Фрезерні верстати по металу. Обладнання для обробки металу

Фрезерування - це один з найпоширеніших методів обробки деталей. Таким способом обробляють прості і фасонні поверхні заготовок з різних матеріалів. Для обробки за допомогою фрези використовують фрезерні станки по металу та інших матеріалів - надпотужні електричні установки. У конструкцію верстата входить шпиндель, прикріплений до рухомого валу. Верстат оснащений литим станом і столом з литого металу. Шпиндель має високу швидкість обертання, що є обов'язковою вимогою для отримання високої якості обробки різних поверхонь, тим більше дуже міцних. Чим вище клас верстата, тим вище швидкість обертання шпинделя. При роботі на верстатах не відчувається вібрації, оскільки конструкція підстави масивна і важка. Чим вище клас верстата, тим нижче шум працюючих механізмів.




Залежно від матеріалу, який обробляють на верстаті, встановлення носять назву відповідно: фрезерні верстати по металу, універсальний, широкоуніверсальний верстат. Верстат універсальний від широкоуниверсального відрізняється тим, що другий додатково має в складі так званий хобот, на який кріпиться спеціальна головка зі шпинделем або іншими конструктивними елементами. Є два спобличчя обробки обертається і рухається фрезою: по подачі і проти подачі. Технологічні характеристики верстата визначають такі параметри, конструкція, клас обладнання, комплектність, точність, клас систем ЧПК та їх особливості. Фрезерні верстати по металу та інших матеріалів високопродуктивні, що дає на виході високоякісні вироби з ідеальними геометричними формами. Зараз застосовують фрези із сучасних матеріалів (мінералокерамічні, надміцні і дуже тверді синтетичні). Це розширює можливості обробки, спрощує або зовсім дозволяє опустити такий етап, як шліфування. На фото нижче - вертикальний фрезерний верстат.

Класифікація верстатів з фрезами

Фрезерні верстати по металу або дерева бувають з консолями і без таких. У першому випадку стіл встановлений додатково на переміщається консолі. За призначенням бувають:

фрезерний універсальний;

горизонтально - або вертикально-фрезерний;

поздовжньо-фрезерний;

копіювально-фрезерний верстат;

різьбо-фрезерний;

шпонковий;

карусельний;

барабанно-фрезерний та ін.

Розрізняють верстати також за напрямом розташування шпинделя. Назви "горизонтальний фрезерний" і "вертикальний фрезерний верстат" говорять про те, як саме в конструкції розташований шпиндель. А в лінійці універсального обладнання в наявності є конструкції, які забезпечують поворот столу по вертикальній осі. І використовують такі верстати для фрезерування простих конфігурацій і складних виробів за шаблонами. Фрезерний верстат по металу розширює свої можливості при застосуванні всіляких додаткових універсальних пристосувань.

Типорозміри верстатів для фрезерних робіт

Від розміру та ваги заготовки, деталей залежить і розмір столу обладнання, яке вибирається для фрезерування. Наочний приклад - копіювально-фрезерний верстат, оснащений столом. Є п'ять типорозмірів таких столів. Градація верстатів здійснюється від 0 до 4 за розмірами столу (довжина, мм/ширина, мм):

Типорозмір



Довжина/ширина в мм



0



200 мм/800 мм



1



250 мм/1000 мм



2



320 мм/1250 мм



3



400 мм/1600 мм



4



500 мм/2000 мм

Групи фрезерних верстатів

В основному виділяють такі дві групи: фрезерні верстати загального призначення і так звані спеціалізовані. В першу включають верстати з консолями і без, поздовжньо-фрезерні та безперервного циклу обробки (фрезерно-карусельні та фрезерно-барабанні). До другої відносять обладнання копіювального типу, тобто копіювально фрезерний верстат, фрезерно-гравірувальний верстат, ті, що використовують для нарізання зубців, різьблення різної конфігурації (різьбо-фрезерні), а також шпоночно-фрезерні, шпице-фрезерні та ін.

Використання верстатів 1-ої групи

Бесконсольні вертикально-фрезерні (у назві уточнюють наявність хрестового столу) верстати використовують у важкої промисловості для отримання великих в перерізі деталей. Столи подачі у таких верстатів великих розмірів, обладнання потужне і відрізняється високою частотою обертання шпинделів. Зручним є те, що електричне живлення шпинделів здійснюється від зовнішніх електричних двигунів. В окремих моделях осі шпинделя кріпляться під кутом до столу, який, у свою чергу, може рухатися в перпендикулярному і паралельному напрямках по відношенню до горизонтальної площини. Верстат фрезерний універсальний має поворачиваемий стіл, що дозволяє застосовувати даний тип для фрезерування різних гвинтоподібних поверхонь. Для роботи з великими і важкими заготовками, які мають велику довжину поверхні, є поздовжньо-фрезерні верстати з першої групи.

Верстати 2-ої групи та їх використання

Для копіювання вже створених деталей з дерева, кістки, пластмаси, скла особливо широко в меблевій промисловості використовують копіювально-фрезерний верстат. На ньому фрезерують прямолінійні і криволінійні контури, пази і гнізда, а також свердлять отвори різних діаметрів в столярних заготовках. На таких верстатах легко копіювати різні візерунки, орнаменти, фрески. При використанні більш одного різця на копіювально-фрезерному верстаті можна отримати потрібну кількість копій вироби. І так як всі етапи роботи (чорнові, получістовой, чистові) проходять паралельно, то і деталі отримують у вигляді точних копій. Тиражуються деталі прості і об'ємні. Фрезерно-гравірувальний верстат використовується для гравіювання будь-якої складності на різних поверхнях (метал, скло, кістка та ін). Розрізняються такі верстати потужністю шпинделя, швидкістю різання і величиною ходу по всіх осях. Відмінності є також у способах кріплення заготовок на столі і в розмірах робочої поверхні, у співвідношенні продуктивності і точності отримання поверхні. Для гравіювання використовують як звичайні фрези круглі, так і особливі специфічні гравери. Фрезерно-гравірувальний верстат працює в декілька заходів. Щоб уникнути обвуглювання країв в один захід фрези рекомендують знімати не більше 5 мм. Використання сферичних фрез дає меншу шорсткість. Основні переваги гравірувального фрезерного верстата з ЧПУ - в швидкості, точності і простоті. Готують файл зображення, завантажують його програмну частину верстата і далі ПО верстата саме розраховує оптимальну швидкість гравіювання для отримання узору будь-якої складності і найвищої якості. В окрему групу виділяють верстати барабанно-фрезерні та карусельно-фрезерні.

Фрезерний верстат з ЧПУ : основні різновиди

Верстати з ЧПУ мають масу переваг перед іншими типами та видами. Вони продуктивніше верстатів, у яких ручне управління. Фрезерний верстат з ЧПУ високоточен і гнучкий, що особливо цінно, коли мова йде про надскладні операції над будь-якими поверхнями. Вартість такого обладнання невисока, тому воно економічно вигідніше. Конструктивно верстати з ЧПУ схожі на механічні фрезерні верстати по металу та інших матеріалів та класифікуються за тим же ознаками:

положення шпинделя (вертикальне чи горизонтальне);

число одночасно застосовуваних інструментів (одно - або багатоінструментні);

компонування і кількість напрямів просування шпинделя і столу;

наявність або відсутність консолей.

Основне вигідну відмінність полягає в автоматизації майже всіх робочих процесів завдяки наявності керуючої програми.

Структура шифру

Згідно класифікації, фрезерні верстати мають шифр, що містить набір букв і цифр. Перші дві вказують на тип верстата і його групу:

одиниця в шифрі говорить про те, що верстат вертикально-фрезерний і на консолі;

п'ятірка ж позначає аналогічні, але без консолі;

двійка - безперервно діючі;

трійка - одностійкові поздовжні;

четвірка - копіювальні і гравірувальні;

сімка - широкоуниверсальние.

Розміри обладнання зашифровані третьою та четвертою цифрами. Букви вказують на модифікації конструкції. Останні букви відповідають за модифікації базової моделі за розподіл по класам точності (нормальна, підвищена і особливо точна), використання сучасних систем управління обладнанням та їх вид. У виробників є право вносити зміни в первісну модель, і це повинно знайти відображення в шифрі після основного позначення. Несерійне обладнання або спеціальне типу копіювально-фрезерного або гравірувально-фрезерного на заводі позначається спеціальними шифрами з індексом заводу.

Характеристики фрезерних верстатів

Основне місце в паспорті до верстатів будь-якого типу займають характеристики обладнання. До основних відносяться:

вага/маса верстата;

максимальна вага заготовок, які можна обробляти на даному верстаті;

потужність двигуна;

шкала швидкостей обертання шпинделя та ін.