторов и ШВП ( шарико-винтовой пары). Во фрезерных станках с ЧПУ этот узел получает команды от блока управления ЧПУ и выставляет заданную скорость и направление движения элементов исполнительного механизма. В станках с ручным управлением параметры задают рычаги управления.
- Шпиндельная бабка – один из основных конструктивных элементов любого фрезерного станка. Чаще изготовлены из чугуна, как основание и колонна. Узел предназначен для позиционирования, перемещения и вращения шпинделя с режущим инструментом — фрезой относительно заготовки. Крепится на колонне. В состав узла входит главный двигатель, шпиндель с приводом и противовес.
- О приводе главного движения. Во фрезерных станках разного класса могут использоваться ременной, прямой, встроенный привод или редуктор. Инструментальные конусы также бывают разных типов, чаще всего используются BT, SK, HSK. Подробнее об интерфейсах мы рассказывали в этой статье.
Вертикально-фрезерные (консольные)
Они принципиально отличаются от горизонтальных станков тем, что ось инструмента установлена вертикально. Наличие рабочей консоли в конструкции станка ограничивает применение горизонтальных и вертикальных фрезерных станков: Их назначение — изготовление легких деталей, также размер заготовки относительно невелик.
В первом случае они оснащаются поворотным столом, а во втором — поворотной шпиндельной бабкой. Этот тип станков значительно расширяет перечень выполняемых фрезерных операций.
Бесконсольные фрезерные
У них шпиндель движется вертикально, а движения фрезерного стола напоминают крест (они движутся в продольном направлении и в поперечном). Такая схема движения рабочего стола является вторым основным названием данного типа оборудования — крестовые фрезерные станки. Характерной особенностью этих станков является не стрела, а жесткое основание для размещения заготовки; общее назначение — фрезерование крупных деталей со значительным весом.
Оснащены столом, который перемещается продольно оси станка. Шпиндельная бабка, в свою очередь, перемещается в поперечном и вертикальном направлениях и поворачивается на определенный угол (опция). Для обработки крупных металлических деталей используются продольно-фрезерные станки типа gang, где траверса установлена на двух опорах, по которым перемещается шпиндельная бабка. Станки с меньшими габаритами характеризуются наличием шпиндельной бабки с торцевым расположением заготовки.
Копировально-фрезерные (объемно-фрезерные)
Они фрезеруют заготовку путем сканирования заданной конфигурации заготовки специальным копировальным инструментом.
Для них характерно планетарное движение шпинделя при движении стола станка вперед-назад.
Ротационные фрезерные станки (непрерывного действия)
Оснащены одним или несколькими вертикальными фрезерными шпинделями, которые последовательно фрезеруют подаваемые на них заготовки. Их конструкция основана на принципе многопозиционной обработки.
Фрезерные станки с ЧПУ и обрабатывающие центры занимают особую нишу в промышленном производстве.
Виды
Вертикально-фрезерные
В основном используются концевые фрезы, цилиндрические фрезы и фрезы. Иногда возможно сверление. Обрабатываются детали из чугуна и стали, а также цветных металлов. Шпиндельная бабка также служит в качестве шестерни. Существует 2 подтипа: с консольным оборудованием и без него.
Горизонтально-фрезерные
В этом типе шпиндель установлен горизонтально. На таких станках можно обрабатывать только мелкие детали. Можно делать пазы и обрабатывать углы. Привод шпинделя и индексация возможны только при наличии дополнительного оборудования. Станина используется для крепления основных компонентов, критических частей станка.
Сверлильно-фрезерные
Название говорит само за себя — не только для фрезерования, но и для сверления. Станки этого типа могут использоваться как в горизонтальном, так и в вертикальном положении, а также для наклонных плоскостей. Комбинация этих двух процессов, выполняемых регулярно, позволяет экономить пространство. Значительная экономия гарантирована. Современные модели также могут сверлить под углом и предлагают автоматический реверс.
Универсальные
Этот тип занимает особое место в классификации фрезерных станков. Эти станки в основном используются в мелкосерийном производстве и для оснащения инструментальных цехов. На этих станках обрабатываются вертикальные и горизонтальные плоскости. Движение руки направляется вертикально. Конструкция позволяет выполнять работу за короткое время.
Настольные
Этот станок характеризуется относительно компактными размерами. Это позволяет использовать станок в мастерских и автосервисах. Его также можно использовать в школах и других учебных заведениях. Вы можете легко сверлить отверстия и фрезеровать в горизонтальном положении. Повышенная жесткость станка позволяет работать с большой точностью.
С ЧПУ
Основной принцип работы этих моделей и их технические характеристики такие же, как и у других версий, что касается блока управления. Вы можете копать, сверлить и растачивать отверстия. Станки с ЧПУ подходят для мелкосерийного, серийного и единичного производства. Основным преимуществом этих станков — в том числе бесстольной группы — является особая точность и сложность выполняемых операций обработки.
Автоматизация позволяет достичь уровня производительности, выходящего за пределы ручного оборудования, и ограничить время цикла.
Эти особенности делают автоматизированные фрезерные и режущие инструменты незаменимыми для:
- автомобилестроения;
- изготовления других транспортных механизмов;
- производства станков;
- изготовления корпусов судов;
- приборостроительной отрасли.
Широкоуниверсальные
Эти стационарные станки предназначены для выполнения широкого спектра фрезерных работ по стали, чугуну и многолегированным материалам. Существенным отличием от горизонтальных фрезерных станков является наличие дополнительной шпиндельной бабки. Она установлена на выдвижном шпинделе и может наклоняться под любым углом. Как в мини, так и в больших фрезерных станках часто возможно раздельное и одновременное управление шпинделями. При наличии дополнительного фрезерного блока можно выполнять широкий спектр операций по обработке.
Оснастка
Станина или станина играет важную роль. Ее основная задача — обеспечить устойчивость фрезерного узла. Конечно, устойчивость — не единственная задача. Станок поддерживает 3 важные функции:
- удерживает рабочий инструмент (обычно за это отвечает патрон или держатель);
- расширяет функциональные характеристики машин.
Фрезы различаются по получаемому профилю. В цилиндрических моделях зубья для обработки металла бывают прямыми или спиралевидными. Также имеются боковые, угловые, кромочные и фрезы для обработки гладких поверхностей. Они могут крепиться к корпусу не только с помощью патронов, но и с помощью шпинделей. Они также являются обязательными:
- краеискатель;
- прижимы нескольких типов;
- тиски;
- угловые плиты;
- поворотные и магнитные столы;
- головки делительные;
- вакуумные рабочие столы для мягких металлов;
- сверлильные, долбежные и шлифовальные головки.
Как выбрать?
Необходимо сразу определить размер и вес станка, который может быть доставлен в конкретное место. Грузоподъемность носителя очень важна! Для дома нужна лишь ограниченная грузоподъемность, для большой мастерской или промышленного производства — хотя бы немного больше. Это также необходимо учитывать:
- производительность;
- доступные режимы;
- нюансы настройки;
- отзывы о конкретных моделях;
- репутацию производителей;
- качество сопровождения.
Самый дешевый фрезерный станок- видео
Фрезерные станки различаются по размеру, конструкции и количеству функций. Настольные фрезерные станки имеют небольшие размеры и обрабатывают только одну плоскость. Универсальные фрезерные станки могут полностью обработать заготовку весом 200 кг. Каждый тип станка имеет свое назначение.
Вертикально-фрезерный
Фрезерный станок классифицируется по положению шпинделя — вертикальный. Стол с обрабатываемой заготовкой перемещается по осям X и Y и поднимается вертикально консолью. Фреза работает на верхней поверхности заготовки:
- фрезеровку;
- сверление;
- расточку;
- вырезку пазов и канавок;
- обработку углов.
Остальные операции возможны с помощью дополнительных приспособлений.
Горизонтально-фрезерный
Этот фрезерный станок предназначен для обработки небольших заготовок весом 250-300 кг по бокам и сверху, а также для прорезания пазов. Основание и консоль аналогичны таковым у вертикально-фрезерного станка. Стол совершает продольные и поперечные перемещения. Сверху станины по направляющим на основании горизонтально перемещается консольная рама.
Они устанавливаются для позиционирования дискового режущего бруса для обработки верхних поверхностей, придания им рельефа и вырезания пазов различной формы. Угловые и сверлильные головки устанавливаются для фрезерования, сверления и растачивания на прямых бревнах. Наклонные столы используются для обработки всех плоскостей, а также для выполнения прямых и косых отверстий.
Сверлильно-фрезерный
Одношпиндельные фрезерные станки с вертикально установленным шпинделем. Стол перемещается в продольном и поперечном направлении. В моделях без консоли вертикальный привод обеспечивается шпиндельным узлом по направляющим в передней части колонны.
В дополнение к фрезам в шпиндель вставляется сверлильный патрон и производится сверление поверхности. Сверлильно-фрезерный станок подходит для производства заготовок, подлежащих фрезерованию, с большим количеством отверстий. Все операции выполняются на одном фрезерном станке.
Универсальный
В многофункциональных фрезерных станках стол в дополнение к линейному перемещению может вращаться вокруг вертикальной оси. Это позволяет за один зажим обрабатывать боковые стороны, верхнюю часть и поверхности заготовки. Универсальный станок может быть оснащен вертикальным или горизонтальным шпинделем.
Настольный бытовой, для домашней мастерской
Небольшой фрезерный станок бесстоечного типа. Станок, обрабатывающий металл, имеет стол с продольным и поперечным перемещением. Шпиндельный узел опускается вертикально. Фрезерные станки по дереву имеют неподвижный стол с продольными направляющими по бокам. Шпиндельный узел перемещается между стойками по поперечным направляющим. Вертикальное перемещение происходит по направляющим каретки.
Как выбрать фрезерный станок
Перед выбором фрезерного станка важно знать его размер, вес и место установки. Если фрезерный станок будет установлен на плите, он должен выдерживать большие нагрузки и вибрации. Если вы хотите правильно использовать станок в производстве, необходимо выполнить фундаментные работы в соответствии со всеми правилами и требованиями, указанными в руководстве или сертификате на станок.
В целом, однако, вы должны учитывать следующее:
- Производительность.
- Возможности, режимы.
- Возможные сложности при настройке.
- Репутация производителя.
- Отзывы покупателей и владельцев фрезерного станка.
- Гарантийное и внеплановое техническое обслуживание.
ТОП-5 фрезерных станков по металлу по оценкам пользователей
Сам ТОП также ранжирован по цене, поэтому не стоит думать, что третье место хуже первого, он лучший в своей ценовой категории, а эта в своей по мнению покупателей.
Фрезерный станок 6Т12
Его основное предназначение — фрезерование цилиндрических поверхностей. Если используются дисковые или фасонные фрезы, то применяется горизонтальный шпиндель, если же используются торцевые, концевые фрезы с гильзой и шпоночные фрезы, то применяется вертикально вращающийся шпиндель.
Помимо фрезерования, станок может использоваться для сверления, растачивания, сверления, растачивания, зенкерования и т.д. При использовании дополнительных инструментов можно также выполнять долбление, свинчивание и другие работы.
Фрезерный станок СФ-676
Станок предназначен для фрезерования цилиндрических заготовок. Как и в предыдущем фрезерном станке, используются боковые, фасонные фрезы с горизонтальным шпинделем и концевые, хвостовые и клиновые фрезы с вертикальным поворотным шпинделем.
Фрезерный станок может использоваться для сверления, растачивания, развертывания, точечного сверления, крепления и — при использовании дополнительных инструментов — также для резки, долбления и т.д.
Фрезерный станок STALEX MUF50 DRO
Это универсальный фрезерный станок по металлу с цифровой индикацией по трем осям с автоматической подачей. Он используется для выполнения различных фрезерных операций на таких материалах, как сталь, различные металлические сплавы, полимеры и чугун.
Детали обрабатываются различными фрезами, такими как: цилиндрическая, дисковая, фасонная, концевая, модульная, червячная и т.д. Фрезерный станок незаменим при производстве мелких серий благодаря простоте настройки и быстрой смене инструмента.
Фрезерно-сверлильный станок Stalex BF45PF
Фреза позволяет фрезеровать поверхности из металла, цветных сплавов и пластмасс. Ее основные функции — торцевание, защита от коррозии, сверление под разными углами, крепление, нарезание резьбы.
Основными преимуществами данного фрезерного станка являются компактная чугунная станина, направляющие типа «ласточкин хвост», обеспечивающие точность обработки, автоматическая подача по оси Z и мощный 2-скоростной двигатель.
Фрезерный станок Proma FPX-20E
Этот мини-фрезерный станок предназначен для обработки небольших деталей из металлических сплавов, цветных металлов и полимеров. Его основными преимуществами являются небольшие размеры и возможность подключения к сети 220В. Поэтому он идеально подходит для домашней мастерской или мелкосерийного производства.
