Выбор фрезерного станка для металлообработки

Работа на фрезерном станке позволяет обрабатывать разные детали и материалы режущим инструментом. Принцип фрезерования -  вращение фрезы с режущей поверхностью с целью обработки металлических, деревянных, полимерных и других изделий под нужным углом. Оно позволяет обрабатывать сложные детали и заготовки, проводить различные виды работ, связанных с выборкой металла с поверхности предмета. Выбор металла или другого материала представляет собой базовую операцию, без которой не обходится работа специализированных станков и механизмов, которые осуществляют функции сверления, затачивания, других видов механической обработки поверхности изделий. То же относится к фрезерованию.

Подбор фрезерного станка 

Фрезерные станки различаются по нескольким критериям. Они касаются функций, области применения, использования для конкретных целей. Адекватный выбор станка для работы с металлическими заготовками в небольшой мастерской или в цеху основывается на понимании того, какова классификация таких механизмов, и как может быть использован каждый из видов.
Основной вид классификации фрезерных станков опирается на принцип движения шпинделя, на котором закрепляется основной режущий инструмент – фреза. Включение механизма начинает вращение инструмента, заготовка подается к его режущей кромке вручную или автоматически с помощью поворота рабочего стола. Второй вариант предполагает наличие программного управления, когда заготовка проходит под фрезу по определенному заданному алгоритму.

Тип станка предопределяет те виды операций, которые возможны:

  •     Проводить операцию горизонтально или вертикально по прямой.
  •     Производить выборку по определенной схеме.
  •     Осуществлять обработку торца детали, создавая нужный абрис торцевой поверхности.
  •     Резать изделие по спиральной траектории.
  •     Нарезать пазы и канавки в намеченной последовательности, в соответствии с чертежом и необходимыми параметрами.

Модификаций фрезерных станков множество. Конструкторы предлагают различные варианты металлорежущих механизмов, работающих на принципе фрезерования. Среди них можно выделить ряд основных, наиболее применимых в производственном процессе.

По варианту обработки поверхности заготовки станки подразделяются на ряд групп, которые, в свою очередь, делятся на подгруппы и типы. К наиболее популярным относят станки с вертикальным и горизонтальным размещением режущего инструмента. К этой же категории относятся универсальный вид. Чтобы успешно использовать фрезерный станок в производственном процессе, необходимо разобраться с его возможностями и характеристиками.

К основным показателям можно отнести:

  •     Характеристики мощности. Они определяют производительность оборудования, наряду с уровнем энергообеспечения.
  •     Размерность рабочего стола. От нее зависит наибольший размер детали, которая проходит обработку.
  •     Скорость вращательного движения шпинделя. Она является определяющей для работы станка с различными материалами, а также для того, какая оснастка доступна для производства.

Универсально-фрезерный станок

Относится к категории горизонтально-ориентированных станков. Это означает, что шпиндель размещается в горизонтальной плоскости. Могут обрабатываться небольшие детали и изделия с точки рения их размерности и массы. Рабочие инструменты для резки применяются нескольких типов: дисковые, угловые, цилиндрические, фасонные, концевые, торцевые.

Станки этого типа выпускаются в различных модификациях, но во всех случаях могут обрабатывать металлические изделия в вертикальной плоскости, вырабатывать горизонтальные фаски, нарезать винтовую нарезку, делать пазы и условие повороты. Помимо этого, если требуются дополнительные виды обработки, такие, как деление, винтовое перемещение детали под режущей кромкой, есть возможность провести их в ручном режиме. Это осуществляется с помощью специального оборудования, закрепленного на столе.

Выбирая модели такого вида, необходимо отдавать себе отчет в том, что они конструктивно сложны. На станине располагаются ведущие механизмы, узел шпинделя и коробка передач заключены внутрь корпуса. Хобот, снабженный подвесками, удерживает оправку с режущим инструментом. 

Вертикальные направляющие служат для перемещения консоли с коробкой передач. На салазках этих направляющих крепится механизм поворота, он обеспечивает движение стола вокруг оси до 45-ти градусов. Это инженерное решение создает возможность для перемещения стола с изделием, которое к нему закреплено, под любым углом по отношению к фрезе, но в горизонтальной плоскости.

Горизонтально-фрезерный станок 

По названию понятен принцип работы. Это один из наиболее распространенных вариантов. Прост в работе, несложен с точки зрения обслуживания.

В основе – станина, на которой расположен горизонтальный шпиндель. На него закрепляется фреза. Также на станине крепится коробка передач, и стол. Он имеет возможность вертикального, горизонтального и перпендикулярного перемещения. Простота механизма соседствует с его надежностью. В этом его преимущество перед другими видами, он подойдет для каждой производственной и ремонтной мастерской.

Широкоуниверсальный механизм

Особенность такого вида фрезерного оборудования в наличии дополнительное головки шпинделя. Инженерное решение создает возможность разворота фрезы под разными углами в двух плоскостях. Еще одно преимущество станка – возможность резать металл не только раздельно, но и одномоментно закрепленными на двух шпинделях режущими инструментами. Универсальность станка повышается за счет закрепления накладной фрезерной головки. Она крепится к поворотной. Появляется возможность не только фрезерования, но и осуществления операций сверления, зенкерования, растачивания изделий. Отсюда – популярность подобного оборудования.

В отличие от предыдущего типа станков в широкоуниверсальных нет консоли, но есть каретка. Она движется по направляющим станины, создавая возможность закрепления стола и дополнительного оборудования. Универсальный вариант станка позволяет ему работать над изготовлением металлических предметов в нестандартных условиях экспериментальных предприятий и цехов.

Вертикальный консольно-фрезерный

Отличие этого типа оборудования от описанных выше в вертикальной ориентации шпинделя. Впрочем, существует ряд модификаций, у которых шпиндель смещается вдоль оси и может поворачиваться в горизонтальную плоскость. Такая возможность решительным образом расширяет функции фрезеровального станка. В оправке предусмотрен специальный конус, в него вставляется фреза. 

Работа проходит не только благодаря подъему стола, возможно проведение операций с помощью вертикального перемещения режущего инструмента. Поскольку используется специальный вид оправки, можно применить в работе дисковый вариант фрез.

Станок безконсольного типа

Специальный вид станков фрезерной металлообработки, созданный для работы с вертикальными, горизонтальными, наклонными плоскостями. Он сконструирован и производится с целью обработки габаритных изделий и заготовок большой массы. Станина закрепляется на фундаменте, на ней монтируются салазки и стол. Консоль отсутствует.

Инженерное решение этого вида оборудования создает большой уровень жесткости конструкции. Он предопределяет возможность резки металла с высокой точностью, а также работать с габаритными заготовками и изделиями, обладающими большим весом. Особенность конструкции: шпиндельная головка несет на себе функцию коробки передач, она движется по направляющим. Происходит перемещение шпинделя с гильзой по оси для фиксации фрезы на размер, который задан.

Характеристики станков, важные при выборе

Когда подбирается станок для работы на конкретном производственном или ремонтном участке, стоит учесть несколько важных моментов.

  1.     Если предполагается обрабатывать материалы с высоким уровнем прочностных характеристик, такие как дерево, пластические полимеры, цветные металлы, нет необходимости в приобретении оборудования, обладающего большой мощностью.
  2.     Выбор фрезерного станка предполагает, что он будет оптимально располагаться в том помещении, которое для него предназначено. Это предъявляет требования по его размерам и весу. Например, стационарное многопрофильное, мощное оборудования с массой более 0,1 тонны дает широкие возможности для металлообработки, в том числе крупноразмерных изделий. В то же время, важно, чтобы межэтажные перекрытия и балки выдерживали такой вес и не разрушались.
  3.     Особое внимание приходится уделять электроснабжению станка. Электрические сети, предусмотренные в помещении для его эксплуатации, должны иметь достаточные предельные показатели нагрузки.