Горизонтальное фрезерование по металлу

Обновлено: 13.06.2024

Фрезерование – одна из основных операций по металлообработке. Для изготовления металлических изделий применяют разные типы оборудования, но наиболее востребованными остаются горизонтально-фрезерные установки.

Основные характеристики

Станочному оборудованию этого типа характерно вертикальное положение конструктивных элементов, потому учет общей высоты аппарата обязателен. При использовании вспомогательного рабочего стола его габариты и размеры самого станка суммируются. В среднем вес таких установок составляет от 0,8 до 5 т.

При выборе горизонтально-фрезерного оборудования важно учитывать следующие параметры:

скорость вращения шпинделя (варьируется в пределе от 400 до 3500 об/мин);
мощность агрегата;
количество скоростей вращения;
тип подачи рабочего стола относительно вертикальной и горизонтальной оси: механическая, ручная;
наличие системы подачи СОЖ;
управление: ручное или посредством блока ЧПУ.

Выбирая агрегаты указанного типа, необходимо принимать во внимание и весогабаритные параметры заготовок. Зачастую производители указывают предельно допустимый вес обрабатываемых деталей, которые могут занимать центральное положение на рабочем столе.

Принцип работы

Изначально заготовку располагают на столе и надежно фиксируют. Далее определяют оптимальный режим металлообработки, который напрямую зависит от формы детали и степени ее фрезеровки. Исходя из этого, выбирают подходящий тип фрезы:

цилиндрические. Предназначены для плоскостной фрезеровки, то есть равномерного удаления материала со всей площади поверхности изделия;
торцевые. Используются для фрезерования вертикальных плоскостей. В ходе обработки формируется определенный профиль металлической заготовки. Подходят исключительно для горизонтально-фрезерных установок;
угловые. С их помощью кромке изделия придается необходимая конфигурация.

Для фрезерования металлических заготовок также применяются особые виды фрез, предусмотренные для выполнения специфических задач. Установки хобби-класса и ученические модели в основном комплектуют универсальными фрезами.

Независимо от выбора фрезы обработка выполняется по одному принципу – посредством вращения и контакта режущей части рабочего инструмента с поверхностью металлической заготовки.

Классификация

Фрезерное станочное оборудование обширно представлено на современном целевом рынке. По типу обработки такие агрегаты подразделяют на 9 групп, которые, в свою очередь, делятся еще на 9 подгрупп. Упрощенная классификация фрезерных установок имеет следующий вид:

горизонтальные, универсальные и вертикальные консольно-фрезерные аппараты. Главные отличия – ориентация шпинделя, способность стола перемещаться относительно оси шпиндельной головки (в универсальных моделях рабочая поверхность поворачивается под любым углом);
широкоуниверсальные. Дополнительно оснащаются приставной шпиндельной головкой, что значительно расширяет возможности в области металлообработки;
бесконсольно-фрезерные. Вертикальное положение шпинделя. Стол движется вдоль или поперек относительно шпиндельной оси;
продольно-фрезерные. Возможно 2-стоечное исполнение с 2-мя и более горизонтальными шпинделями. Бабки и шпиндели движутся в горизонтальном и вертикальном направлении, а рабочий стол – только продольно (по системе направляющих, размещенных на станине);
объемно-фрезерные. Предназначены для обработки деталей со сложной конфигурацией. Возможно точное или следящее копирование (в таком случае специальный копировальный палец ощупывает заготовку, а блок ЧПУ обеспечивает точную работу сразу по 3-м координатным осям);
установки непрерывного действия или карусельного типа. Получили свое название благодаря круглой рабочей поверхности, которая способна постоянно вращаться с заданной скоростью подачи, обеспечивая многопозиционную обработку деталей;
шпоночно-фрезерные. Шпиндель сразу выполняет и вращательное, и планерное движение. Рабочий стол делает возвратно-поступательные движения в продольном направлении. Работа агрегата автоматизирована.

Применение: основные особенности

В ходе эксплуатации фрезерных установок следует учитывать не только требования производителя, но и общие рекомендации по работе со станочным оборудованием, соблюдать правила безопасности. При подготовке рабочего места нужно учитывать весогабаритные параметры обрабатываемых деталей. Для нивелирования вибрации нужно использовать специальные регулируемые опоры, оснащенные компенсирующими подушками.

Также необходимо учесть следующие особенности работы с горизонтально-фрезерными установками:

Как выбрать фрезерный станок по металлу

Фрезерование – это обработка любых материалов с помощью специального режущего инструмента, который вращается при поступательном движении детали под его острую кромку. Без проведения фрезерных работ, касающихся выборки металла с поверхности заготовки, не обходится практически ни одна серьезная обработка сложных изделий. Любая мастерская или ремонтный цех не могут обойтись без выбора и для дальнейшего применения специализированных станков и механизмов, предназначенных для сверления, заточки или любых других обработок поверхностей механическим способом, тем более без фрезерования.

Выбираем тип фрезерного станка

Существует достаточно много типов фрезерных станков. Каждый из этих типов станков имеет свои функции, область применения и выбирается для использования в определенном направлении. Для того чтобы выбрать станок по металлу, который необходим для работы небольшого цеха или мастерской, и использовать его с максимальной эффективностью, надо разобраться с их классификацией и уточнить возможности механизма.

Работа станка, основана на движении фрезы, специального режущего приспособления, закрепленного на шпинделе. Когда инструмент начинает движение, к нему подается заготовка – с поворотом стола устройства: вручную или в режиме «автомат», с запрограммированным прохождением заготовки под фрезой. В зависимости от типа выбранного станка, можно резать поверхность материала горизонтально, делать в нем «выборку» по схеме чертежа, обрабатывать торцевые части, резать заготовку по спирали или делать в ней надрезы в определенной последовательности, согласно чертежу и размеров.

Конструкторами разработано значительное количество модификаций фрезерных станков, применяемых для обработки материалов фрезерованием. Однако, есть перечень наиболее необходимых в производстве, которые считаются основными.

Фрезерные станки, в соответствии со способом обработки поверхности изделия, делятся на определенные группы, со своими подгруппами и типами. Самыми популярными типами, являются станки с размещением режущего инструмента горизонтально, вертикально, а также универсальные. Для того чтобы выбрать фрезерный станок, который обеспечит успешную производственную деятельность, надо знать возможности оборудования.

При выборе фрезерного станка, следует опираться на следующие показатели:

мощность, от которой будут зависеть энергопотребление и производительность;
размер стола, определяющий максимальную длину обрабатываемого изделия;
скорость вращения шпинделя, от которой зависят возможности станка по материалу, который будет обрабатываться и использование соответствующей оснастки.

Универсально-фрезерные

Металлообрабатывающие станки такого типа, имеют шпиндель, размещенный горизонтально и предназначаются для резки сравнительно небольших по размеру и весу заготовок. Подобное оборудование производит резку деталей инструментами различного типа: дисковых, цилиндрических, угловых, концевых, фасонных и торцевых. Такие станки, вне зависимости от выбранной модификации, позволяют обрабатывать поверхности металлических заготовок вертикально, делать горизонтальные фаски и винтовую нарезку, пазы и углы в деталях. При необходимости дополнительных операций, связанных с делением или винтовым перемещением заготовки под кромкой фрезы, действия выполняются вручную, с применением дополнительного оборудования, которое закреплено на столе.

При выборе таких моделей нужно учесть, что их конструкция достаточно сложная. Основные механизмы расположены на станине, с расположенным внутри корпуса узлом шпинделя и коробкой передач. Оправка с режущим инструментом, удерживается хоботом с подвесками. Консоль с коробкой передач механизма, перемещается по вертикальным направляющим. Поворотный механизм, предназначающийся для разворотов стола вокруг оси на 45 гр., расположен на салазках направляющих консоли. Благодаря такому инженерному решению, стол с закрепленной деталью, может направляться по отношению к режущей кромке инструмента по металлу горизонтально, под любым углом.

Горизонтально-фрезерные

Такой тип, является одним из самых распространенных. Этот вариант очень простой в практической работе и техническом уходе. Представляет собой станину механизма с горизонтальным шпинделем, на котором располагается фреза, коробку передач и стол, перемещающийся горизонтально, вертикально и перпендикулярно. Станки подобного типа не только простые, они еще и надежные – что дает возможность выбрать их в качестве оборудования для любой ремонтной мастерской.

Горизонтальный фрезерный станок

Широкоуниверсальные

Эти фрезерные станки имеют дополнительную головку шпинделя, находящуюся на подвижном хоботе. Благодаря такому инженерному решению, режущий инструмент можно разворачивать под любым углом по отношению к детали в двух разных плоскостях. Подобные изделия способны обеспечивать резку металла как раздельно, так и одновременно, двумя шпинделями с установленным инструментом. Большую степень универсальности таким станкам по металлу, придает монтаж накладной фрезерной головки, которая устанавливается на поворотной. Подобный вариант станков по металлу позволяет не только фрезеровать заготовку, но и сверлить, зенкеровать или растачивать деталь, поэтому достаточно часто входят в список рассматриваемых при выборе оборудования.

В модификациях станков, консоли нет, вместо нее по направляющим станины передвигается каретка, позволяющая крепить стол и вспомогательное оборудование. Такое оборудование является универсальным, его выбирают для обработки металла на экспериментальных предприятиях и инструментальных цехах.

Вертикальные консольно-фрезерные

Эти станки по металлу, в отличие от предыдущих образцов, имеют вертикальное размещение шпинделя. Некоторые модификации позволяют смещать вдоль оси шпиндель и делать его горизонтальные повороты, что существенно расширяет функции станка. Фреза вставляется в специальный конус в оправке. Фрезерование металла на таких станках, может производиться не только за счет подъема стола, но и с помощью вертикальных операций режущим инструментом. Благодаря использованию специальной оправки, обработку изделий на оборудовании такого типа можно производить и дисковыми фрезами.

Вертикальный фрезерный станок

Бесконсольные станки

Такие станки по металлу дают возможность заниматься фрезерованием вертикальных, горизонтальных, наклонных поверхностей и пазов и было сконструировано для работы по металлу на заготовках крупных габаритов и значительного веса. На таких станках, консоли нет, перемещение салазок и стола осуществляется по направляющим станины, закрепленной в фундаменте.

Благодаря инженерному решению, конструкция фрезерного оборудования, обладающего высокой жесткостью, дает возможность производить резку металла с большей точностью, чем станки консольного типа и обрабатывать крупногабаритные заготовки с большой массой. На таких станках, шпиндельная головка, которая является одновременно и коробкой передач, передвигается по направляющим. Шпиндель с гильзой перемещается по оси для установки фрезы по металлу на нужный размер.

Бесконсольный фрезерный станок

Особенности выбора

Выбирая фрезерный станок, необходимо обратить внимание на несколько характеристик.

Видео о фрезерных станках

Горизонтально-фрезерные станки по металлу

Горизонтально-фрезерные станки различаются по конструкции, они могут быть одностоечными и двустоечными, консольными и не имеющими консоли. Станки с ЧПУ, как правило, имеют поворотный стол, определённая траектория движения которого задаётся заложенной программой.

Горизонтально-фрезерные станки – станки с горизонтальным расположением шпинделя, а также имеющие возможность перемещения стола в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Основанием горизонтально-фрезерного станка является станина, на которой расположены все узлы и механизмы станка:

коробка скоростей;
консоль, перемещаемая по вертикальным направляющим станины;
стол для установки болванки, вставляемой в специальное устройство или закрепляемой в установленных на него тисках. особенности стола фрезерного станка состоят в том, что его движение может происходить в трёх направлениях

продольное перемещение происходит по направляющим салазок;
поперечное движение получается при перемещении самих салазок по направляющим консоли;
вертикальное движение стол получает при перемещении консоли по направляющим станины.

шпиндель – главная вращающаяся часть в механизме станка;
размещённая в консоли коробка подач;
хобот, служащий для закрепления подвески;
фрезерная отправка поддерживается концом подвески.

Универсальными станками называются горизонтально-фрезерные станки с поворотной плитой, благодаря которой рабочий стол может из горизонтальной поверхности превращаться в наклонную. Эти станки тоже могут оснащаться ЧПУ, но это не ускорит, а скорее замедлит производство ввиду того, что перепрограммирование станка будет занимать много времени.

Компоновка горизонтально-фрезерных станков Кинематическая схема 6Р81 Устройство горизонтально-фрезерного станка

Для обработки горизонтальной плоскости деталей используются цилиндрические фрезы. По вертикали заготовки из металла проходят обтачивание торцевыми или дисковыми фрезами. При необходимости комбинированной обработки заготовки используются несколько разнообразных фрез. Точность выполнения задачи напрямую зависит от неколебимости фрез в креплении по длине отправки. Повысить жёсткость крепления помогают подвески. Но ни одна дополнительная опора не даст достаточной устойчивости фрезы при увеличении её диаметра сверх указанных производителем станка нормативов. Наиболее точное исполнение работы будет, если станок оснастить ЧПУ.

Жёсткость горизонтально-фрезерных станков по металлу увеличивается при усовершенствовании конструкции станины, установкой дополнительного кронштейна, усилением стола. Работы, выполняемые на токарном станке по металлу, могут производиться и на горизонтально-фрезерном оборудовании с применением особых фрезерных головок. Установка ЧПУ на станок всегда сопровождается усилением конструкции.

Классификация фрезерных станков

В классификации горизонтально-фрезерные станки отнесены в шестую группу, но часть их может принадлежать и к пятой как зубообрабатывающие и резьбонарезное оборудование. ЧПУ чаще устанавливается на станки 6 группы. Оборудование 5 группы не предназначено для выполнения особо точных задач. ЧПУ здесь может быть установлено лишь для ускорения производства, при необходимости обрабатывать идентичные заготовки в большом количестве.

По таблице классификации токарного оборудования по металлу станки делятся по массе:

1 группа – лёгкие, весом до 1 тонны;
2 группа – средние, вес которых не превышает 10 тонн,
3 группа – тяжёлые. Эта группа имеет деление.
- Крупные – от 10 до 30 тонн;
- Тяжёлые – от 30 до 100 тонн;
Любое оборудование по металлу может быть оснащёно ЧПУ.
Вторым критерием деления оборудования служит автоматическое, полуавтоматическое или ручное управление станком. При ручном управлении включение, остановка, подвод инструмента, регулировка подач и скоростей, установка деталей и их снятие с рабочей поверхности производится токарем.

Классификация фрезерных станков

Полуавтоматический настраивается на определённый цикл обработки. Рабочему остаётся установить заготовку, закрепить её и нажать кнопку запуска. После отработанного цикла вращающийся шпиндель автоматически остановится. Токарю необходимо будет снять готовую деталь, вставить следующую заготовку, и вновь запустить станок.

При работе на автоматическом оборудовании, токарю достаётся роль наблюдателя и отладчика оборудования. ЧПУ для станков может быть разным, но все процессы по изготовлению деталей происходят без непосредственного участия оператора.

Влияет на столбец, в который распределено оборудование в классификационной таблице расположение шпинделя, его положение отражено в названии и маркировке – наклонные, вертикальные, горизонтальные.

Деление на подгруппы происходит по параметрам обработки в плоскости 2 или 4-координатном режиме. Также отражается на положении в таблице и его способность по обработке одной или нескольких деталей одновременно. Присутствие в конструкции станка ЧПУ не имеет значения на подгруппу в классификационной таблице.

Многоинструментальные горизонтально-фрезерные имеют несколько резцов, одновременно обрабатывающих поверхность одной детали с разных сторон, а многопозиционные производят обработку сразу нескольких заготовок. Оба типа оборудования более продуктивно работают с ЧПУ.

Применение

На горизонтально-фрезерном оборудовании по металлу делаются в заготовках шпоночные канавки. Они могут делаться несколькими способами в зависимости от используемого инструмента на разном оборудовании – вертикально-фрезерных станках или оборудовании общего назначения, используемого для проведения разноплановых работ по металлу.

Обработка шлицевых поверхностей Фрезерование шлицевого вала Нарезка шлиц на валу

Шлицы на валах диаметром до 100 мм делаются за один цикл фрезерования. На более широких валах эта операция может проводиться в два захода. Для чернового фрезерования необходимы делительные механизмы. Они есть на горизонтально-фрезерных, что делает это оборудование более удобным для обработки валов с большим диаметром.

Выбор фрезы для выполнения работ

Продольное фрезерование могут вести многошпиндельные горизонтально-фрезерные станки по металлу с использованием различных фрез, установленных в револьверную головку. При обработке металлических деталей несколькими различными фреза установка инструмента также может осуществляться в отправку, и далее в шпиндель.

Фрезерование дисковыми фрезами

Трёхсторонние дисковые фрезы используются для протачивания шпоночных сквозных пазов. Для достижения большей точности лучше сделать эту работу за один подход. При необходимости создания широкого паза в один приём провести эту операцию сложно. Второй, чистовой проход будет сделан фрезой с большим диаметром. Надёжным будет крепление фрезы при установке её в шпиндель с двумя опорами.

Существуют станки, предназначенные для работы только одним или несколькими видами фрез. Горизонтально-фрезерные, созданные для проведения работ дисковыми и цилиндрическими фрезами имеют дополнительную возможность использования торцевых фрез, что несколько увеличивает сферу, в которой применяется это оборудование.

Маркировка станков

Фрезерные станки часто имеет узкую специализацию, что отражается в маркировке. Первая цифра – это группа, к которой относится станок по классификационной таблице. 2 цифра обозначает тип оборудования:
- 1 – вертикально-фрезерные консольные;
- 2 – непрерывного действия – работающие на поток. Производят одинаковые детали.
- 3 – копировальные работают по трафарету, закреплённому на станине над рабочей частью;
- 4 – гравировальные;
- 5 – вертикальные бесконсольные имеют крестовой стол;
- 6 – продольно-фрезерные не отличаются широким спектром возможностей, используются в массовом производстве;
- 7 – широкоуниверсальные имеют массу возможностей, что делает их прекрасным оборудованием для мастерских и мелкооптового штучного производства;
- 8 – консольно-горизонтальные;
- 9 – разные.
Третья, а иногда и четвёртая цифры обозначают габариты. Буква, стоящая между 1 и 2 цифрами говорит о том, что это модернизированная модель. Если буква находится в конце маркировки, то она указывает на характеристику модернизации базовой модели. Буквы П, В, А, С – указывают на класс точности. Ш указывает на широкую универсальность модели, имеющего в дополнении к горизонтально расположенному шпинделю, хобот с вертикальной головкой. Г указывает на то, что это станок относится к горизонтально-фрезерным.

Горизонтально-фрезерные станки

Горизонтально-фрезерные станки – распространенный вид устройств. Они применяются для выпуска как крупных партий, так и мелких серий, а также уникальных изделий из твердых материалов.

Устройство

Фрезеры – вид оборудования, предназначенного в промышленности для обработки всех типов металлов и сплавов. Принцип работы такого устройства заключается в следующем: деталь, укрепленная на рабочем столе, обрабатывается особым режущим инструментом, фрезой. Обтачивание ведется с высокой точностью.

Фрезы подразделяются по внешнему виду. Чаще всего применяются концевые, цилиндры, фасонки, пазовые. С помощью режущего инструмента доводятся до заданных параметров плоскости, зубчатые колеса, заготовки из металла.

Оправка фрезы крепится в шпинделе. Он представляет собой вал с зажимным патроном, совершающий правый и левый обороты вращения. Базовым для станка считается движение фрезы, подающим – перемещение заготовки, которая лежит на рабочей поверхности. Подача объекта совершается либо прямолинейно, либо по кривой, иногда одновременно по обеим траекториям.

Горизонтально-фрезерный станок имеет отличительную черту – «лежащий» шпиндель, агрегат, оснащенный поворотным устройством, называется универсалом. Рабочая поверхность широкого формата смещается по трем перпендикулярным осям: продольной, поперечной и вертикальной.

Как правило, техника укомплектована массивными частями, поскольку на ней дорабатывают крупные заготовки. Универсал выпускается с вращающейся плитой, при помощи которой стол может переходить в наклонное положение.

Все основные узлы устройства монтируются на станине. Внутри нее размещаются переключатель скоростей и механическая часть. Оправка с фрезой удерживается в конструкции специальным хоботом.

Цилиндры подрезают заготовку по горизонтали, для вертикальных плоскостей нужны торцевики или диски. Их можно комбинировать, использовать одновременно несколько различных. Чем жестче закреплен инструмент по длине оправки, тем точнее выполняется обтачивание. Непоколебимость фрезы поддерживают подвески. Для достижения устойчивости диаметр выбранного инструмента должен соответствовать нормативам, установленным производителем.

Для работы оператора предназначена размещенная по центру станины панель управления. Во многих разновидностях панели расположены по обе стороны. Это облегчает работу оператора и значительно увеличивает производительность.

Горизонтальное устройство – это мощный многофункциональный агрегат с большим диапазоном скоростных режимов. Точность выполнения задач любого уровня сложности на современном устройстве отвечает высоким стандартам качества.

Назначение

Назначением устройства является расточка, то есть увеличение диаметра отверстий до необходимой величины в заготовке из металла. Оборудование, помимо этого, служит для таких операций:

обтачивание, выравнивание поверхностей и пазов;

нарезание всех видов резьбы;

Технические характеристики таких станков обеспечивают им успешную работу с любыми плоскостями. Жесткая конструкция позволяет выдерживать значительную весовую нагрузку. Для эффективной работы все части агрегата производятся из прочных металлов и сплавов. Благодаря этому уровень вибрации и динамические колебания сведены к минимуму. Направляющие выполнены из твердых материалов, устойчивых к износу при продолжительном трении. Кнопки аварийного отключения и предохранительные устройства служат для безопасности при работе.

Обзор видов

Горизонтальные станки классифицируются на консольные и бесконсольные. Бывают с одной или двумя стойками.

Станки по дереву предназначены для изготовления деталей сложной конфигурации. Они бывают ручными, настольными, копировальными. Такие устройства используются в домашних мастерских. Широкоуниверсальные фрезеры по дереву, совмещенные с электроникой, относятся к новым и самым мощным.

Токарные агрегаты подразделяются на классы в зависимости от назначения. Часть оборудования по металлу рассматривают только как модели для нарезки резьбы и обточки зубьев.

По массе

Металлообрабатывающие устройства принято разделять на классы в зависимости от массы.

Первый класс – легкие. Масса станков до 1 тонны.

Второй – средние по массе, до 10 тонн.

Третий – тяжелые станки. Выделяют три подгруппы: крупновесные от 1 до 30 тонн, очень тяжелые – свыше 30 и до 100 тонн, уникальные – больше этого веса.

По типу управления

Тип управления определяется как ручной, автоматический или полуавтоматический. Любой станок может быть оснащен числовым программным управлением (ЧПУ). В ручном режиме все операции выполняет токарь – запускает оборудование, выбирает режим подачи инструмента и скорости, размещает деталь и снимает ее с рабочей поверхности, останавливает процесс.

В полуавтоматическом режиме работать становится проще, так как выполняется заданный цикл. Работник размещает деталь и закрепляет ее, производит включение. После того как все операции выполнены, ему нужно только снять готовое изделие со стола и поместить следующее.

Станки с ЧПУ работают по записанной на флеш-карту программе без участия оператора. Рабочий приводит в действие цикл и наблюдает за процессом, выступая в роли наладчика, если это необходимо. Для универсального станка наличие ЧПУ может замедлить процесс производства, так как потребуется значительное время для перепрограммирования.

Маркировка

Агрегаты маркируются в зависимости от специализации. Проставленные цифры обозначают: первая – номер группы, берется из классификационной таблицы; вторая цифра – вид оборудования.
- 1 – Вертикальные консольные устройства.
- 2 – Изготавливающие одинаковые детали поточным методом, непрерывного действия.
- 3 – Копировальные. Выполняют действия по трафарету.
- 4 – Гравировальные.
- 5 – Вертикальные бесконсольные.
- 6 – Предназначенные для массового производства, продольные фрезерные.
- 7 – Универсальные. Благодаря широкому спектру возможностей отлично подходят для работы в мастерских, мелкосерийного и штучного производства.
- 8 – Горизонтальные консольные.
- 9 – Различные, других видов и предназначения.
Третья или третья и четвертая цифры указывают на габариты. Между первой и второй помещают букву, что означает, что модель – модернизированная. В случае если основная модель имеет конкретную характеристику, букву размещают в конце маркировочной цепочки.

Буквы С, А, П, В характеризуют класс точности обработки. Горизонтально-фрезерные станки маркируются буквой Г. Широкоуниверсальные обозначаются в конце маркировки буквой Ш.

Дополнительные приспособления

Чтобы усилить жесткость и надежность, конструкцию совершенствуют, помещают дополнительную опору и укрепляют рабочий стол. Особенно это относится к станкам с ЧПУ.

Очень важно правильно выбрать фрезу. Если станок многошпиндельный, можно производить обтачивание металлических деталей различными фрезами одновременно, закрепленными в револьверной головке. Инструмент вставляется в оправку, и затем в шпиндель. Работы по металлу производят с применением специальных головок.

Сквозные пазы на фрезере протачиваются трехсторонними дисками. Чтобы получить высокую точность, желательно проточить паз за один проход. Это сложная задача, если нужен широкий паз, и в этом случае чистовой проход делается фрезой с большим диаметром. Инструмент крепится для надежности в двухопорный шпиндель.

Простые станки предназначаются для работы одним или двумя видами фрез. Горизонтально-фрезерные устройства для обточки цилиндрами и дисками, как правило, имеют расширенные возможности за счет добавления торцевых фрез.

Универсальность сделала оборудование незаменимым как в крупном производстве, так и в индивидуальном бизнесе. На станках обрабатываются вертикальные и горизонтально расположенные поверхности. Обеспечивается фрезерование заготовок с разделением.

На горизонтально-фрезерных станках вырезают шпоночные канавки в деталях. А также выполняют разноплановые работы по металлу. Одного цикла фрезерования достаточно, чтобы сделать шпицы на валах до 100 мм. Если валы более широкие, может потребоваться два захода.

Горизонтальные фрезеры удобны для обработки деталей с большим диаметром, поскольку они оснащены делительными механизмами и разделительными головками, необходимыми для чернового фрезерования.

Фрезерная обработка металла: основные принципы и сведения

Фрезерная обработка в последнее время набирает большую популярность, поэтому столь же востребована, как сверление деталей и токарная обработка. Суть её заключается в срезании слоя металла при помощи вращающейся, зубчатой фрезы. Фрезерование можно выполнять на заготовках из разных материалов, причем проделывается это как на специальных станках, так и вручную.

Назначение фрезерной обработки

При помощи различного вида фрез, можно более точно и качественно выполнять фрезеровку деталей. Это могут быть различные материалы, но наиболее распространенная обработка на металлах. А при помощи современных станков, оборудованных системами ЧПУ, есть возможность уменьшить количество брака, а также управлять при помощи не сложных числовых программ. Сейчас фреза заменена на лезвие в качестве рабочего инструмента, что и позволило уменьшить вероятность брака, делая заготовки максимально точно.

Для чего же нужна в обработке фрезеровка? При её помощи можно проводить отрезку в металлах, шлифовать, наносить специальные узоры, гравировать, а также делать токарные и другие работы в разных видах деятельности. В набор входит несколько многозубчатых, режущих фрез, а их крепление в станках определяет горизонтальный или вертикальный тип работы. В производстве также может использоваться фрезерование под некоторым углом, для чего предварительно устанавливают фрезу в необходимом направлении. В зависимости от вида обрабатываемой продукции, такое фрезерование имеет несколько способов. Но стоит отметить, что используется немалое количество разнообразных фрез, в частности это цилиндрические, торцевые, концевые, зубчатые, фасонные, а также более сложные.

Сферы применения фрезеровки довольно разнообразны, она может использоваться в металлообработке, машиностроении, в ювелирном производстве, деревообработке и даже в дизайне и архитектуре.

Обработка металла фрезерованием производится вне зависимости от его прочности. Фрезы выбирают, исходя из того, какая нужна обработка, для плоскостей используют цилиндрические или торцевые типы фрез, в последних подбирают несимметрические схемы резания. То есть если детали правильной прямоугольной, квадратной и подобной формы, то чаще всего применяется два эти способа. Одинаковую профильную деталь можно сделать цилиндрической фрезой или с торца.

Фрезерная резка алюминия считается в наше время довольно популярной, так как алюминий широко используется в эксклюзивном дизайне, интерьере, для рекламных элементов, операторской техники и пр. Благодаря его легкости, прочности и низкой температуре плавления, он широко используется и с него не сложно вырезать различные изделия. На деталях сувенирных изделий, маркетинговой и кухонной продукции на современных высокотехнологических станках можно делать надписи, узоры, рельефность и пр. При этом они получаются без заусенцев, правильного габарита и формы, а также с идеальными краями.

Не малую популярность в наше время набрала объемная фрезеровка пластика, в особенности в 3D виде. Это довольно востребованные услуги, которые применяются для промышленных изделий, корпусов. Причем детали быстро делаются, так как довольно быстро работает станок фрезерно-гравировального типа, а цена за выполненные работы невысокая. Обрабатываются как шлицевые, так и фасонные и зубчатые детали, а также проделывают обработку отверстий, торцов, пазы. Из пластика в 3Д виде можно фрезеровать декоративные и пр. детали, формы для литья, полимерные корпуса и многое другое, создавая оригинальные и нужные формы изделий.

Классификация фрезерных работ

Как уже упоминалось, в зависимости от используемой фрезы, различают несколько видов фрезерования, а именно:
- Торцевое фрезерование, суть которого состоит в получении определенной формы деталей при помощи торцевой фрезы. Это необходимо в большинстве случаев для вырезания в изделиях подсечек, канавок, окошка, а также “колодец”, канавку и т. д. С её помощью также производят обратное фрезерование торца из внутренней части разного плана изделий. Фрезеровка торца нужна для получения деталей более точных габаритов, простоты монтажа и, по сути, срезанные торцы служат для передачи сжимающих усилий.
- Концевые, которые нужны для образований уступов в плоскостях вертикальной или горизонтальной формы.
- Цилиндрические, отличающиеся получением изделий в плоскостях соответствующей фрезой в обратном положении.
- Зубчатое.
- Фасонное, заключающееся в создании фасонных (сферы, эллипсы и пр.) деталей неправильной формы. Это фрезерование при помощи специальных фрез, в результате чего получаются фасонные изделия.
Также распространены в разных направлениях деятельности много других видов фрез, которые отличаются многофункциональностью, большими возможностями и точностью в выполнении работ. Используются винтовые канавки для создания зенкер, сверл и другого, отрезной фрезой нарезают различного габарита бруски, к тому же можно получить сложную форму детали криволинейным типом фрезы. Стоит отметить отличие фрезерования двойными дисками, шлицевую лезвию для создания пазов в деталях, а также более сложные формы их. Также можно создать определенную форму при недолгом применении видов фрезерования.

Кроме классификации фрезерования по видам фрез, также существует распределение их на вертикальное расположение в станке, горизонтальное и под углом.

Станки для таких работ, в свою очередь, разделяют на механические и лазерные. Существует направление режущего, движущего элемента совместно с изделием, что принять называть попутным типом обработки. Если же навстречу резцу движется изделие, тогда это считается встречная фрезеровка.

Стоит также отметить профильное фрезерование деталей как деревянных, так и металлических и пр. Это отличается в изделиях, которые идут выпуклой либо вогнутой формы. В этом случае необходимо более тщательно подходить к выбору технологического типа, что зависит в основном от габарита детали и сложности профилирования. Данный вид процесса проходит в три этапа: предварительная грубая и частично чистая фрезеровка, получистая и напоследок окончательная чистая. Часто для получения деталей высокого качества финишную обработку производят с большими подачами, а предыдущие операции выполняют отдельно на разных станках.

Так как для фрезеровки деталей цилиндрическим способом производится при не столь хорошем креплении, то чаще всего профильное фрезерование изделий делается торцевым способом. В основном это универсальный способ для многосерийного промышленного изготовления. В этом случае есть возможность воспользоваться несколькими способами фрезерования разных плоских поверхностей. Это использование двух зубил, фрез большого диаметра и нескольких зубил одновременно.

Работа в таком режиме может происходит значительно быстрее и спокойно, в особенности при использовании нескольких фрез сразу, расположенных с разных сторон от изделия. По этой причине фрезерование плоскостей при помощи торцевых фрез, более применяемое в производстве.

Осуществляется фрезерование, помимо этого, также при помощи ионного луча. Это относительно новый и высокотехнологический процесс, позволяющий удалить максимально точный слой металла. Ионное фрезерование производится под воздействием атома гелия на поверхность, главным условием является контроль напряжения и энергии. Другими словами, сегодня не обязательно полировать или шлифовать детали, это можно сделать на атомном уровне, а на раскаленный металл можно вставлять дополнительные детали.

Технологические этапы процесса

Что касается технологического процесса фрезеровки, то она состоит из несколько последовательностей, которым необходимо следовать:
- Изделие осторожно подводят со стороны поверхности, необходимой для обработки, к фрезеру, который в это время вращается.
- Отведя стол, отключают шпиндель, чтобы он не вращался.
- После этого нужно задать требуемую глубину прорезания.
- Запускают шпиндель.
- Изделие, расположенное на столе, вместе с ним подводят к стыковке с фрезой.
Обработку металлических деталей цилиндрической фрезой производят при длине фрезы на 10-15 мм более, чем есть изделие, а диаметр её подбирается, исходя из толщины разрезания и ширины. При выборе торцевых фрез работа будет делаться не так шумно, поскольку детали надежнее прикрепляются. Производительность предприятия будет высокой при использовании набора фрез, так как во многом упрощается задача. Все зависит от применяемых фрез, а это: совместные фрезы, зубила, двумя дисками одновременно, набора фрез, расположенных с разных боков заготовки и пр. Фрезерование плоскостей несколькими торцевыми фрезами делает сразу несколько обрезаний, а также исключает удары при работе.

Современные технологии позволяют проводить безопасную и с меньшим процентом брака обработку на токарно-фрезерных станках, оборудованных системами ЧПУ. В некоторых случаях, как при обработке деталей повышенной твердости, можно на них делать шлифовку. Они гарантируют получение изделий по максимуму точной геометрической формы, а также производительность. Бывают как специального назначения, так и общего использования, но небольшие детали дома можно обрабатывать ручным электрическим фрезером. Управление на компьютере позволяет задать все параметры и выполнять максимально точно, к тому же есть возможность рассчитывать и создавать 3D модели непосредственно на станке.

Благодаря современным технологиям, фрезерная обработка приобретает большую популярность в разных отраслях производств. Что касается металла, то можно на станках делать как алюминиевые, так и стальные, титановые изделия. Вне зависимости от материала, фрезерованием можно делать детали специального назначения, эксклюзивные, ювелирные и др. И только на станках, оборудованных системами ЧПУ, можно выполнять лазерную фрезеровку деталей сложной формы. Это дорогостоящая, но качественная обработка возможна без предварительной шлифовки.

Читайте также: