Фрезерный станок по металлу характеристики

Обновлено: 17.05.2024

Фрезерные станки по металлу представлены на нашем сайте в широком ассортименте, который позволит Вам выбрать и купить оборудование наиболее оптимальное по цене и функционально подходящее для решения поставленных на Вашем производстве задач, или для смены оборудования, эксплуатация которого на Вашем предприятии становится нецелесообразной вследствие морального или физического износа.

Фрезерные станки — группа металлорежущих и деревообрабатывающих станков в классификации по виду обработки. Фрезерные станки предназначены для обработки с помощью фрезы плоских и фасонных поверхностей, зубчатых колёс и т. п. металлических и других заготовок. При этом фреза, закрепленная в шпинделе фрезерного станка, совершает вращательное (главное) движение, а заготовка, закреплённая на столе, совершает движение подачи прямолинейное или криволинейное (иногда осуществляется одновременно вращающимся инструментом). Управление может быть ручным, автоматизированным или осуществляться с помощью системы ЧПУ.

Во фрезерных станках главным движением является вращение фрезы, а движение подачи — относительное перемещение заготовки и фрезы.

Вспомогательные движения необходимы в станке для подготовки процесса резания. К вспомогательным движениям относятся движения, связанные с настройкой и наладкой станка, его управлением, закреплением и освобождением детали и инструмента, подводом инструмента к обрабатываемым поверхностям и его отводом; движения приборов для автоматического контроля размеров и т. д. Вспомогательные движения можно выполнять на станках как автоматически, так и вручную. На станках-автоматах все вспомогательные движения в определённой последовательности выполняются автоматически.

Виды фрезерных станков

универсальные (с поворотным столом);
горизонтально-фрезерные консольные (с горизонтальным шпинделем и консолью);
широкоуниверсальные (с дополнительными фрезерными головками);
широкоуниверсальные инструментальные (с вертикальной рабочей плоскостью основного стола и поперечным движением шпиндельных узлов);
вертикально-фрезерные (с вертикальным шпинделем), в том числе консольные;
бесконсольные (называемые также с крестовым столом);
с передвижным порталом;
копировально-фрезерные;
фрезерные непрерывного действия, в том числе карусельно-фрезерные;
барабанно-фрезерные.

Имеет горизонтально расположенный шпиндель и предназначен для обработки фрезерованием разнообразных поверхностей на небольших и нетяжелых деталях в условиях единичного и серийного производства. Обработку ведут цилиндрическими, дисковыми, угловыми, концевыми, фасонными, торцовыми фрезами. На этом станке можно обрабатывать вертикальные и горизонтальные фасонные и винтовые поверхности, пазы и углы. Фрезерование деталей, требующих периодического деления или винтового движения, выполняют с использованием специальных делительных приспособлений.

На станине смонтированы все основные узлы станка. Внутри станины размещены шпиндельный узел и коробка скоростей. Для поддержания оправки с фрезой служит хобот с серьгами (подвесками). По вертикальным направляющим станины перемещается консоль, несущая коробку подач. По направляющим консоли в поперечном направлении движутся салазки с поворотным устройством, которое несёт продольный стол и позволяет поворачивать стол вокруг вертикальной оси на 45° в обе стороны, благодаря чему стол может перемещаться в горизонтальной плоскости под разными углами к оси шпинделя. Крутящий момент от двигателя посредством коробки передач передаётся на шпиндель — полый вал в верхней части станины. В передний торец шпинделя вставляется оправка и закрепляется штревелем — стержнем, закреплённым в шпинделе. Оправка — это обычно стержень, имеющий коническое посадочное место-конус Морзе, воспринимающий вращение от шпинделя; на оправку одеваются фреза и фиксирующие её кольца, зажимаются гайкой. Жёсткость оправки поддерживается подвеской.

Горизонтально-фрезерный станок (1 — фундаментная плита, 2 — станина, 3 — консоль, 4 — салазки, 5 — стол, 6 — хобот, 7 — оправка со фрезой)

Отличается от универсально-фрезерного станка отсутствием поворотного устройства, то есть стол станка может перемещаться только перпендикулярно или вместе с салазками параллельно оси шпинделя.

В отличие от горизонтально-фрезерного станка, имеет ещё одну шпиндельную головку, смонтированную на выдвижном хоботе, которую можно поворачивать под любым углом в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Возможна раздельная и одновременная работа обоими шпинделями. Для большей универсальности станка на поворотной головке монтируют накладную фрезерную головку, которая позволяет обработать на станке детали сложной формы не только фрезерованием, но и сверлением, зенкерованием, растачиванием и т. д..

В некоторых станках этого типа отсутствует консоль, а вместо неё по вертикальным направляющим станины перемещается каретка. Каретка имеет горизонтальные направляющие для салазок с вертикальной рабочей поверхностью и Т-образными пазами, на которых крепят стол, делительные и другие приспособления. Широкая универсальность станка позволяет использовать его в экспериментальных и инструментальных цехах для производства кондукторов, зажимных приспособлений всех типов, инструментов, штампов, пресс-форм и других деталей.

Вертикально-фрезерный станок (1 — фреза, 2 — шпиндель, 3 — хобот, 4 — станина, 5 — стол, 6 — салазки, 7 — консоль, 8 — фундаментная плита)

В отличие от горизонтально-фрезерного, имеет вертикально расположенный шпиндель, который в некоторых моделях станков допускает смещение вдоль своей оси и поворот вокруг горизонтальной оси, расширяя тем самым технологические возможности станка. В отличие от горизонтально-фрезерных станков, оправка для вертикальных станков представляет собой фланец с конусом Морзе советского стандарта или более современным конусом ISO-40 с одной стороны и соответствующим коническим отверстием с другой, куда и вставляется концевая фреза. Если требуется установить дисковую фрезу, применяется оправка как на горизонтально-фрезерном станке, но много короче; так же и на горизонтальных станках, возможно, применяются оправки вертикальных станков для крепления концевых фрез. Вертикальное движение подачи, как правило, возможно осуществлять и инструментом.

Предназначены для обработки вертикальных, горизонтальных, наклонных поверхностей, пазов в крупногабаритных деталях. В отличие от консольно-фрезерных станков, в этих станках отсутствует консоль, а салазки и стол перемещаются по направляющим станины, установленной на фундамент. Такая конструкция станка обеспечивает более высокую его жесткость и точность обработки по сравнению со станками консольного типа, позволяет обрабатывать детали большой массы и размеров. Шпиндельная головка, являющаяся и коробкой скоростей, имеет установочное перемещение по вертикальным направляющим стойки. Кроме того, шпиндель вместе с гильзой можно сдвигать в осевом направлении при точной установке фрезы на требуемый размер.

Используют для обработки крупногабаритных деталей, главным образом, торцовым; а также цилиндрическими, концевыми, дисковыми и фасонными фрезами. Станки делятся на одностоечные и двухстоечные. В четырёхшпиндельном двухстоечном продольно-фрезерном станке станина имеет стол и портал, состоящий из двух стоек и балки. По направляющим стоек перемещается траверса и две горизонтальные поворотные фрезерные головки. Две другие фрезерные головки перемещаются по направляющим траверсы. Обработку деталей можно производить при движущемся столе и неподвижных фрезерных головках, при неподвижном столе и подаче головок или при одновременно движущихся столе и фрезерных головок.

В нашей компании Вы можете купить новые фрезерные станки по металлу по выгодным ценам отечественных и зарубежных производителей. Наиболее подходящий вариант Вам смогут подобрать наши специалисты отдела продаж.

Основные типы фрезерных станков и их компоновка

Фрезерованием обрабатывают различные по форме и размерам детали со сложными поверхностями. Все это обусловливает большое конструктивное разнообразие фрезерных станков. Различают станки консольно-фрезерные (универсальные, горизонтальные, широкоуниверсальные, вертикальные); продольно-фрезерные (одно- и двухстоечные); фрезерные непрерывного действия (барабанные и карусельные); копировально-фрезерные и гравировально-фрезерные; бесконсольные вертикально-фрезерные и разные (шпоночно-фрезерные, фрезерно-центровальные, торцефрезерные и др.).

На рис. 1—16 изображены основные виды компоновок фрезерных станков, перечисленных выше, (стрелками указаны рабочие движения). Отличительной особенностью консольно-фрезерных станков является наличие консоли, которая несет на себе каретку со столом и перемещается по направляющим станины в вертикальном направлении. На фрезерных станках консольного типа удобно вести наблюдение за обработкой, так как перемещением консоли можно обеспечить необходимое положение фрезеруемой поверхности. Станки имеют удобное ручное управление, универсальны. Универсальность станков расширяется при применении различных приспособлений, позволяющих кроме фрезерования выполнять операции сверления, зенкерования, развертывания и др. Однако наличие консоли снижает жесткость станка, точность обработки и ограничивает массу деталей, обрабатываемых на станке.

Компоновки фрезерных станков

Универсально-фрезерный станок (рис. 1) имеет горизонтально расположенный шпиндель и предназначен для обработки фрезерованием разнообразных поверхностей на небольших и нетяже.лых. деталях в условиях единичного и серийного производства. Обработку ведут цилиндрическими, дисковыми, угловыми, концевыми, фасонными, торцовыми фрезами. На этом станке можно обрабатывать вертикальные и горизонтальные фасонные и винтовые поверхности, пазы и углы. Фрезерование деталей, требующих периодического деления или винтового движения, выполняют с использованием специальных делительных приспособлений.

На станине 2 смонтированы все основные узлы станка. Внутри станины размещены шпиндельный узел и коробка скоростей. Для поддержания оправки с фрезой служит хобот 7 с серьгами 8. По вертикальным направляющим станины перемещается консоль 3, несущая коробку подач 1.

Рис. 1. Универсальный фрезерный станок

По направляющим консоли в поперечном направлении движутся салазки 4 с поворотным устройством 5, которое несет продольный стол 6 и позволяет поворачивать стол вокруг вертикальной оси на 45 0 в обе стороны, благодаря чему стол может перемещаться в горизонтальной плоскости под разными углами к оси шпинделя.

Горизонтально-фрезерный станок отличается от универсально-фрезерного станка отсутствием поворотного устройства, т. е. стол станка может перемещаться только перпендикулярно или вместе с салазками параллельно оси шпинделя.

Широкоуниверсальный фрезерный станок (рис. 2) в отличие от горизонтально-фрезерного станка имеет еще одну шпиндельную головку 1, смонтированную на выдвижном. хоботе, которую можно поворачивать под любым углом в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Возможна раздельная и одновременная работа обоими шпинделями.

Рис.2. Широкоуниверсальный фрезерный станок

Для большей универсальности станка на поворотной головке монтируют накладную фрезерную головку 2, которая позволяет обработать на станке детали сложной формы не только фрезерованием, но и сверлением, зенкерованием, растачиванием и т. д..

В некоторых станках этого типа (рис. 3) отсутствует консоль, а вместо нее по вертикальным направляющим станины 1 перемещается каретка 2. Каретка имеет горизонтальные направляющие для салазок З с вертикальной рабочей поверхностью и Т-образными пазами, на которых крепят стол 4, делительные и другие приспособления.

Рис. 3 Бесконсольный универсальный станок

Широкая универсальность станка позволяет использовать его в экспериментальных и инструментальных цехах для производства кондукторов, зажимных приспособлений всех типов, инструментов, штампов, пресс-форм и других деталей.

Вертикальный консольно-фрезерный станок (рис. 4) в отличие от горизонтально-фрезерного имеет вертикально расположенный 8 шпиндель, который в некоторых моделях станков допускает смещение вдоль своей оси и поворот вокруг горизонтальной оси, расширяя тем самым технологические возможности станка.

Рис. 4. Вертикально-фрезерный станок

Вертикально- и горизонтально-фрезерные бесконсольные станки (рис. 5, 6) предназначены для обработки вертикальных, горизонтальных, наклонных поверхностей, пазов в крупногабаритных деталях. В отличие от консольно-фрезерных станков, в этих станках отсутствует консоль, а салазки 2 и стол З перемещаются по направляющим станины 1, установленной на фундамент. Такая конструкция станка обеспечивает более высокую его жесткость и точность обработки по сравнению со станками консольного типа, позволяет обрабатывать детали большой массы и размеров.

Рис. 5. Вертикально-фрезерный бесконсольный станок

Рис. 6. Горизонтально-фрезерный бесконсольный станок

Шпиндельная головка 5, являющаяся и коробкой скоростей, имеет установочное перемещение по вертикальным направляющим стойки 6. Кроме того, шпиндель 4 вместе с гильзой можно сдвигать в, осевом направлении пр њ точной установке фрезы на требуемый размер.

Другой группой фрезерных станков являются продольно-фрезерные станки (рис. 7), которые используют для обработки крупногабаритных деталей, главным образом, торцовыми, а также цилиндрическими, Рис. 8. Продольно-фрезерный станок концевыми, дисковыми кт фасонными фрезами.

Рис. 7. Продольно-фрезерный станок

Станки делятся на одностоечные и двухстоечные. В четырехшпиндельном двухстоечном продольно-фрезерном станке станина 1 имеет стол 2 и портал, состоящий из двух стоек 6 и балки 7.

По направляющим стоек перемещается траверса 4 и две горизонтальные поворотные фрезерные головки З. Две другие фрезерные головки 5 перемещаются по направляющим траверсы. Обработку деталей можно производить при движущемся столе и неподвижных фрезерных головках, при неподвижном столе- м подаче головок или при одновременно движущихся столе и фрезерных головках.

Рис. 8. Схемы компоновок продольно-фрезерных станков:

а—одностоечных; б—двухстоечных с поворотными фрезерными головками; в— двухстоечных с неповоротными фрезерными головками

Схемы других компоновок продольно-фрезерных станков с различным числом фрезерных головок приведены на рис. 8.

Фрезерные станки непрерывного действия (барабанно-фрезерные и карусельно-фрезерные) позволяют вести установку и съем заготовок без остановки рабочих движений станка.

Карусельно-фрезерные станки (рис. 9) предназначены для обработки поверхностей различных деталей торцовыми фрезами в условиях массового, крупносерийного и единичного производства. Станок может иметь один или несколько шпинделей З. В последнем случае в один из шпинделей устанавливают фрезу для чистовой обработки. Шпиндельная головка 2 перемещается по• вертикальным направляющим стойки 1.

Рис. 9. Карусельно-фрезерный станок

Конструктивной особенностью станок этого типа является непрерывно вращающийся стол 4, который сообщает установленным на нем деталям движение подачи. Таким образом, детали последовательно вводят в зону обработки. Стол, кроме того, имеет установочное полеречное перемещение вместе с салазками 5 по направляющим станины 6.

Барабанно-фрезерные станки (рис. 10) применяют при обработке поверхностей корпусных деталей в условиях массового и крупносерийного производства. Обрабатываемые заготовки закрепляют на вращающемся барабане 2 и получают от него движение подачи, четыре фрезерные головки (две верхних З— для черновой обработки, а две нижние 1— для чистовой) установлены на двух стойках 4 и перемещаются по вертикальным направляаощим.

Рис. 10. Барабанно-фрезерный станок

Копировально-фрезерные станки (рис. 11 и 12) предназначены для фрезерования поверхностей сложной формы: штампов, пресс-форм, лопаток турбин, кокилей, металлических моделейг копиров, заготовок некруглых колес и т. п. Процесс обработки осуществляют по копиру 4, действие которого на копировальное устройство З вызывает соответствующее перемещение инструмента 2 относительно заготовки 1.

Рис. 11. Вертикальный копировально-фрезерный станок

Рис. 12. Горизонтальный копировально-фрезерный станок

В качестве копира может служить шаблон, эталонная деталь, модель, чертеж и др., а в качестве копировального устройства — щуп, копировальный палец или ролик, фотоэлемент. Копир через копировальное устройство воздействует на исполнительные органы (стол 6, салазки или траверсу 7, шпиндельный узел 8) , при этом фреза и заготовка в относительном движении воссоздают поверхность, заданную на копире.

Существует два вида копировального фрезерования — контурное и объемное. При контурном копировании кривая копира

Рис. 13. Виды копировального фрезерования: а, б—контурное; в—объемное

может располагаться в плоскости, параллельной (рис. 13,a) или перпендикулярной (рис. 13, б) оси фрезы. В первом случае стол 5 с заготовкой 4 и копиром 1 перемещаются в продольном направлении, а слежение за изменением кривой осуществляется за счет вертикального перемещения копирного пальца 2 и фрезы 3 (или стола). Во втором случае стол 5 с заготовкой 4 и копиром 1 перемещается в продольном и поперечном направлениях соответственно форме кривой копира.

При объемном копировании (рис. 13, в) пространственно-сложная поверхность заготовки 4 обрабатывается фрезой 3 последовательно, путем нескольких параллельных рабочих ходов (строк) стола 5, т. е. при каждом рабочем ходе фактически выполняется контурное копирование. В конце прохода происходит смещение фрезы относительно заготовки в направлении, перпендикулярном строке, на величину поперечной подачи и выполняется следующий рабочий ход и т. д..

Копировально-фрезерные станки могут работать по двум схемам слежения: простого действия и с обратной связью. В схеме простого действия фреза и копировальный щуп жестко связаны между собой и перемещение щупа по копиру непосредственно передается фрезе. В схеме с обратной связью отклонение копкровального щупа вызывает рассогласование в положении щупа относительно фрезы. Результат этого рассогласования поступает в следящую систему, которая выдает сигнал исполнительному устройству (столу или фрезе) на корректировку траектории движения режущего инструмента.

В этом случае нет не только жесткой связи копира и фрезы, по копир не воспринимает силы резания, а только передает сигнал исполнительным органам о необходимости изменения их относительного положения.

Копировально-фрезерные станки выполняют с вертикальным расположением шпинделя и горизонтальной поверхностью стола, а также с горизонтальным расположением шпинделя и вертикальной поверхностью для крепления заготовок.

На станине 5 копировально-фрезерного станка с вертикальным шпинделем (см. рис. 11) установлены поперечные салазки 7, по направляющим которых в продольном направлении перемещается стол 6 со столом 10 копиров. Шпиндельная головка 8 с копировальным устройством З смонтирована на стойке 9. Копирующими движениями являются продольное движение стола и поперечное перемещение салазок, а в некоторых моделях станков и вертикальное перемещение шпиндельной головки.

Копировально-фрезерный станок с горизонтальным шпинделем и вертикально расположенной плоскостью для крепления заготовок изображен на рис. 12. По горизонтальным направляющим станины 5 перемещается стол 6 с нижней 9 стойкой для закрепления заготовки 1 и верхней 10 стойкой для» установки копира 4. Шпиндельная бабка с копировальным следящим устройством 3 перемещается в поперечном направлении по траверсе 7, которая движется по вертикальным направляющим передней стойки 11.

Работу на станке можно выполнять методом строк (при этом задающей является горизонтальная подача стола или вертикальная подача шпиндельной бабки, а следящей — поперечное перемещение шпиндельной бабки) и методом контурного копирования (в этом случае обход фрезеруемого контура осуществляется вертикальной подачей шпиндельной бабки и горизонтальной подачей стола) .

К числу копировально-фрезерных станков прямого действия относятся станки (рис. 14), в которых копировальный щуп 2 передает движение фрезе через пантограф 6.

Рис. 14. Копировально-фрезерный станок с пантографом

Такие станки применяют в основном для легких фрезерных и гравировальных работ. При использовании пантографа производят не только копирование, нр и уменьшение масштаба заготовки по отношению щкопиру.

Перемещение щупа по копиру 1, установленному на столе 3 станка, передается фрезерному шпинделю 5, который при обработке заготовки 4 описывает контур, геометрически подобный копиру. Стол станка с заготовкой может перемещаться вручную в трех взаимно-перпендикулярных направлениях.

К типу разных фрезерных станков относятся шпоночно-фрезерные, фрезерно-центровальные, торцефрезерные и др..

Шпоночно-фрезерные станки предназначены для фрезерования врезных шпоночных канавок концевыми фрезами. Существует два способа прорезания шпоночных канавок. При первом способе фреза сначала врезается на полную глубину канавки, а затем перемещается в продольном направлении. При втором способе (маятниковом) фреза совершает возвратно-поступательное движение вдоль шпоночной канавки, врезаясь после каждого хода на некоторую глубину.

Рис. 15. Шпоночно-фрезерный станок

Вертикальный шпоночно-фрезерный станок (рис. 15) имеет основание 1, на котором установлена стойка 2. По вертикальным направляющим стойки перемещается консоль 3. Стол 4 станка имеет только установочное поперечное перемещение по направляющим консоли. На верхней части стойки закреплена головка 5 с продольными направляющими для движущейся возвратно-поступательно шпиндельной каретки 6. Шпиндельный узел 7 каретки перемещается по вертикали в конце каждого рабочего хода на заданную глубину резания.

Фрезерно-центровальные станки предназначены для двустороннего фрезерования и зацентровки торцов валиков, которые затем обрабатывают на токарном станке.

На рис. 16. a показан один из фрезерно-центровальных станков. На продольных направляющих станины 1 расположены две каретки 2, по направляющим которых в поперечном направлении перемещаются фрезерные 4 и сверлильные 5 головки.

Рис. 16. Фрезерно-центровальные станки

Заготовку закрепляют в тисках 3, установленных неподвижно на станине. Заготовку обрабатывают последовательно — при перемещении кареток с головками сначала фрезеруют торцы заготовки, а затем, когда каретка доходит до упора, включают сверлильные головки и производят зацентровку торцов.

На фрезерно-центровальных станках барабанного типа (рис. 16, б) заготовки устанавливают в трехпозиционном барабане 6, который периодически поворачивается. На станке можно фрезеровать оба торца, сверлить центровые отверстия и одновременно разгружать — загружать заготовки, что значительно повышает производительность станка.

Кроме рассмотренных фрезерных станков промышленность выпускает еще много других специализированных агрегатных станков. Отдельную группу составляют зубо- и резьбофрезерные станки, применяемые для нарезания зубчатых колес и резьб.

За последнее время широкое применение в промышленности находят фрезерные станки с ЧПУ. Основные части этих станков, рабочие и вспомогательные движения такие же, как и у станков, рассмотренных выше. Однако имеются отличия в конструкции отдельных узлов и механизмов станков, кинематике и особенно в принципе их работы.

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.

Токарно-фрезерные обрабатывающие центры по металлу — универсальные станки с ЧПУ

Токарно-фрезерный станок для работы по металлу, оснащенный системой ЧПУ, который также называется обрабатывающий центр, сегодня можно встретить на многих производственных предприятиях. Широчайшие возможности такого универсального оборудования позволяют подвергать качественной токарной и фрезерной обработке заготовки из металла.

Многоцелевой токарно-фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ

Виды токарно-фрезерных центров на современном рынке

Станки данной категории подразделяются на две большие группы: устройства без ЧПУ и с ЧПУ. К оборудованию без системы ЧПУ относятся ручные, полуавтоматические и автоматизированные станки. В рамках данной статьи рассматриваются устройства, на которых реализовано числовое программное управление. Обрабатывающие центры с ЧПУ, выпускаемые современной промышленностью, подразделяются на несколько видов:

простой конструкции;
с противошпинделем;
с приводным центром;
с установленной С-осью.

Объединяет эти обрабатывающие центры, имеющие свои конструктивные особенности, то, что они одновременно обладают функциональностью токарных и фрезерных станков.

Компактный настольный токарно-фрезерный станок, не оснащенный ЧПУ

Характеристики токарно-фрезерных обрабатывающих центров

Выполнять несколько типов технологических операций (сверлильные, токарные и фрезерные) на одном устройстве позволяют и токарно-револьверные станки, но из-за недостаточно высокой подвижности револьверов объем производимой с их помощью продукции ограничен.

Этого недостатка лишены токарно-фрезерные обрабатывающие центры, в конструкции которых имеется специальная фрезерная головка. Посадочное отверстие в такой головке может быть выполнено под различные типы конусов (Capto, HSK, BT или ISO), что позволяет устанавливать в нее токарные резцы. Благодаря этому подобные токарно-фрезерные станки могут применяться для выполнения таких технологических операций по металлу, как сверление, зенкерование, нарезание резьбы, создание фасок и канавок, обработка торцов и их подрезка, развертывание и др.

Используя специальную переходную оправку, на обрабатывающие центры с ЧПУ можно устанавливать резцы с квадратным хвостовиком и режущий инструмент с особой формой посадочной части. В одном шпинделе станков этой категории можно закреплять как неподвижный, так и вращающийся рабочий инструмент. Меняются инструменты в токарно-фрезерных обрабатывающих центрах, оснащенных системой ЧПУ, автоматически, за это в конструкции станка отвечает особый механизм – сменщик.

Наибольшее распространение обрабатывающие центры с ЧПУ получили на предприятиях, которые занимаются изготовлением имеющих сложные формы деталей и конструкций из металла. При производстве таких изделий необходимо неоднократно чередовать операции точения и фрезерования, что и обеспечивается токарно-фрезерным обрабатывающим центром.

На обрабатывающих центрах преимущественно используется инструмент цельного типа или со сменными пластинами, выполненными из твердого сплава. В очень редких случаях может применяться инструмент, режущие пластины которого зафиксированы при помощи пайки.

Рабочие органы обрабатывающего центра с ЧПУ

Обрабатывающие центры с противошпинделем и С-осью

Оборудование с С-осью – это одна из первых модификаций обрабатывающего центра токарно-фрезерной группы. Для придания вращения режущему инструменту (сверлу и фрезе) на таком станке устанавливается отдельный привод. За автоматизированную смену инструментов на этом токарно-фрезерном устройстве, как и на обрабатывающих центрах других типов, отвечает специальный механизм – сменщик.

Важными функциями обрабатывающих центров с С-осью являются контроль за скоростью вращения обрабатываемой детали и индексация ее углового положения. Точность такой индексации, что важно, составляет порядка 0,001 градуса.

Противошпиндель с осью С значительно увеличивает функциональность станка

фрезерная обработка элементов червячных передач;
изготовление и обработка коленчатых валов;
обработка шестерен.

Оснащение обрабатывающих центров с ЧПУ противошпинделем – это следующий этап в развитии устройств токарно-фрезерной группы. Второй шпиндель таких станков, обладающих еще большей функциональностью, устанавливают вместо задней бабки. В него вставляется правая сторона заготовки, что дает возможность подвергать обработке ее противоположной край.

Оснащение обрабатывающего центра противошпинделем позволяет превратить это устройство в полноценную производственную линию, обладающую исключительной функциональностью. Если оснастить такой фрезерно-токарный обрабатывающий центр вторым сменщиком инструментов, то эффективность его использования возрастет в разы. Что важно, качество обработки от этого нисколько не пострадает.

Наглядно принцип работы противошпинделя можно увидеть на видео ниже:

На современном рынке представлено большое разнообразие обрабатывающих центров по металлу от различных производителей. Рассмотрим некоторые из них.

Обрабатывающие центры торговой марки TRENS

Фрезерно-токарные обрабатывающие центры данной торговой марки отличаются особенной конструкцией и имеют характерный признак – наклонную раму. Это придает станкам исключительную прочность и жесткость, что позволяет выполнять на них обработку деталей с высокой точностью. Как правило, таким оборудованием оснащаются крупно- и среднесерийные производства, занимающиеся выпуском деталей со сложной конфигурацией. Перечислим наиболее популярные модели токарно-фрезерных станков данной торговой марки.

Конструкция данной модели более простая, по сравнению с рассмотренной выше, что не мешает такому станку эффективно справляться с нарезанием резьбы, основными фрезерными операциями, обработкой деталей сложной конфигурации. Особого внимания заслуживает шпиндель станка, отличающийся высокой жесткостью и исключительной надежностью, что дает возможность эксплуатировать его на высоких скоростях довольно долго. Не менее примечательны и характеристики С-оси данного устройства, создающей отличный крутящий момент и обеспечивающей быстрое переключение рабочих режимов. Таких характеристик С-оси производителям удалось достичь за счет того, что в ней реализована особая система фиксации дискового типа.

Станок с ЧПУ Trens SBL 300 производства Словакии

Возможности станка данной модели позволяют обрабатывать на нем заготовки, вес которых достигает 1050 кг. Обрабатывающий центр оснащается электроприводом ТМ Siemens или Fagor, в его конструкции имеется противошпиндель, легко настраиваемая и надежная система ЧПУ. Перемещения бабки станка и фиксация заготовок осуществляются при помощи гидравлических механизмов. О возможностях такого токарно-фрезерного обрабатывающего центра с ЧПУ говорит и то, что на нем можно выполнить сложнейшую технологическую операцию – внеосевое сверление – за одну установку.

Станок TRENS SBL 500A

Этот фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ является наиболее современной моделью оборудования, выпускаемого под ТМ TRENS. Технические возможности такого станка позволяют выполнять на нем обработку заготовок из металла прямолинейной, ступенчатой и криволинейной конфигурации, вес которых может доходить до 2500 кг. Обрабатывающий центр комплектуется системой ЧПУ ТМ Siemens, которая обеспечивает точное перемещение инструмента в процессе обработки. Работа станка и перемещение инструмента в такой системе ЧПУ описывается простым 3D-программированием, а ее подключение к устройству обеспечивается посредством Ethernet-протокола.

Станок Trens SBL 700

Обрабатывающий центр модели 1728С

Универсальный обрабатывающий центр этой модели заслужил особую популярность в России. Функциональные возможности позволяют такому устройству справляться со следующими технологическими операциями по обработке заготовок из металла: сверление прямое и под заданным углом, растачивание, долбление, обычное и контурное фрезерование, точение при помощи фрез и др. Обрабатывать заготовки из металла на этом токарно-фрезерном станке с ЧПУ можно как в патроне, так и в его центрах. Высокая точность, с которой на данном центре обрабатываются заготовки, обеспечивается следующими его конструктивными особенностями.

Основные узлы станка характеризуются повышенной жесткостью и виброустойчивостью.
В узлах оборудования установлены подшипники высокой точности.
В конструкции станка предусмотрены специальные термосимметричные элементы, которые компенсируют деформации, возникающие от температурного воздействия.
Перемещение и работа инструмента постоянно контролируются при помощи специальных элементов.
Оборудование оснащено современной и надежной системой ЧПУ.

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр модели 1728С

Токарно-фрезерный станок данной модели позволяет обрабатывать заготовки диаметром до 40 см и длиной до 3 метров. Шпиндель станка имеет величину конца А8, на нем установлен патрон с сечением 40 см, диаметр отверстия в котором составляет 9,7 см.

Любой токарно-фрезерный обрабатывающий центр, включая данную модель, позволяет значительно снизить затраты на выполнение технологических операций в комплексе.

Краткий обзор других моделей обрабатывающих центров

На российских производственных предприятиях, занимающихся выпуском изделий из металла и дерева, популярными являются обрабатывающие центры, выпускаемые на Тайване под торговой маркой TAKISAWA. При своей исключительной функциональности станки данной торговой марки отличаются доступной стоимостью. На современном рынке оборудование ТМ TAKISAWA представлено следующими сериями: LA, NEX, EX и LS. Станки данных серий успешно используются на предприятиях автомобильной и авиастроительной промышленности, на машиностроительных заводах.

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр за работой

Наиболее популярными моделями оборудования ТМ TAKISAWA являются 4500TT, 4500S, 4500ST. В конструкции станков этих моделей имеются два токарных узла и один фрезерный, их магазин для инструмента и рабочих приспособлений может вместить в себя до 90 позиций. Такие станки, в оснащении которых есть револьверная головка, обеспечивают высокую точность и эффективность выполнения токарных и фрезерных работ по металлу.

Среди обрабатывающих центров токарно-фрезерной группы, заслуживших высокую популярность у отечественных производителей, стоит отметить станки испанской компании GMTK, которые также выпускаются в нескольких сериях: HR800, HR1000, HR1200, HR1500. Применение таких обрабатывающих центров с ЧПУ необходимо для изготовления деталей из металла, которые отличаются высокой сложностью и должны быть обработаны с максимальной точностью.

Среди уникальных конструктивных особенностей этого оборудования можно выделить следующие: сменщик инструмента и рабочих головок, гидростатические направляющие, система температурной стабилизации. Приобретение обрабатывающих центров с ЧПУ испанской компании GMTK требуется предприятиям, продукция которых характеризуется высокой сложностью и точностью обработки.

Комплексный токарно-фрезерный центр DMC

Есть еще ряд зарубежных компаний, обрабатывающие центры которых хорошо зарекомендовали себя среди отечественных производственных предприятий.

Выпуском оборудования для обработки заготовок из металла и дерева компания занимается более 70 лет. Ее станки отличаются надежной и технологичной конструкцией, качественными комплектующими. Примечательно, что для изготовления станин своего оборудования компания использует особый сорт чугуна.

Под этой торговой маркой выпускается универсальное оборудование, оснащенное современными системами ЧПУ. В зависимости от необходимости станки могут быть оснащены задней бабкой или вторым шпинделем. Технические возможности оборудования данной марки позволяют выполнять фрезерную обработку заготовок по пяти координатам, осуществлять точение, шлифовку и прорезку, а также фрезеровать кулачки и осуществлять другие операции по металлу.

DMC (Южная Корея)

Обрабатывающие центры данной компании, отличающиеся исключительной функциональностью и высокой производительностью, относятся к категории премиум-класса.

Токарно-фрезерные центры, которыми оснащаются современные предприятия, – это станки, отличающиеся широкой функциональностью. Используя такое оборудование, можно выполнять сложнейшие фрезерные операции и различные виды токарной обработки с деталями, изготовленными из металла.

Читайте также: