Фрезерный станок по металлу для чего он нужен

Обновлено: 04.10.2024

Фрезерные станки необходимы для обработки деревянных и металлических заготовок с помощью фрезы. Процесс фрезерования заключается во вращательных движениях режущего инструмента, являющегося главным, и поступательном перемещении заготовки, которое называется движением подачи.

Основные отличия между фрезерными станками

Все устройства с ЧПУ классифицируется по определенным признакам, которые зависят от рода технологического процесса, компоновки, режущего инструмента:

По типам

Устройства одного вида могут иметь разную комплектацию. Фрезерный станок может быть горизонтальным или вертикальным, все зависит от расположения оси шпинделя.

Однотипные устройства с похожей комплектацией объединяются в размерный ряд. К примеру, зубофрезерные устройства делятся на двенадцать типоразмеров в зависимости от производимых изделий.

Справка : Каждый типоразмер устройства, предназначенный для производства деталей, называют моделью.

Каждая модель обозначается буквами и цифрами, которые указывают на группу станка, размеры заготовки, ее отличительные черты от базовой модели.

По универсальности

Фрезерные станки одной и той же группы могут делать разные задачи:

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 указывается буквой:

Н — нормальная точность.
П — средняя точность.
В — высокая точность.
А — особо высокая точность.

По виду автоматизации

Фрезерные устройства бывают автоматами и полуавтоматами. Рабочий цикл у первых полностью автономный. Во втором случае загрузку заготовок осуществляет оператор. Он же осуществляет запуск цикла.

Изделия, которые производят продукцию под управлением ЧПУ, обозначены буквой Ф или Ц. Цифры означают особенность управления устройством:

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 устройства 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 устройства необходимы для обработки деталей, имеющих плоскую и фасонную поверхность. Они применяются в металлообрабатывающей промышленности. Несмотря на большой ассортимент этих изделий, главные части их конструкций похожи. Рабочие возможности устройства расширяются при дополнении:

Универсальной, вертикальной или долбежной типов головки.
Универсального делительного устройства.
Круглого стола.
Детали для нарезания гребенок.

Горизонтально-фрезерные

Такое оборудование необходимо для обработки деталей небольшого размера и имеет шпиндель горизонтального направления. Данная конструкция решает обработку фасонных, винтовых и других видов поверхностей, пазов и углов.

Все работы станка осуществляются дисковыми и фасонными фрезами. Обработка заготовки, для которой нужно винтовое деление или движение, допустима при использовании добавочных устройств.

Особенность, которая отличает этот станок, заключается в том, что его стол можно передвигать в параллельном или перпендикулярном направлении к шпиндельной оси. Все важные узлы поставлены на станине, а внутри находится шпиндельный узел и коробка передач. На консоли есть коробка передач, а сама она передвигается по вертикальным осям. Хобот с серьгами нужен, чтобы поддержать оправку с инструментами.

Вертикально-фрезерные

Вертикально-фрезерные устройства бывают с крестовым столом и бесконсольного вида. Эти устройства универсальные, с их помощью возможна обработка деталей небольшого размера в вертикальной плоскости.

Чтобы обрабатывать детали под наклоном и вертикально, внутри изделий крупных размеров применяют вертикально-фрезерный станок по металлу, представляющий собой бесконсольный станок. Именно такое изделие гарантирует высокую точность и жесткость в процессе эксплуатации с тяжелыми изделиями.

Фрезерное устройство имеет шпиндель, вертикально перемещающийся по направляющим стойкам и движение по разным направлениям оси.

Универсальные и широкоуниверсальные

Универсальные устройства консольного вида с горизонтальным шпинделем нужны, чтобы обрабатывать заготовки небольших и средних габаритов. Операции, требующие поворота заготовки или ее винтового движения, осуществляются на специальных элементах.

Широкоуниверсальные изделия консольного вида обрабатывают те же виды заготовок, что и универсальные. В отличие от первых, эти устройства имеют еще одну шпиндельную головку, находящуюся на выдвижном хоботе, которую можно повернуть под любым углом к оси Х-станка.

Благодаря независимым приводам осуществляется одновременный рабочий процесс обоими шпинделями. В шпиндель поворотной головки, кроме фрез, может быть установлен инструмент, позволяющий совершать процедуры расточки и сверления деталей.

Справка : Эволюция в области техники размыла разницу между определениями «универсальный» и «широкоуниверсальный». Сегодня производят фрезеры с двумя столами, неподвижным или подвижным вертикальным хоботом, способным вращаться вокруг оси Z.

Бесконсольные фрезерные

Консоль — слабый узел фрезерного устройства по жесткости, поэтому для быстрой обработки больших деталей используют изделия без консоли.

Стол такого устройства способен перемещаться около горизонтальных направляющих, имеющих поперечное перемещение по направляющим станины. Так, стол станка может перемещаться горизонтально, поперечно и продольно. Вертикально перемещается только шпиндельная головка по направляющим стойки.

Продольно-фрезерные

Продольно-фрезерные устройства предназначены для черновой, получистовой, чистовой механической обработки фасонных и плоских поверхностей деталей из черных и цветных металлов. В качестве режущего инструмента здесь используются фрезы из быстрорежущей стали или с твердосплавными пластинами.

Копировально-фрезерные

Копировально-фрезерные устройства нужны, чтобы создавать на заготовке неплоскую поверхность, форма которой должна соответствовать исходному образцу. Особое место применения станка занимает производство скульптурных объемных деталей.

К основным видам фрезерно-копировальных станков относятся:

Станки с нижним местоположением шпинделя. В них включены: станина, вертикальный шпиндель, привод вращения шпинделя. На шпинделе может быть сразу расположено несколько фрез, которые устанавливаются в рабочее положение, благодаря перемещению шпинделя по высоте.
Устройства с верхним местоположением шпинделя. В конструкцию изделий входят: станина со столом и хоботом в задней части. Шпиндель вращается при помощи клиноременной передачи. Рабочий стол устройства оснащен направляющей линейкой. В вырезе стола находится приводной обрезиненный приводной ролик, а в другой части неприводной ролик, который прижимается к первому педалью.
Станки с верхним шпинделем и подвижным столом. Они отличаются от других видов станков тем, что стол для закрепления заготовок перемещается в двух направлениях.
Устройства двусторонние с подвижной кареткой. Они имеют протяженную станину, по направляющим которых каретка перемещается.

Шпоночно-фрезерные

Такое оборудование предназначено для обработки шпоночных пазов в разных валах. Есть шпоночно-фрезерные устройства, размер паза на которых обеспечивается размером инструмента.

По расположению шпинделей и их количеству шпоночные станки бывают горизонтальными и вертикальными, одношпиндельными и многошпиндельными.

Настольные фрезерные

Настольные устройства способны обрабатывать чугун и сталь, имеют подвижный стол, который перемещается в горизонтальной плоскости. Инструмент движется в вертикальном направлении. Настольные устройства, обрабатывающие дерево и цветные металлы, имеют большой стол с пазами для закрепления заготовок.

Около него по направляющим перемещаются стойки, которые соединены с порталом с направляющими для поперечного движения каретки со шпиндельным узлом. Каждый вал соединен с шаговым двигателем. При помощи компьютера можно управлять перемещением в трех осях, запуская и выключая их. У шпинделя есть свой отдельный привод с регулируемой скоростью вращения.

Настольные фрезерные с ЧПУ

Этот вид изделий нужен для фрезерных работ, растачивания отверстий на элементах из цветных и черных металлов, их сплавов и мелкосерийном виде изготовления. Настольные фрезерные станки с ЧПУ оснащено приводами, которые управляются контроллером, подключенным к IBM PC, совместимым с ПК.

Среди главных достоинств отмечают:

Увеличение производительности по сравнению с устройствами ручного управления.
Снижение необходимости в опытных работниках.
Практичное и простое технологическое оснащение.
Короткие сроки производительного цикла.

Фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ

Фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ — это оборудование, которое представляет собой полный функциональный комплекс с программной системой управления. Его покупка будет актуальной для тех предприятий, которые занимаются выполнением большого спектра работ по сверлению, фрезерованию, нарезанию резьбы в металлических заготовках.

Благодаря высокому уровню функциональности оборудование пользуется большим спросом в машиностроении, авиакосмической отрасли, приборостроении.

Фрезерные станки с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ способны производить сувенирную и рекламную продукцию и необходимы тем предприятиям, где нужна обработка профилей и поверхности деталей и придания им определенной формы. К преимуществам такого оборудования относятся небольшая теплопередача и минимальная деформация готовых изделий.

Фрезерные станки с ЧПУ: особенности оснащения

Современные фрезерные станки имеют специфику, которая обуславливает номенклатуру используемой упрощенной оснастки, а именно:

Конструкция оборудования позволяет забыть про съем и переустановку изделия в трех плоскостях. Применяя шпиндели с поворотной головкой, устройство экономит пространство помещения и время, затраченное на изготовление.
Вращающиеся токарные патроны оптимизируют доступ фрезы к объектам и повышают охват обрабатываемой поверхности. Таким образом, можно осуществлять трехмерную обработку.
Высокая точность производства изделия позволяет существенно оптимизировать процесс фрезеровки. Особенно эффективно проявляется при изготовлении продукции в разных масштабах.

Несмотря на относительно высокую стоимость фрезерных станков с ЧПУ, их достоинства очевидны: они обеспечивают высокую точность обработки изделий, уменьшают трудозатраты, снижают себестоимость производства деталей и сокращают сроки выполнения единичных заказов.

Из чего состоит фрезерный станок

Фрезерное ЧПУ оборудование является одним из самых распространенных видов оборудования, поэтому его можно встретить как на большинстве мелких и крупных предприятий, так и в личном пользовании. С его помощью производят массу изделий, деталей и заготовок, которые в дальнейшем используются человеком в быту или при изготовлении различных товаров.

Что можно делать на фрезерном станке

Список материалов, с которыми может взаимодействовать фрезерный инструмент, может занять пару десятков пунктов. Если же говорить о наиболее популярных, то это:

металлы любой твердости, от латуни до титана;
мрамор, гранит;
драгоценные камни, в том числе алмаз;
стекло;
резина;
гипс и воск;
натуральная древесина, включая очень прочную, МДФ, ДСП;
бумага.

Вполне понятно, что при таком большом разнообразии подходящих для обработки материалов, фрезерное оборудование используется практически во всех производственных и прочих сферах, например, в изготовлении рекламных конструкций. Чаще всего фрезеры применяют для выпуска таких изделий и заготовок, как:

металлические шестерни, зубчатые колеса, кузовные элементы автомобилей и прочей техники, втулки и т. д.;
надгробные плиты из мрамора и гранита (гравировка);
мебельные фасады;
деревянные изделия цилиндрической формы (трости, мундштуки, балясины, колонны);
настенные панно с рельефами, барельефами, горельефами;
мебель всех видов (офисная, корпусная, мягкая, для образовательных учреждений, баров и прочее);
буквы, цифры и элементы любой геометрии для рекламных вывесок;
большие и малые архитектурные формы, скульптуры;
сборные конструкторы и кукольные дома из фанеры;
восковки для отливки ювелирных изделий;
все виды стоматологических протезов.

Современные модели фрезеров представляют собой не просто станок, а целый программно-управляемый комплекс, который может работать самостоятельно, с минимальным человеческим участием. Такое оборудование повышает эффективность производства, снижает процент выпуска бракованной продукции и травматизм на рабочем месте. Но самое важное — это многократное улучшение параметров точности, которые в десять раз превосходят эти цифры в сравнении с фрезерами без электронных составляющих. Благодаря этому не только качество фрезерно-гравировальных работ значительно повысилось, но и увеличилась сложность обработки: фреза, управляемая компьютером, в состоянии создать такие заготовки или элементы изделий, которые сделать другими методами просто невозможно.

Из чего состоит фрезеровщик

Модельный ряд фрезерного оборудования крайне разнообразен в силу большого количества разновидностей таких станков. Это и граверы, и токарно-фрезерные аппараты, и сверлильные установки. Каждая из групп имеет большое количество внутренних разновидностей: наличие или отсутствие поворотного стола, особенности функции подъема/опускания рабочей зоны, габаритные размеры и многое другое. Однако общие элементы конструкции остаются примерно одинаковыми для всех устройств.

Опорная плита — стационарное чугунное основание, предназначенное для болтового монтажа станины. Материалом для изготовления служат марки чугуна СЧ 15-32 и СЧ 21-40. Пространство между станиной и основанием часто используют для размещения электронасосов или жидкостных емкостей системы охлаждения.

Станина — один из ключевых элементов всех станков, независимо от их модели и назначения. Изготавливается из стального профиля путем его сварки или отливается из чугуна вышеупомянутых марок. Является основанием для фиксации всех подвижных и неподвижных механизмов и узлов оборудования. Для крупногабаритных металлообрабатывающих фрезеров используют преимущественно чугунные станины, так как они способны выдерживать большие нагрузки. Для станков меньших размеров, а также деревообрабатывающих и прочих предпочитают применять сварные, так как они имеют значительно меньший вес, что облегчает транспортировку и монтаж оборудования. Независимо от используемого при изготовлении материала, все станины усиливаются внутренними ребрами жесткости, фиксирующими каркас, минимизирующими вибрацию и придающими им дополнительную надежность. Внутри обычно размещают электрошкаф и коробки скорости и переключения.

Направляющие — сборные элементы из высоколегированной стали, отвечающие за линейное перемещение по осям. Нижняя часть направляющих неподвижно фиксируется на станине, а верхняя служит для крепления подвижных устройств станка (каретка, стол и т. д.). Чем выше качество изготовления данного элемента конструкции, тем меньше рывков и вибраций испытывает заготовка при обработке и передвижении, что во многом влияет на конечный результат фрезерования.

Стол — зона для размещения заготовки. В зависимости от модели и типа станка может быть как стационарной, так и подвижной. Во втором случае рабочий стол отвечает за подачу предмета обработки к режущему инструменту и может быть поворотным, подъемным и с горизонтальным перемещением. Является основой для фиксации крепежной оснастки, удерживающей детали и заготовки в неподвижном состоянии в процессе фрезерования. Стол изготавливают из прочных, жестких материалов, устойчивых к физическому воздействию, пластическим деформациям и вибрациям.

Шпиндель — цилиндрический вал в прямоугольном металлическом корпусе, подсоединенный к двигателю станка и отвечающий за мощность оборудования и скорость обработки. Оснащен зажимным приспособлением для фиксации фрезерного инструмента. Основное назначение шпиндельной головки — это передача вращательного движения от двигателя к фрезе и перемещение ее над поверхностью стола в тех моделях, где шпиндель не является стационарным элементом.

Фреза — не считается прямым компонентом оборудования, но служит инструментом, который, собственно, и совершает напрямую все операции с материалом, поэтому может быть причислена к составляющим оборудования. Представляет собой металлическое приспособление, снабженное режущими поверхностями. Бывает разных размеров, вариантов крепления и форм, что определяет целевое использование инструмента.

Электрооборудование — группа компонентов, приводящих в движение все приводы, отвечающих за освещение, работу систем сигнализации вентиляции, охлаждения и маслоподачи.

Компьютер (стойка с экраном и клавишами, ноутбук и тому подобное) — устройства, которые непосредственно служат для управления станком, запуска файла обработки и его создания (исключая управляющую стойку).

Для чего нужен фрезерный станок

Фрезерный станок представляет собой оборудование для обработки различных материалов металлическим инструментом с одной или несколькими режущими кромками. Такой резак называется фрезой и имеет большое количество форм, диаметров, типов крепления и целей использования. Одни фрезы предназначены для сверления и нарезки резьбы, другие для отрезных и распиловочных работ, третьи делают пазы, четвертыми выполняют чистовую обработку и так далее.

Автоматизированный промышленный центр для токарно-фрезерной обработки, который может самостоятельно производить полный рабочий цикл, включая замену инструмента

Термин «фрезер» можно назвать собирательным, так как он включает в себя несколько типов оборудования, отличающихся друг от друга конструкцией станины, размещением шпиндельной головки, типом подачи и, собственно, назначением.

Наиболее распространенные типы фрезеровщиков:

продольные — предназначены для работы с крупногабаритными заготовками и материалами. Рабочий стол расположен горизонтально и может быть подвижным относительно неподвижной фрезерной головки или наоборот — портал с закрепленной в шпинделе фрезой перемещается над неподвижным столом и заготовкой на нем;
вертикальные — с нижним расположением рабочей зоны по отношению к фрезе;
горизонтальные — с перпендикулярным или параллельным перемещением рабочей поверхности относительно шпиндельной оси, неподвижно закрепленной сбоку от материала;
токарно-фрезерные — для расточки и фрезерования заготовок любой сложности;
универсальные — станки с поворотным столом и горизонтальной фиксацией шпинделя для фрезерования поверхностей, расположенных перпендикулярно и параллельно полу
широкоуниверсальные — усовершенствованные разновидности универсального оборудования, дополненные несколькими шпиндельными головками для одновременной обработки заготовки в нескольких плоскостях (могут быть трех-, четырех- и пяти осевыми);
настольные — несколько обособленная разновидность станков, отличие которых в небольших габаритах и невысокой мощности, что позволяет использовать такие модели даже в домашнем режиме для производства штучных изделий.

Миниатюрный станок для домашнего использования поместится на обычном письменном столе. Несмотря на скромные размеры показывает отличные характеристики в плане качества фрезеровки

Говоря о фрезерном оборудовании, следует уточнить, что все станки, представленные сегодня на рынке металлорежущего и деревообрабатывающего инструмента, способны работать в автоматическом или полуавтоматическом режиме благодаря электродвигателям и контроллерам, передающим команды от компьютера (панели управления) к станку. Это позволяет многократно увеличить параметры скорости и качества выполнения работы, уменьшить количество отходов и практически исключить случаи появления бракованных заготовок.

Для чего нужен ЧПУ фрезер

Фрезерное оборудование способно справляться с любыми производственными объемами и решать широкий круг задач: от создания уникальных штучных изделий до массового выпуска однотипной продукции. Приобретают такие станки как крупные предприятия, так и владельцы собственных мастерских или любители на досуге поработать с деревом и не только с ним. Ассортимент материалов, подходящих для фрезерной обработки, включает также металлы любой твердости, многие виды пластмасс, пенопласт, резину, воск, натуральные и искусственные камни, кожу и даже бумагу, на которой тонкими фрезами гравируют надписи, логотипы и прочие изображения.

Если говорить подробнее, то наиболее часто фрезеры используют в следующих направлениях:

металлообработка — сюда входят практических всех технологические операции, выполняемые по металлу: сверление, зенкерование, нарезание резьбы, расточка, выборка пазов, фрезерование зубчатых колес, фасонных и плоских поверхностей, шестерен, тел вращения и многое другое;
мебельное и дверное производство — в этой отрасли фрезерное оборудование, особенно с программным управлением, является в буквальном смысле слова незаменимым. Один станок, используя различные фрезы, может сделать паз для кромки, распилить материал, выполнить торцевание, сверление отверстий, нанести гравировку и т. д.;
изготовление балясин, плинтусов, карнизов, наружных архитектурных элементов — разнообразие узоров, которые может нанести на дерево фреза, не имеет ограничений. Зачастую орнаменты настолько сложные, что выполнить их вручную практически невозможно;
барельефы, горельефы и прочие псевдо 3D-панно — очень популярное направление в работе с ЧПУ станком, которое заключается в поверхностном снятии верхнего слоя с деревянной заготовки. В результате погружения фрезы в материал на разную глубину постепенно формируется узор, который как будто выступает над основной поверхностью и может представлять собой орнамент, природную композицию, фигуру человека, зверя и т. д.
сувенирное производство — фрезеровка и гравировка магнитов, памятных знаков и изображений, предметов архитектуры, знаменитых статуй и сооружений;
рекламная деятельность — универсальные возможности фрезерного оборудования нашли широкое применение в рекламной нише, например, с его помощью изготавливают фигуры из пенопласта, буквы и цифры из ПВХ и акрила, брендируют продукцию (гравируют логотипы и названия компаний на канцтоварах, зажигалках и т. д.), делают уличные указатели, таблички с названиями и прочее;
ювелирная продукция — фрезерование узоров, миниатюрных изображений и памятных надписей на драгоценных металлах и камнях;
макетирование и моделирование — на станке можно изготавливать макеты зданий, больших и малых архитектурных форм, элементы автомобильной и прочей техники из пенопласта, бальзы и других легких материалов;
стоматологическое протезирование — фрезеры с программным управлением позволяют добиться максимально высокой точности при выполнении сверления, шлифовки и контурной обработки, поэтому в сфере зубопротезирования они применяются очень активно. Получившиеся импланты, коронки, мосты и т. д. отличаются полным анатомическим соответствием со слепком и имеют минимальный период привыкания;
handmade — обширная область, включающая в себя производство игрушек, сувениров, товаров бытового назначения, подарков, украшений и многое другое.

Представляем профессиональный фрезерный станок для обработки камня 1325 Stone. Запуск станка, процесс работы и пример готового изделия на видео.

В гостях у нашего постоянного клиента компании «Пластфактория», которые занимаются изготовлением POS-материалов и сотрудничают с крупными косметическими брендами.

Видеоотчет с посещения производства наших клиентов - компания «АЛЬТАИР». О работе на производстве, изготавливаемых изделиях и станках от компании Wattsan.

Фрезерный станок с ЧПУ – новое слово в обработке материалов

Технологии не стоят на месте, ими пользуются повсюду, в том числе и на производстве. Раньше фрезерные станки работали только в ручном режиме и требовали постоянного контроля со стороны человека. Теперь же появились фрезеры с ЧПУ , которые значительно облегчают процесс производства и обработки деталей. Расскажем подробнее о подобных станках.

Что это такое?

ЧПУ – числовое программное управление. Уже по названию можно судить, что станки с такой системой отличаются компьютеризированным управлением. Система самостоятельно выбирает и задает условия для нормального функционирования стола, шпинделя и суппорта в течение всего процесса работы станка. Контроль также осуществляется в автоматическом режиме – с помощью кодов G и M-типа.

СПРАВКА! Такие конструкции позволяют изготавливать детали без постоянного контроля человека. Однако для запуска все же нужен оператор.

Особенности и отличия от обычных станков

Сравнение обычных станков и станков с ЧПУ можно описать следующим образом:

Микрофрезерный станок идет отдельно в комплекте с блоком питания.
Движение оси во фрезере происходит только с помощью автоматической системы. В то время как на обычном станке все действия происходят вручную.
Все оси устройства могут объединяться в единую систему. А вот в обычном станке объединить оси просто невозможно.
При работе на станке с ЧПУ может быть большая нагрузка по сравнению с обычными аппаратами.
Техника с автоматическим управлением оснащена гидравлическими или пневматическими системами.
В автоматическом фрезерном станке предусмотрены устройства предохранения, в обычных станках такого нет.
При работе с системой ЧПУ можно добиться более точных деталей, которым практически не нужна дальнейшая обработка.
Автоматическое управление позволяет заниматься массовым производством и при этом не терять в качестве.

Для обработки каких материалов предназначены?

Фрезерное оборудование предназначено для различных видов обработки материала. Это может быть сверление, резка, точный расчет расстояний между отверстиями. При обработке могут быть использованы следующие материалы:

древесина;
керамика;
металлы (как черные, так и цветные);
материалы, выполненные из полимера;
камень (подходит и искусственный, и природный).

Фрезерный станок с ЧПУ по металлу: описание и конструкция

Конструкция фрезера с ЧПУ по металлу состоит из следующих частей:

Устройства ввода данных. Чаще всего используется три самых популярных разновидности: считыватель перфоленты, считыватель магнитных лент и компьютер, работающий через порт RS-232-C.
Блок управления. Считается сердцем устройства. Блок отвечает за все управление устройства. Система выполняет следующие функции: чтение инструкций кода, расшифровка инструкций, интерполяция, передача команд для движения; получение сигналов обратной связи; выполнение вспомогательных функций.
Исполнительный механизм. Обычно у таких станков подвижный шпиндель и стол. Это необходимо для того, чтобы была возможность контролировать положение детали и скорость ее обработки.
Система привода. В нее входят схемы усилителя, приводные моторы и шарико-винтовой подшипник.
Система обратной связи. Состоит из датчиков либо преобразователей. Иногда ее называют измерительной системой.
Пуль управления. Обычно в таком станке есть яркий большой дисплей, обеспечивающий удобство управления. На дисплее отображаются команды, программы и другие данные, необходимые для полноценной работы станка.

Принцип работы фрезера

Для запуска работы нужно только установить заготовку на рабочем столе и задать нужную программу. Потом автоматическая система будет выполнять все сама. Обработка заготовки производится за счет вращающейся фрезы, которая как раз и режет материал.

Преимущества

Основные достоинства нового вида оборудования:

Растет производительность. Это объясняется тем, что машинное время при производстве увеличивается.
Сокращение штата работников, поэтому и уменьшение затрат на оплату их труда. При работе с устройствами, оснащенными автоматическим управлением, нужны только операторы и контролеры.
Возможность создавать универсальные станки, предназначенные для различной обработки и реализации разных программ.
Повышение точности готовых деталей, отсутствие длительной последующей обработки (большая часть деталей выпускается уже полностью готовыми).
Затраты на предварительное проектирование и дальнейшее изготовление технологического оснащения снижаются.

Фрезерные станки с ЧПУ помогают человеку ускорить производство. При этом человеческие ресурсы используются в минимальном количестве. Такие устройства – отличный вариант для массового и точного производства.

Современные фрезерные станки по металлу – виды, особенности, назначение

При изготовлении различных деталей из металла практически невозможно обойтись без использования фрезерных станков. Что удобно, фрезерный станок для работ по металлу одинаково успешно используется и в производственных условиях, и в домашних мастерских. Следует отметить, что оборудование данной категории является наиболее распространенным в сфере металлообработки.

Широкоуниверсальный фрезерный станок по металлу

Практически все модификации фрезерного оборудования работают по схожему принципу и имеют похожую конструкцию. Различия моделей таких станков могут заключаться в их функциональности, которая формируется за счет добавления в их конструкцию дополнительных узлов и систем.

Разновидности фрезерных станков

Перечислим основные типы фрезерных станков, каждая разновидность которых порой весьма значительно отличается от своих собратьев и имеет массу отличий в конструкции и в рабочем предназначении.

Достаточно распространенным типом станков данной категории является вертикально-фрезерный станок. Рабочими инструментами для таких станков являются фасонные, цилиндрические, концевые фрезы, также можно выполнять и операции сверления. Вертикально-фрезерный станок позволяет выполнять следующие технологические операции: обработку зубчатых колес и различных пазов, углов, рамочных элементов, вертикальных и горизонтальных поверхностей на деталях, выполненных из различных металлов.

Вертикально-фрезерный станок без консоли

Фрезерные станки данного типа не имеют в своей конструкции консоли, а их рабочий стол передвигается по направляющим, расположенным на станине оборудования. Станок вертикального типа благодаря особенностям своей конструкции отличается высокой жесткостью, что дает возможность обрабатывать на нем детали из металла с высоким уровнем качества. Коробка скоростей подобного фрезерного станка размещается в головке шпинделя.

Вертикально-фрезерные станки делятся на две категории, отличающиеся наличием в конструкции консоли. Их наименования соответственно:

бесконсольные вертикально-фрезерные станки;
вертикальные консольно-фрезерные станки.

Фрезерный станок по металлу с консолью отличается тем, что его шпиндель и гильза могут перемещаться относительно оси оборудования. Различия в их конструкции можно наглядно оценить на фото.

Горизонтально-фрезерный станок примечателен тем, что его шпиндель располагается в горизонтальной плоскости. Оборудование данной группы позволяет обрабатывать детали, которые имеют небольшие габаритные размеры. Универсальность данного станка обеспечивается за счет того, что в качестве рабочего инструмента на нем используются фрезы концевого, цилиндрического, фасонного, торцевого и углового типа. Горизонтально-фрезерный станок в своей стандартной комплектации не дает возможность выполнить обработку детали по винтовой поверхности, для этого его необходимо оснастить вспомогательными устройствами.

Устройство станков горизонтально-фрезерной группы позволяет устанавливать их рабочий стол параллельно, а также перпендикулярно к оси шпинделя. Все рабочие и силовые узлы данного оборудования размещены на станине, а коробка скоростей, заведующая скоростью вращения шпинделя, размещена в ее внутренней части.

Станки, относящиеся к категории сверлильно-фрезерных, предназначены для обработки не только горизонтальных и вертикальных поверхностей, но и наклонных. Еще с их помощью обрабатывают пазы крупногабаритных деталей.

Такой фрезерный станок по металлу имеет сверлильно-фрезерную головку, позволяющую выполнять операции сверления под наклоном и обрабатывать поверхности, расположенных под углом к горизонтальной оси. Отличительной особенностью такого станка является и то, что его рабочая головка может функционировать в реверсном режиме.

Сверлильно-фрезерный станок (бесконсольный)

По причине своей универсальности, обусловленной возможностью проводить две наиболее востребованные операции, такие станки являются весьма выгодными с экономической точки зрения, а также в плане экономии места на производственной территории. Иметь дома такой станок также мало кто из домашних мастеров откажется, так как такой аппарат объединяет в своей конструкции сразу несколько эффективных и полезных устройств.

Такие станки для работы по металлу очень удобно использовать для оснащения частных цехов или некрупных мастерских, специализирующихся на ремонтно-механических работах. Универсальные станки позволяют выполнять обработку горизонтальных и вертикальных плоскостей, а также поверхностей спирального типа и штампов.

Универсальный фрезерный станок

Такой станок по металлу отличается рядом конструктивных особенностей: узел шпинделя, коробка, а также основные узлы располагаются во внутренней части станины. В конструкции станка предусмотрены вертикальные и горизонтальные направляющие, по которым передвигаются его консоль и рабочий стол. Рабочую поверхность, кроме этого, можно выставить по отношению к шпинделю оборудования под нужным углом, что позволяет обрабатывать с его помощью детали из металла, обладающие даже самой сложной конфигурацией.

Такое весьма компактное оборудование, установленное дома, в мастерских учебных заведениях и в небольших производственных цехах, позволяет выполнять различные технологические операции: нарезать резьбу, сверлить отверстия, выполнять обработку всевозможных деталей и материалов различными видами фрез и прочее.

Обработка заготовок на фрезерных станках такого типа отличается неплохой точностью, так как их конструкция обладает исключительной жесткостью (разумеется, при грамотной установке). Отличаются такие консольно-фрезерные станки и высокой производительностью, что дает возможность использовать их для производства изделий серийными партиями. Несмотря на свою высокую производительность и широкую функциональность, такие станки отличает низкое энергопотребление и компактные размеры, что позволяет удобно размещать их даже на небольшой площади.

Настольный фрезерный станок

Такого рода устройства активно используются во всевозможных сферах промышленности на массовом производстве высококачественных деталей. Станки с ЧПУ высокопроизводительны и способны обеспечить непревзойденное качество не в единственном экземпляре, а на потоке, что делает их незаменимым оборудованием на любом серьезном производстве. Отличия таких станков от всех других разновидностей фрезерных станков настолько значительно, что требуют подробного разбора в отдельной статье.

Станки с ЧПУ, которые обрабатывают детали из различных металлов с высокой производительностью и точностью, имеют один большой недостаток: приличную стоимость, но его полностью компенсируют следующие положительные факторы:

снижение потребности в квалифицированных специалистах на производстве;
высокая производительность относительно станков с ручным управлением;
снижение срока производственных циклов;
ускорение перехода на производство новой продукции.

Фрезерный станок с ЧПУ

Отличие таких устройств от предыдущего вида фрезерных станков заключается в еще большей универсальности, еще более высокой точности и скорости работы. Спектр работ, которые под силу выполнить таким устройствам, включает в себя огромный список операций и процессов, которые востребованы на самых высокотехнологичных и ответственных производствах. Современное программное обеспечение для обрабатывающих центров производят крупные мировые компании. Подробно работа обрабатывающих центров будет рассмотрена в отдельной статье.

5-осевой фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ

Отдельную категорию составляют виды фрезерных станков, оснащенные ЧПУ (числовым программным управлением). Такое оборудование относится к категории профессионального, управляют его работой специальные контроллеры, которые необходимо подключать к компьютерному устройству. Так же как и другие виды фрезерных станков, модели с ЧПУ могут выполнять различные технологические операции по металлу: сверление, зенкерование, растачивание и др.

Настольный станок с ЧПУ

Имея в распоряжении такой станок, можно выполнять любые виды фрезерных операций практически с любым материалом. Если сравнивать горизонтально-фрезерный станок и аппарат широкоуниверсального типа, то его основным отличием является то, что в его конструкции предусмотрена дополнительная шпиндельная головка, которая устанавливается на специальном подвижном хоботе и имеет возможность поворачиваться под любым углом по отношению к обрабатываемой детали.

Что удобно, оба шпинделя такого станка могут обрабатывать детали как совместно, так и в автономном режиме. На поворотной головке также может быть установлен еще одна накладная фрезерная головка, с помощью которой можно выполнять обработку деталей из металла еще более сложной конфигурации — сверлить, растачивать, зенкеровать и прочее.

Широкоуниверсальный фрезерный станок

Также встречаются модели широкоуниверсальных станков, которые не имеют в своей конструкции консольной панели. Вместо нее установлена каретка, передвигающаяся по вертикальным направляющим. На вертикальные салазки данной каретки можно различные приспособления (например, делительный стол). Такие станки стоят несколько дешевле, но также способны выполнять достаточно большой перечень технологических задач.

Подбирая станок фрезерной группы, прежде всего необходимо определиться с тем, для чего он нужен. Подобный подход к выбору оборудования даст вам возможность приобрести его в полном соответствии со своими потребностями, а также не переплатить за те функции, которые вам никогда не потребуются.

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.

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.

Стоимость станков

Классификация фрезерных станков по их стоимости достаточно обширна. Естественно, самыми дешевыми в этом списке являются модели китайских производителей. Можно еще больше сэкономить на приобретении такого оборудования, если покупать его не через посредников, а напрямую у производителей. Что удобно, производители из Китая предлагают как простейшие ручные станки, так и профессиональные, оснащенные ЧПУ. Если рассматривать минимальную вилку цен, то она варьируется в пределах 7000–35000 рублей.

Китайский настольный сверлильно-фрезерный станок Triod MMS-20E (стоимость порядка 60 тысяч рублей)

Достаточно дорого вам обойдется вертикальный станок, стоимость такого оборудования начинается от 20000 рублей. Причем по этой цене вы приобретете станок с самой простой комплектацией: цанга и цанговый патрон, прижимы, приставка, шпиндель.

Если вы соберетесь приобрести для своего производственного предприятия широкоуниверсальный станок, то готовьтесь к тому, что цена такого оборудования начинается от 250000 рублей. Фрезерные станки для работы по металлу, которые оснащены ЧПУ, стоят, начиная от 2 млн. рублей.

В любом случае если задаться целью, можно приобрести качественный фрезерный станок по металлу серийной модели по очень привлекательной стоимости.

Хороший вариант сэкономить на приобретении фрезерного станка — это приобрести подержанную модель. К слову сказать, качественное оборудование серийных моделей (к примеру, ТВ-3 или ТВ-6) можно приобрести по стоимости, начиная от 20000 рублей. Объясняется такая невысокая цена тем, что промышленные предприятия, обновляя свою техническую базу, распродают старые станки по цене, соответствующей 20–30% первоначальной стоимости.

Читайте также: