Продольный фрезерный станок по металлу

Обновлено: 17.05.2024

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

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

Основные виды фрезерных станков

Различные виды оборудования для фрезеровки характеризуются следующими особенностями конструкции:

Горизонтально-фрезерные

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

Вертикально-фрезерные (консольные)

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

Универсальные и широкоуниверсальные станки

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

Бесконсольные фрезерные

Имеют шпиндель, совершающий вертикальные перемещения, а передвижения фрезерного стола напоминают крест (перемещаются продольно-поперечно). Такая траектория движения рабочего стола определила второе основное название оборудования этого типа — фрезерные станки с крестовым столом. Особенность таких агрегатов — это не консольное, а жесткое основание для установки заготовки; распространенное назначение — фрезерование крупногабаритных деталей значительной массы.

Продольно-фрезерные

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

Копировально-фрезерные (объемно-фрезерные)

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

Шпоночные фрезерные

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

Карусельные фрезерные (непрерывного действия)

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

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

Фрезерные станки, оснащенные ЧПУ

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

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

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

Продольно-фрезерные станки

Продольно-фрезерные станки по существующей классификации относятся к шестому типу шестой группы металлорежущего оборудования. Они предназначены для черновой, получистовой и чистовой механической обработки плоских и фасонных поверхностей деталей из цветных и черных металлов (корпуса, направляющие, траверсы и т.д.), имеющих крупные габариты.В качестве режущего инструмента применяются фрезы из быстрорежущей стали или с твердосплавными пластинами (торцевые, дисковые, фасонные, цилиндрические, концевые и т.д.).

Классификация продольно-фрезерных станков

Компоновка продольно-фрезерных станков может иметь два исполнения:

Наибольшее применение на производственных предприятиях получили двухстоечные четырехшпиндельные станки. Этот вид металлорежущего оборудования состоит из двух вертикальных стоек, соединенных в верхней части горизонтальной (перемещаемой) траверсой (данная конструкция имеет обобщающее название - портал). Между стоек портала расположен стол, предназначенный для жесткого закрепления одной или нескольких обрабатываемых заготовок.

Стол с обрабатываемыми деталями может совершать возвратно поступательные продольные перемещения на рабочей подаче или ускоренном ходу. На каждой вертикальной стойке расположена фрезерная бабка с горизонтально расположенным шпинделем. На горизонтальной траверсе находятся две фрезерные бабки со шпинделями, имеющими вертикальную ориентацию. Большинство выпускаемых моделей продольно-фрезерных станков имеют возможность изменения угла наклона оси шпинделя, по отношению к плоскости стола.

Принцип работы продольно-фрезерных станков

Основным движением резания при фрезерной обработке считается вращение режущего инструмента. К вспомогательным движениям относятся продольные, поперечные и вертикальные перемещения фрез на рабочей подаче. Как уже говорилось, продольные возвратно поступательные движения обрабатываемой заготовке придает стол станка. Поперечные и вертикальные перемещения совершает режущий инструмент, закрепленный в шпинделе горизонтальной или вертикальной фрезерной бабки. Каждая, из четырех фрезерных бабок, имеет независимый привод главного движения.

Привод подач для всех фрезерных головок общий. Для установки инструмента на заданный размер применяются выдвижные гильзы шпинделя. Учитывая тот факт, что фрезерная обработка на продольно-фрезерном станке происходит в тяжелых условиях (инструмент работает на удар), все основные узлы (стол, фрезерные головки, траверса, шпинделя) имеют принудительную систему смазки. Она состоит непосредственно из одного или нескольких резервуаров для машинного масла, маслопроводов и перекачивающего насоса (насосов). Периодичность подачи смазки может осуществляться как в автоматическом так и ручном режимах.

Для закрепления режущего инструмента каждый станок оснащается комплектом инструментальных оправок с коническими посадочными элементами. Обрабатываемые заготовки на столе могут закрепляться как при помощи универсальных станочных, так и при помощи специально спроектированных многоместных приспособлений. Поверхность стола имеет специальные «Т» образные пазы, в которые вводятся головки прижимных болтов, закрепляющих заготовки или установочные приспособления.

Характеристики продольно-фрезерных станков

К числу основных технических характеристик продольно-фрезерного станка относятся такие показатели:

- Габариты рабочей поверхности стола;

- Максимальная масса обрабатываемой детали

- Количество шпиндельных бабок;

- Максимальное перемещение стола, траверсы, фрезерных головок, шпиндельных гильз;

- Число ступеней скорости вращения шпинделя;

- Диапазон частот вращения шпинделя;

- Диапазон минутных подач (рабочих и ускоренных) стола, фрезерных головок;

- Мощность приводов главного движения. и т. д.

В общих чертах следует сказать о том, что технические характеристики зависят от марки оборудования и могут иметь различные значения. Например, размеры стола могут находиться в пределах от 500-1200 мм до нескольких метров. Вес обрабатываемых деталей может колебаться от нескольких сотен килограмм до нескольких десятков тонн. Цена оборудования также зависит от марки станка, его модификации и может быть от пяти миллионов рублей и выше.

Продольно фрезерный станок: модели, характеристики

Продольно фрезерный станок имеет стол, который может перемещаться только в одном - продольном направлении. Вертикальное и поперечное перемещения получают шпиндельные бабки и шпиндели. Продольно фрезерные станки строят одностоечными (рис. 1) и двухстоечными (рис. 2) с размерами стола от 320 x 1000 мм (например фрезерный станок 6303), до 3600 x 12000 мм (например фрезерный станок 6682).

На каждой стойке располагаются шпиндельные бабки с горизонтальными шпинделями, а в некоторых моделях - еще и траверса (поперечина), на которой монтируются шпиндельные бабки с вертикальными шпинделями.

При наладке продольно фрезерного станка шпиндельные бабки с горизонтальными шпинделями можно перемещать по стойкам вверх и вниз, шпиндельные бабки с вертикальными шпинделями - влево и вправо по траверсе, а вверх и вниз вместе с ней.

Рис. 1. Одностоечный продольно фрезерный станок 6641: 1 - станина; 2 - стол; 3 - стойка; 4 - шпиндельная бабка; 5 - траверса (поперечина).

Все эти движения производятся механически. Кроме того, каждый шпиндель может выдвигаться из бабки, а сама шпиндельная бабка во многих моделях продольно фрезерных станков может поворачиваться в одну и другую сторону от своего среднего положения на угол до 30°.

На продольно фрезерных станках обрабатывают как цилиндрическими так и торцовыми фрезами; эти станки используются для обработки горизонтальных и вертикальных плоскостей разнообразных деталей (главным образом, в серийном и массовом производстве).

Рис. 2. Двухстоечный продольно фрезерный станок с двумя вертикальными и двумя горизонтальными шпинделями: 1 - станина; 2 - стол; 3 - шпиндельная бабка; 4 - траверса (поперечина); 5 - стойка. 6 - поперечная балка, соединяющая стойка.

На рис. 3 показана кинематическая схема двухстоечного продольно фрезерного станка 6605 без траверсы, имеющего две бабки с горизонтальными шпинделями. Шпиндели станка получают 16 скоростей вращения по схеме: электродвигатель D1 (N = 7 кВт, n = 1460 об/мин) - зубчатые передачи 23/51 * 26/37 - двойной блок, дающий два переключения 26/37 или 30/30 между валами III и ІV - двойной блок на валу IV, передающий движение на вал V посредством пары 26/37 или 33/30 - двойной блок 23/40 или 37/26 между валами V и VІ. С вала VІ вращение передается через вал VII на вал VIII посредством зубчатых передач 26/47 * 23/84 или 40/33 * 47/60.

Рис. 3. Кинематическая схема двухстоечного продольно фрезерного станка 6605.

Продольные перемещения стол получает через червячно-реечный привод при включенной электромагнитной муфте М1 рабочего хода от электродвигателя постоянного тока D2, числа оборотов которого можно бесступенчато изменять в пределах 21. 1600 об/мин. В соответствии с этим скорости рабочей подачи можно настраивать в пределах

Sp = (21. 1600) * 26/80 * 80/50 * 20/46 * 46/50 * 17/63 * 15/45 * 24/24 * 25,12 ≈ (10. 750) мм/мин.

Быстрые перемещения стола осуществляются от того же электродвигателя при 2390 об/мин по более короткой кинематической цепи, при выключении муфты М1 и включении электромагнитной муфты быстрых ходов М2

Sб.х. = 2390 * 26/80 * 80/50 * 20/46 * 15/45 * 24/24 * 25,12 = 4500 мм/мин.

Вертикальные перемещения шпиндельные бабки получают от электродвигателя постоянного тока D3 со скоростью

Sв = (1600; 2500) * 43/43 * 1/28 * 28/25 * 12 = 768; 1200 мм/мин

Муфты М3 и М4 служат для предохранения соответствующих кинематических цепей от перегрузок.

Модели продольно фрезерных станков

Ниже приведены основные технические характеристики различных моделей продольно фрезерных станков.

Продольно фрезерные станки 6303 и 6603

Одностоечный продольно фрезерный станок 6303 и двухстоечный продольно фрезерный станок 6603 с горизонтальным шпинделем на каждой стойке

Рабочая поверхность стола 320х1000 мм;
Скорость шпинделя 40-2000 об/мин;
Мощность двигателя 4,5 (4,5х2) кВт;
Масса фрезерного станка 34 (49) кН.

Продольно фрезерные станки 6304 и 6604

Одностоечный продольно фрезерный станок 6304 и двухстоечный продольно фрезерный станок 6604 с горизонтальным шпинделем на каждой стойке

Рабочая поверхность стола 400х1250 мм;
Скорость шпинделя 40-2000 об/мин;
Мощность двигателя 4,5 (4,5х2) кВт;
Масса фрезерного станка 40 (53) кН.

Продольно фрезерные станки 6305 и 6605

Одностоечный продольно фрезерный станок 6305 и двухстоечный продольно фрезерный станок 6605 с горизонтальным шпинделем на каждой стойке

Рабочая поверхность стола 500х1600 мм;
Скорость шпинделя 25-1800 (50-1600) об/мин ;
Мощность двигателя 7 (7х2) кВт;
Масса фрезерного станка 63 (78) кН.

Продольно фрезерные станки 6306 и 6606

Одностоечный продольно фрезерный станок 6306 и двухстоечный продольно фрезерный станок 6606 с траверсой и одним вертикальным шпинделем

Рабочая поверхность стола 630х2200 мм;
Скорость шпинделя 47,5-600 об/мин;
Мощность двигателя 10х2 (10х3) кВт;
Масса фрезерного станка 180 (225) кН.

Продольно фрезерные станки 6308 и 6606

Одностоечный продольно фрезерный станок 6308 и двухстоечный продольно фрезерный станок 6608 с траверсой и одним вертикальным шпинделем

Рабочая поверхность стола 800х3000 мм;
Скорость шпинделя 25-800 (40-1250) об/мин;
Мощность двигателя 14х2 (14х3) кВт;
Масса фрезерного станка 245 (270) кН.

Продольно фрезерные станки 6310 и 6610

Одностоечный продольно фрезерный станок 6310 с горизонтальным и вертикальным шпинделями и двухстоечный продольно фрезерный станок 6610 с двумя горизонтальными и двумя вертикальными шпинделями

Рабочая поверхность стола 1000х4000 мм;
Скорость шпинделя 25-800 (40-1250) об/мин;
Мощность двигателя 14х2 (14х3) кВт;
Масса фрезерного станка 315 (350) кН.

Продольно фрезерные станки 6641 и 6У612

Одностоечный продольно фрезерный станок 6641 с горизонтальным и вертикальным шпинделями и двухстоечный продольно фрезерный станок 6У612 с двумя горизонтальными и двумя вертикальными шпинделями

Рабочая поверхность стола 1250х4000 мм;
Скорость шпинделя 25-1250 об/мин;
Мощность двигателя 20х2 (20х4) кВт;
Масса фрезерного станка 380 (490) кН.

Продольно фрезерные станки 6У316 и 6У616

Одностоечный продольно фрезерный станок 6У316 с горизонтальным и вертикальным шпинделями и двухстоечный продольно фрезерный станок 6У616 с двумя горизонтальными и двумя вертикальными шпинделями

Рабочая поверхность стола 1600х5000 мм;
Скорость шпинделя 25-1250 об/мин;
Мощность двигателя 20х2 (20х4) кВт;
Масса фрезерного станка 490 (635) кН.

Продольно фрезерные станки 6320 и 6620

Одностоечный продольно фрезерный станок 6320 с горизонтальным и вертикальным шпинделями и двухстоечный продольно фрезерный станок 6620 с двумя горизонтальными и двумя вертикальными шпинделями

Рабочая поверхность стола 2000х6300 мм;
Скорость шпинделя 20-1000 об/мин;
Мощность двигателя 28х2 (28х4) кВт;
Масса фрезерного станка 635 (785) кН.

Продольно фрезерные станки 6325 и 6625

Одностоечный продольно фрезерный станок 6325 с горизонтальным и вертикальным шпинделями и двухстоечный продольно фрезерный станок 6625 с двумя горизонтальными и двумя вертикальными шпинделями

Рабочая поверхность стола 2500х8000 мм;
Скорость шпинделя 20-1000 об/мин;
Мощность двигателя 28х2 (28х4) кВт;
Масса фрезерного станка 980 (1180) кН.

Продольно фрезерный станок 6682

Двухстоечный продольно фрезерный станок 6682 с двумя горизонтальными и двумя вертикальными шпинделями

Рабочая поверхность стола 3600х12000 мм;
Скорость шпинделя 23,5-300 об/мин;
Мощность двигателя 40х4 кВт;
Масса фрезерного станка 3140 кН.

Продольно фрезерный станок 6У632

Двухстоечный комбинированный продольно фрезерный станок 6У632 со строгальными суппортами

Строительная техника в большинстве своем является сложным инструментом, который зачастую имеет конкретную специализацию. К таковым можно отнести фрезерные станки, подразделяющиеся по разным категориям и выполняющие узконаправленную работу. Каждый тип интересен и представляет собой индивидуальную технику. Такими являются и продольно-фрезерные станки.

Характеристика

Данный тип фрезеров является довольно разнообразным как по своему уровню технической оснащенности, так и по габаритам. В первую очередь основными характеристиками можно назвать скорость вращения режущих элементов, итоговый вес и возможности конструкции. Продольно-фрезерные станки, как и любые другие типы этой техники, позволяют быстро работать с разными материалами, добиваясь хорошего результата, который может окупить затраты в первые месяцы эксплуатации.

Отечественный рынок данного вида техники имеет большое количество представителей, поэтому каждый производитель пытается сделать ассортимент особенным. В связи с этим повышается разнообразие и спецификация фрезеров, поэтому их выбор ограничивается лишь вашими предпочтениями.

Назначение

Основной сферой применения продольно-фрезерных станков является строительная промышленность и обрабатывающее производство. Стоит сказать, что конкретные модели могут работать как по металлу, так и по дереву, отчего немного различаются расходные материалы. Эти станки позволяют обрабатывать крупногабаритные заготовки, что чаще всего используется на больших предприятиях.

Что касается частного применения, то продольно-фрезерные аналоги нуждаются в соответствующем пространстве, поэтому их использование должно быть оправданно. Важно обращать внимание на другие виды машин, не уступающие по своей производительности. Как правило, этот вид станков может выполнять большое количество операций благодаря регулируемому столу и различным насадкам, что делает продольные агрегаты подходящими ещё и для того, чтобы открыть собственное дело по обработке металла.

Принцип работы

Основу принципа работы составляет движение режущих материалов. В совокупности с различными положениями фрез и регулировкой стола, вы сможете создать детали разной формы, размера и сложности. При этом в данные фрезеры встроена электронная система, которая отвечает за правильную и наиболее точную настройку машины перед работой. Важной частью эксплуатации является своевременная замена расходных материалов, в частности, машинного масла. Именно оно позволяет многим частям техники иметь плавный ход и регулировку.

Режущие материалы закрепляются в шпинделе горизонтальной или вертикальной бабки, после чего материал начинает обрабатываться по заданному направлению. Проще говоря, движение по разным осям в совокупности с разнообразием параметров является основным принципом работы продольных станков.

Не стоит забывать о конструкции, которая предусматривает установку различных отдельных компонентов для агрегата.

Обзор моделей

Чтобы более подробно познакомиться с данным видом фрезеров, стоит сделать обзор некоторых из них.

CKM М-410S – однофазный четырехсторонний станок, который благодаря своим оптимальным габаритам и характеристикам позволяет окупить затраты на его приобретение в первые месяцы эксплуатации. Основным предназначением данной модели является создание заготовок, баз и профилей. Установлен трехфазный двигатель на 2.2 кВт, благодаря чему можно обрабатывать большое количество материала за одну рабочую смену.

Для каждого шпинделя предусмотрен мощный электропривод, позволяющий режущим материалам активнее работать с сырьем. Для регулировки верхнего и левого шпинделей используются механические индикаторы. Стол также оснащен некоторыми технологическими функциями, среди которых можно отметить ручную регулировку и наличие электронных показателей высоты. Таким образом можно настроить оптимальную высоту и использовать её как основу будущей работы.

Централизованная панель управления дает возможность оператору управлять всеми рабочими узлами, благодаря чему зона ответственности рабочего сводится лишь к регулировке необходимых параметров, а все остальное сделает механика. Четырехстороннее строгание до 100 мм в глубину, в стандартном режиме до 230. Максимальное количество оборотов для каждого из шпинделей составляет 9000 в минуту, имеется соответствующий редуктор, где можно задать необходимое число.

Стол имеет размеры 1030х630 мм с высотой подъема в 230 мм. В него встроена система подачи материала со скоростью от 3 до 16 м/мин. Модель имеет довольно небольшие размеры как для продольно-фрезерного станка промышленного назначения. Габариты в 1350х1080х1210 мм и вес 525 кг дают возможность более компактного размещения. Среди дополнительных функций при приобретении вы сможете заказать направляющую линейку, с которой повышается точность обработки, а также усиленный стол и расширенный принимающий и подающий столы. Все эти конструкции сделают эксплуатацию более продуктивной и надежной.

Ряд моделей продольно-фрезерных станков выпускает станкостроительный завод AXIS. Они выполняют обработку как горизонтальных, так и вертикальных плоскостей.

В ассортименте есть одностоечные и двухстоечные модели с размерами стола от 320х1000 мм. Оснащены горизонтальным или вертикальным шпинделем.

Читайте также: