Фрезерный станок метал


Разновидность фрезерных станков

Для того чтобы изготовить металлические детали, понадобится специальное оборудование – фрезерный станок. Основу его механизма составляет фреза – зубчатое колесо с лезвиями. В процессе механической обработки она вращается с большой скоростью и врезается в обрабатываемую заготовку, которая находится на столешнице и подается поступательными движениями прямолинейно или криволинейно.

Это изобретение принадлежит английскому инженеру Эли Уитни, который жил в XIX веке. Сначала созданный им инструмент был примитивным, и фрезеровать приходилось вручную. Но со временем фрезерные станки усовершенствовались и позволили увеличить производительность труда. С появлением новых технологий оборудование стало адаптированным под программное обеспечение и еще больше упростило труд фрезеровщиков. Сегодня есть разные типы и виды фрезерных станков для обработки металла. Они используются не только на промышленных предприятиях, но и для дома.

Фрезерная технология – одна из самых сложных среди других видов металлообработки. Во время работы фрезу нужно перемещать в разных направлениях, согласно определенным схемам.

На качество изделия влияют скорость ее вращения и изменение параметров резки. Процесс фрезерования цикличный – нагрузка чередуется с последующей паузой. В зависимости от видов фрезерных операций, подбирается соответствующее оборудование.

Все станки имеют одинаковый принцип работы, но отличаются между собой дополнительными элементами и функциональностью. Например, в некоторых моделях есть дополнительная долбежная головка, делительный аппарат и устройство для нарезания гребенки.

Основная конструкция состоит из несущей станины, рабочего стола, перемещающегося шпинделя с салазками и цанги с патроном, куда закрепляется фреза. Она бывает разной формы и размера, в зависимости от того, какую деталь нужно обработать.

Оборудование может иметь разное управление:

  • ручное;
  • автоматизированное;
  • с помощью компьютерной системы.

Самые простые по конфигурации – ручные станки.

Ручной фрезерный станок по металлу

У них невысокая мощность электромотора, позволяющая делать незамысловатые фрезерные операции. Такие модели подходят для нерегулярного использования. Особый интерес в производстве представляют мощные машины, оснащенные разными деталями и способные выполнять более сложные задачи.

Особенности оборудования

Как и в любой другой технике, в станках для обработки металла важно учитывать некоторые параметры, которые влияют на производственный процесс:

  • Рабочая мощность является важным показателем производительности прибора. От нее зависит скорость вращательного движения фрезы и толщина срезаемого слоя. Для твердых предметов лучше использовать более мощное оборудование. При этом нужно помнить, что уровень этой физической величины зависит от количества потребляемой электроэнергии.
  • Размер устройства – важный показатель того, какие детали можно на нем обрабатывать. Маленький фрезерный станок идеально подойдет для небольших промышленных цехов и для домашнего использования.

Работа на фрезерном станке 6Р 10

Разные модели

На промышленных предприятиях, в мастерских и в профильных учебных заведениях применяются разные виды станков. В основе классификации устройств для фрезерования лежат особенности их конструкции и принцип работы. Самыми распространенными являются ниже рассмотренные типы фрезерных станков.

Универсальные модели с поворотным столом

Позволяют изготавливать крупногабаритные детали. Это может быть резка по горизонтальной и вертикальной оси или винтовая нарезка материала.

Универсальная модель с поворотным столом

Конструкция такого станка имеет ряд особенностей – основные узлы и коробка скоростей располагаются внутри станины, а консоль и рабочая поверхность передвигаются в разных направлениях.

Под горизонтально расположенный шпиндель подходят всевозможные фрезы, например, цилиндрические, дисковые и угловые. На рабочий стол фрезерного станка можно поместить дополнительное оборудование, которое позволит расширить его технические возможности.

Горизонтальный фрезерный станок

Отличается простотой эксплуатации и технического обслуживания. Это надежное устройство, которое широко используется во многих мастерских. В его конструкции отсутствует поворотная часть – во время работы стол перемещается параллельно и перпендикулярно оси шпинделя.

В качестве рабочего инструмента могут использоваться концевые, цилиндрические, торцевые, угловые и фасонные фрезы. Рабочие узлы находятся на станине, а коробка скоростей, приводящая в движение шпиндель, размещена внутри.

Широкоуниверсальный

Этот фрезеровочный станок является многофункциональным устройством. В нем имеется дополнительная часть шпинделя, которую можно крутить под любым углом с помощью специального выдвижного хобота.

На нее монтируется накладные элементы, например, резаки или сверла, которые позволяют не только фрезеровать, но и совершать разные операции. Например, сверлить или точить. С помощью выдвижной фрезы можно выполнять любые работы по металлу.

Одновременные действия с двумя ножами повышают производительность труда, поэтому такие модели станков подходят для применения не только в частных мастерских, но и в промышленности.

Вертикальный консольно-фрезерный станок

Предназначен для внутренней и внешней обработки деталей с разным типом поверхности. Его шпиндель вращается вокруг вертикальной оси и подходит для работы с торцовыми, концевыми и шпоночными фрезами и фрезерными головками.

Во многих усовершенствованных моделях он может смещаться и занимать относительно детали горизонтальное положение. От размера вертикального консольно-фрезерного станка зависят габариты основных узлов прибора, мощность электродвигателя и расстояние наибольшего перемещения стола.

Бесконсольный фрезерный станок с крестовым столом

Способен выполнять сложные операции на высоких скоростях. В отличие от вертикального фрезерного станка по металлу, он может обрабатывать массивные детали. Это обусловлено особенностями конструкции прибора, которая отличается от стандартных моделей.

В нем нет консоли, движение рабочего стола осуществляется на жестких станинах, а шпиндельная головка скользит по стоечным направляющим. Кроме своих основных функций, она справляется с задачами коробки передач.

Под это устройство подходят твердосплавные торцевые, концевые и цилиндрические фрезы. Основные и вспомогательные движения могут выполняться как вручную, так и автоматически.

Настольный фрезерный станок по металлу

Это хороший вариант для установки дома или в учебных мастерских. Несмотря на скромные габариты и незначительный вес, он позволяет выполнять много технологических операций с разными видами фрез.

Такие мини-установки ничем не отличаются от крупногабаритных моделей. Они разделяются по классу точности и имеют стандартную комплектацию режущих инструментов.

Для их установки не требуются большие площади и специальная проводка для подключения к электросети. Настольные фрезерные станки затрачивают меньше энергоресурсов и имеют пониженный уровень шума.

Устройства с числовым программным управлением (ЧПУ)

Предназначены для изготовления высококачественных изделий. Они становятся незаменимыми в масштабном производственном процессе, так как ускоряют выпуск продукции. Работа станка зависит от программы, с помощью которой задаются разные параметры машины, например, мощность, скорость работы и вращения.

Современные станки – это сложные электромеханические приборы, которые требуют к себе квалифицированного подхода.

К работе с таким оборудованием допускаются два специалиста – наладчик и оператор станка с ЧПУ, который следит за процессом производства.

Творческий подход

Многие люди любят творить своими руками. Они не представляют своей жизни без такого помощника, как фрезерный станок. Сегодня станкостроительные заводы выпускают разные виды и типы оборудования для обработки стальных и металлических заготовок.

Оно успешно используется в промышленных целях – для одиночного и серийного производства. Выбор станка во многом зависит от целей и задач. Каждая модель имеет свои технические параметры, которые по достоинству могут быть оценены не только фрезеровщиками, но и потребителями продукции.

Видео по теме: Обзор фрезерного станка НГФ — 110

promzn.ru

Фрезерный станок по металлу: классификация и характеристики оборудования

Из этой статьи можно узнать, какими особенностями обладает фрезерный станок по металлу, который может использоваться в домашней мастерской: технические характеристики оборудования, классификация инструмента и его применения. В тексте кратко описаны возможности вертикальных и горизонтальных конструкций, фрезеров настольного и ручного типа, а также сверлильно-фрезерных, гравировально-фрезерных и универсальных станков с ЧПУ.

Фрезерный станок – один из самых распространенных инструментов в сфере обработки металлов

Виды фрезерных станков: фото и особенности конструкций

Для обработки металлических заготовок используются фрезерные станки. Инструмент этой категории очень популярен и широко применяется в области металлообработки. Причем можно купить фрезерный станок по металлу не только для производственных целей, но и в качестве оборудования для домашней мастерской.

Каждый из типов станков по металлу имеет свои функции, область применения и выбирается для использования в определенном направлении

В продаже представлен обширный ассортимент фрезерных инструментов. Практически все модели станков имеют одинаковое устройство и работают согласно единому принципу. Различия могут затрагивать лишь функциональную сторону, которая зависит от наличия в конструкции дополнительных систем и узловых компонентов.

Потребители могут купить фрезерные станки с ЧПУ по металлу следующих видов:

  • вертикальные;
  • горизонтальные;
  • сверлильно-фрезерные;
  • настольные токарно-фрезерные станки по металлу;
  • универсальные;
  • ручные;
  • фрезерно-гравировальные.

Перечисленные модификации являются основными. Каждый тип оборудования имеет свои характерные черты и функциональное назначение.

Настольные фрезерные станки с ЧПУ – это достаточно мощные и точные станки, которые идеально подойдут для домашних мастерских и малых предприятий

Характеристика вертикальных фрезерных станков

Вертикальные конструкции – очень распространенная категория инструмента. Оснастка для фрезерного станка по металлу этой разновидности представлена режущими элементами цилиндрического, фасонного и концевого типа. Кроме этого оборудование позволяет выполнять операции сверления.

Назначение вертикально-фрезерных станков с ЧПУ:

  • формирование пазов;
  • обработки рамочных деталей;
  • изготовление зубчатых колес;
  • обработка углов, а также горизонтальных и вертикальных металлических поверхностей.

Оборудование вертикального типа благодаря своему строению обладает очень жесткой конструкцией. За счет этого появляется возможность выполнять обработку металлических деталей на высоком уровне качества. Коробка скоростей установлена на головке шпинделя.

Существует две категории вертикальных фрезерных станков по металлу:

  1. Консольно-фрезерные.
  2. Бесконсольные.

Бесконсольные станки по металлу дают возможность заниматься фрезерованием вертикальных, горизонтальных и наклонных поверхностей

Обратите внимание! В тех конструкциях, где отсутствует консоль, перемещение рабочего стола осуществляется за счет направляющих, размещенных на станине инструмента.

Станок, в конструкции которого присутствует консоль, отличается лишь тем, что его гильза и шпиндель могут перемещаться по отношению к оси оборудования. Для изготовления деталей сложной формы используются 5-осевые фрезерные станки с ЧПУ. Такие конструкции обеспечивают очень высокое качество обработки и экономию. Они могут иметь встроенную память и возможность подключения к сети Интернет, а также множество других дополнительных опций. Некоторые варианты имеют съемные столы.

Особенности горизонтальных фрезерных станков

Горизонтальные конструкции отличаются тем, что в них шпиндель имеет горизонтальный характер размещения. Инструмент этой категории используется для обработки металлических деталей небольшого размера.

В качестве оснастки для горизонтальных конструкций используются следующие виды фрез по металлу:

  • фасонные;
  • угловые;
  • концевые;

Горизонтальный фрезерный станок представляет собой станину механизма с горизонтальным шпинделем, на котором располагается фреза, коробка передач и стол

Стандартная комплектация горизонтально-фрезерного станка с ЧПУ не позволяет выполнять обработку заготовок по винтовой поверхности. Для выполнения подобной операции потребуется дополнительное оснащение.

Благодаря своему строению горизонтальный инструмент позволяет устанавливать столешницу в разных положениях. Стол может располагаться перпендикулярно или параллельно по отношению к оси шпинделя. Все узловые и рабочие элементы конструкции монтируются на станине. Коробка скоростей, предназначенная для настройки вращательной скорости шпинделя, располагается внутри этого участка.

Специфичность сверлильно-фрезерных станков по металлу

Сверлильно-фрезерное оборудование позволяет обрабатывать как вертикальные и горизонтальные, так и наклонные поверхности. С помощью этого инструмента можно формировать пазы любых модификаций на заготовках крупного размера. Станок данного типа укомплектован сверлильно-фрезерной головкой. Она позволяет выполнять обработку поверхностей, размещенных под углом по отношению к горизонтальной оси, и операции сверления под наклоном.

На сверлильно-фрезерных станках можно эффективно и точно выполнять обработку деталей с криволинейными поверхностями, осуществлять калибровку, формировать отверстия

Отличительной особенностью настольного сверлильно-фрезерного станка по металлу является расширенный функционал. Рабочая головка может функционировать в режиме реверса. Благодаря своей универсальности этот агрегат может на высшем уровне выполнять такие востребованные операции, как сверление и фрезеровка.

Обратите внимание! За счет многофункциональности сверлильно-фрезерный станок позволяет сэкономить денежные средства при покупке, поскольку потребитель в одной конструкции получает сразу несколько полезных и эффективных инструментов. Кроме этого универсальное оборудование позволяет экономить рабочую площадь в мастерской.

Характеристика универсальных фрезерных станков по металлу для домашней мастерской

Возможности станков универсального назначения будут полезны для небольших частных производств и мастерских, которые специализируются на механических и ремонтных работах.

Универсальные фрезерные станки по металлу могут выполнять обработку различных объектов:

  • вертикальные поверхности;
  • штампы;

Универсальный фрезерный станок предназначен для выполнения металлообрабатывающих работ цилиндрическими, торцевыми, концевыми, фасонными и другими фрезами, а также сверлами

  • горизонтальные плоскости;
  • поверхности спирального типа.

С учетом наличия большого количество функций универсальные фрезеры отличаются от стандартных инструментов некоторыми конструкционными особенностями. Такие важные компоненты, как коробка скоростей, узел шпинделя и другие рабочие элементы размещаются с внутренней стороны станины. В конструкции инструмента предусмотрено наличие горизонтальных и вертикальных направляющих. Они предназначены для перемещения рабочего стола и консоли.

Кроме этого рабочая поверхность может дополнительно настраиваться. Этот элемент можно установить под любым удобным углом по отношению к шпинделю. Благодаря этому у оператора появляется возможность выполнять обработку любых металлических деталей. Не являются исключением заготовки, обладающие очень сложной конфигурацией.

Особенности настольных фрезерных станков по металлу

Конструкции настольного типа обладают компактными размерами. Благодаря чему этот тип оборудования подходит для технического оснащения различных объектов:

Настольный фрезерный станок, обладающий достаточно высокой функциональностью, может успешно применяться для обработки заготовок из черных и цветных металлов

  1. Цеха небольших производств.
  2. Мастерские в учебных заведениях.

Для выполнения таких операций, как формирование отверстий, создание резьбы и обработка деталей лучше купить настольный фрезерный станок по металлу. Он удобен в обращении и за счет наличия различных фрез позволяет выполнять широкий спектр работ. Результат отличается достаточно высокой точностью, поскольку конструкция инструмента очень жесткая (при условии правильного монтажа).

Настольные фрезерные станки по металлу с ЧПУ имеют высокий уровень производительности, что позволяет использовать этот тип оборудования изготовления изделий небольшими серийными партиями. Несмотря на значительный показатель КПД и обширный спектр функциональных возможностей инструмент потребляет небольшое количество электрической энергии. Кроме этого конструкция имеет компактные габариты, благодаря чему ее с легкостью можно установить в мастерской с ограниченной свободной площадью.

Преимущества настольных конструкций перед стандартными моделями:

  • небольшой вес и компактные габариты;
  • простая система эксплуатации;
  • мобильность;

Заготовки, которые необходимо обработать на настольном станке, фиксируются на его рабочем столе, а сама обработка выполняется вращающимся режущим инструментом – фрезой

  • невысокий уровень шума;
  • доступная стоимость.

Обратите внимание! Размер обрабатываемой заготовки не может превышать ширину стола.

Специфичность токарно-фрезерных станков с ЧПУ по металлу

В продаже можно найти токарное оборудование для домашней мастерской, которое способно обеспечить выполнение полного цикла работ для изготовления необходимой детали.

Токарно-фрезерные станки по металлу разделяют по классу точности на следующие категории:

  • нормальная точность;
  • повышенное качество;
  • высокая точность обработки.

Используя чертеж для изготовления определенной детали необходимо указывать все допуски на линейные размеры, а также степень чистоты обработки. Настольные варианты инструмента практически ничем не отличаются от полноразмерных станков.

Токарно-фрезерные станки по металлу имеют понятный пользовательский интерфейс, позволяющий проводить контроль за производством и быстро вносить изменения в настройки оборудования

Самые распространенные виды фрез по металлу для фрезерного станка этого типа:

  • дисковые;
  • торцевые;
  • цилиндрические;
  • концевые;
  • фасонные.

Статья по теме:

Самодельный токарный станок по металлу своими руками: изготовление и эксплуатация

Выбор мощности двигателя. Создание станка на основе дрели. Техника безопасности, модификации.

Для выполнения определенных операций подбирается соответствующая режущая насадка. Токарно-фрезерные станки с ЧПУ не способны обрабатывать заготовки, которые являются телами вращения. Если в работе будут использоваться фасонные и плоские поверхности, придется перемещать деталь в необходимом направлении по отношению к режущему инструменту. Сама же фреза способна выполнять исключительно вращательные движения.

Особенности станков с ЧПУ по металлу: фрезерно-гравировальный инструмент

Фрезерно-гравировальное оборудование имеет множество преимуществ, если сравнивать его со стандартным металлообрабатывающим инструментом. Благодаря числовому программному управлению обработка деталей получается очень точной и аккуратной. Это преимущество особенно выгодно в тех случаях, когда металлическая деталь иметь сложную конфигурацию, ведь на ручном фрезерном станке достичь такого же качество крайне сложно.

Фрезерно-гравировальных станков с ЧПУ предназначен для фрезеровки и гравировки металла мелкими граверами и фрезами, ювелирной гравировки изделий

Чаще всего подобное оборудование применяется на предприятиях, занимающихся индивидуальным, а также мелкосерийным выпуском изделий. Возможности инструмента пригодятся в таких отраслях, как ювелирное, мебельное производство и изготовление сувениров. Ассортимент рынка металлообрабатывающего оборудования позволяет подобрать фрезер с необходимыми характеристиками для раскроя листового металла и нанесения надписей на изделия.

Почему выгодно купить фрезерно-гравировальный станок с ЧПУ:

  1. Простая система обслуживания.
  2. Обширный функционал.
  3. Высокое качество обработки металла.
  4. Надежность и долговечность.
  5. Высокий показатель КПД.

По типу конструкции различают следующие разновидности фрезеров:

  • автоматические конструкции, укомплектованные головкой с тремя шпинделями и пневматическим прижимом;
  • настольные фрезеры с механическим способом прижима обрабатываемой детали;
  • автоматические конструкции с пневматическим прижимом заготовки.

Вращаясь с большой скоростью, фрезы обрабатывают материал, разрезая, высверливая, раскраивая и гравируя его в соответствии с заданной программой под контролем оператора ЧПУ

Обратите внимание! Фрезерные работы на станках с ЧПУ позволили снизить почти до нуля количество бракованных изделий на производстве.

Характеристика фрезерных мини-станков по металлу

Мини-модели, предназначенные для домашних мастерских, отличаются от стационарных конструкций промышленного типа техническими характеристиками. Уровень мощности такого инструмента обычно не превышает 400 Вт. Этого достаточно для того, чтобы выполнять качественную обработку деталей из мягких металлов или для создания изделий небольшими партиями. Если же потребуется обработка заготовок, изготовленных из стали или чугуна, мощность инструмента должна превышать 600 Вт.

Отличаются и размеры столешницы. Максимальные габариты стола, которым комплектуются компактные фрезеровочные станки, составляют 65х25 см, минимальный размер – 35х15 см. Параметры подбираются с учетом деталей, которые будут подвергаться обработке.

От вращательной скорости шпинделя зависит уровень производительности фрезера, а также его способность работать с определенными материалами. Чем тверже металл, из которого изготовлена заготовка, тем меньше должна быть вращательная скорость. Для мягких сплавов и алюминия используются более высокие параметры.

Компактный настольный фрезерный станок, оснащенный ЧПУ

Фрезерный станок по металлу: технология изготовления

Конструкции вертикального типа – самые простые в изготовлении. Для сборки потребуется ручная дрель, немного времени и усилий. Для работы потребуются недорогие и доступные детали. К тому же самодельный фрезер можно наделить дополнительными функциями и сделать из него еще и токарный инструмент.

Для изготовления самодельного фрезерного станок по металлу своими руками необходимы следующие материалы и инструменты:

  • швеллера;
  • металлическая труба с квадратным сечением;
  • сварочный аппарат;
  • ромбовидный домкрат для автомобиля;
  • металлические уголки;
  • угловая шлифовальная машинка;
  • напильник;
  • металлические штыри для изготовления осей;
  • дрель;
  • цанговый или сверлильный патрон;
  • толстый фанерный лист;
  • конус Морзе 2.

а — общий вид фрезерного станка, б -кинематическая схема. 1 , 5 — направляющие линейки; 2 — зубчатый сектор; 3 — фреза; 4 — ограждение; 6 — пульт управления; 7 — дополнительная опора шпинделя; 8 — кронштейн; 9 — маховичок подъема кронштейна; 10 — маховичок натяжения ремня; 11 — электродвигатель; 12 — шпиндель; 13 — маховичок настройки шпинделя по высоте; 14 — станина; 15 — переключатель частоты вращения шпинделя; 16 — выключатель; 17 — стол

Технология изготовления фрезерного станка по металлу своими руками

Сначала из металлического швеллера методом сварки необходимо соединить колонну и станину. В результате должна получиться конструкция П-образной формы. Нижняя поперечина будет выполнять функцию основания для станка. Направляющие, предназначенные для вертикального передвижения консоли, изготавливаются из уголка. Предварительно его нужно отшлифовать и прикрепить к колонне с помощью болтовых соединений.

Чтобы консоль смогла перемещаться по вертикали, будет использоваться автомобильный домкрат ромбовидного типа. Расстояние в этом случае составит 10 см. Для создания направляющих потребуется в металлическую трубу с квадратным сечением вставить штыри, имеющие навинченную резьбу. В результате столешница сможет перемещаться назад и вперед в пределах отрезка равного 9 см, а боковая амплитуда составит 13 см.

Полезный совет! Перед сборкой самодельной конструкции не помешает ознакомиться с принципом работы и устройством заводского оборудования, изучить чертежи и тщательно подготовить детали, необходимые для работы.

Схематическое изображение фрезерного станка по металлу

Столешница изготавливается из фанерного листа. Для фиксации используются винты, головки которых следует утопить. После этого на столешницу нужно установить тиски. Они могут быть самодельными: конструкция сваривается из трубы с квадратным профилем и металлического уголка, через них необходимо пропустить штырь, имеющий резьбу. В качестве крепежных элементов для фиксации тисков на столешнице можно использовать саморезы.

Далее в станине закрепляется дрель. Делается это так, чтобы шпиндель в итоге смотрел вниз. Фиксация выполняется методом винтового соединения. Предварительно для этого необходимо приварить специальные перемычки. Затем к шпинделю крепится конус Морзе 2 с последующей установкой на него цангового или сверлильного патрона.

На полученном самодельном станке можно выполнять обработку заготовок, изготовленных из мягких металлов, например, алюминия или бронзы. В данном случае во время работы перемещается консоль, в то время как фрезер остается в неподвижном состоянии. Конструкцию можно изготовить и другим способом, чтобы заготовка была фиксированной, а фрезер с кареткой перемещался. Для этого потребуется лифт.

Фрезерный станок по металлу в процессе сборки

Как изготовить лифт для самодельного фрезерного станка по металлу

За счет рычага или воротка лифт будет плавно перемещаться вдоль фрезера. При этом отсутствует непосредственный контакт мастера с оборудованием. По этой причине желательно заранее точно рассчитать все размеры формируемых пазов и быстро выполнять смену резаков.

Технология изготовления лифта:

  1. Из куска текстолита вырезается пластина и закрепляется на столешнице. Она будет использоваться в качестве опоры.
  2. К опорной пластине крепится две стойки. Обязательно нужно проследить, чтобы они были параллельны друг другу.
  3. Стойки будут использоваться для перемещения каретки, на которую монтируется фрезер. Движение будет обеспечиваться за счет толкающего механизма.

Обратите внимание! Конструкция лифта должна получиться устойчивой и жесткой. При наличии даже малейшего люфта может нарушиться операция обработки и появиться брак на детали.

На эффективность обработки металлических деталей влияет не только качество станка, но и координатный стол, на котором фиксируется заготовка. Он представлен в виде плоской плиты и может иметь от 1 до 3 степеней свободы. Если предполагается обработка плоских деталей, достаточно, чтобы стол перемещался в горизонтальном направлении. Работа с объемными изделиями требует еще и вертикального перемещения. То же самое касается конструкций, в которых сверло неподвижно фиксируется.

Лифт позволяет оперативно заменять режущий инструмент на самодельном станке, а также максимально точно выверять геометрические параметры фрезеруемых изделий

Как создать координатный стол своими руками: подбор материалов и комплектующих

Конструкция координатного стола может перемещаться за счет электричества, механики или ЧПУ. В качестве материала для изготовления основы можно взять алюминий, сталь или чугун. Выбор зависит от веса заготовок, которые будут обрабатываться на станке. Основание из алюминиевой рамы собирается и фиксируется за счет резьбовых соединений. В результате получается простая и легкая конструкция, доступная в цене.

Из чугуна изготавливаются литые конструкции. Они получаются очень тяжелыми, зато позволяют выполнять большие производственные объемы. Литая конструкция устанавливается стационарно на фундамент.

Станину лучше изготовить из металла, воспользовавшись сварочным аппаратом. При этом очень важно снизить сварное напряжение материала отпусканием. В противном случае высокая вращательная скорость оборудования станет причиной появления трещин. Стол может быть портальным (для плоских изделий) или крестовым (для трехсторонней обработки объемных заготовок).

При изготовлении координатного стола особое внимание нужно уделить правильному выбору направляющих, а также методу их крепления. Для работы обычно используются элементы цилиндрического или рельсового типа. Они располагают возможностью надстройки каретки и имеют уже установленные подшипниковые узлы.

Конструкция и размеры координатного стола

Подбирая направляющие, следует также учитывать тип привода. Если в работе нужна высокая точность, лучше отдать предпочтение подшипникам скольжения. Чтобы уменьшить трение подойдут подшипники качения, однако они создадут люфт.

С учетом технических особенностей каретки можно выделить два виды направляющих:

  1. С фланцем увеличенного размера – элемент крепится в нижней части стола.
  2. Безфланцевые – фиксируются обычным способом через резьбовые отверстия.

Для самодельного стола может использоваться шарико-винтовая (6-12 мкм), зубчато-реечная (до 10 мкм) или ременная передача (50-100 мкм). Каждая из этих систем имеет как преимущества, так и недостатки, поэтому выбор зависит от типа работ, которые будут выполняться на станке. Чтобы увеличить срок службы всех движущих механизмов, желательно своевременно выполнять чистку узловых элементов от мусора и пыли, а также смазывать их.

Вариант самодельного координатного стола

В целом изготовить домашний фрезер и стол для него очень просто. Главное при этом – учитывать условия работы и соблюдать требования безопасности. Все механизмы, присутствующие в конструкции, должны соответствовать друг другу по параметрам: срок службы, загруженность, время остывания и нагревания. Если эти показатели будут совпадать, в процессе работы инструмент будет давать хорошие результаты. Это требование имеет особое значение, если оборудование для домашней мастерской изготавливается самостоятельно.

remoo.ru

Токарно-фрезерный станок по металлу

Токарно-фрезерный станок позволяет сделать деталь полностью, закрепив ее в шпинделе или центрах. Он одновременно выполняет функции различного узкоспециализированного оборудования: токарного, сверлильного, фрезерного. В зависимости от типа производства, приобретаются маленькие станки настольные или большие, высокопроизводительные.

Токарно-фрезерный станок

Технические характеристики

Обработка на токарно фрезерном оборудовании совмещает точение цилиндрических поверхностей стационарно установленным резцом при вращении самой детали. С одной установки производится и фрезеровка – плоская обработка вращающимися инструментами. Станки с программным управлением работают самостоятельно и выполняют полностью все операции с высокой точностью. Достаточно набрать программу, задать допуски на размеры и класс чистоты поверхности. Такие станки называют токарными центрами с ЧПУ.

Токарно фрезерные станки имеют общие технические характеристики:

  • мощность;
  • размеры заготовок;
  • потребляемое напряжение;
  • обрабатываемый материал;
  • тип сверлильно-фрезерного шпинделя;
  • расстояние между центрами;
  • максимальный ход фрезерного суппорта;
  • максимальный диаметр обработки над станиной и суппортом;
  • обороты и скорость фрезерного шпинделя.

Производство деталей на станке

Выпускать небольшое количество запчастей можно на простом оборудовании весом менее 1 т. Верстачный токарно-фрезерный станок при относительно небольшой стоимости способен производить большие партии деталей, необходимых для ремонта автомобилей, бытовой техники и других механизмов. Он выполняет операции:

  • точение продольное и поперечное;
  • сверление;
  • нарезка резьбы;
  • фрезеровка пазов и шлицов;
  • растачивание;
  • фрезерование плоскостей и граней;
  • шлифовка круглая и плоская.

Обрабатывать можно длинные и плоские заготовки. Настольные и верстачные модели токарных центров имеют высокую производительность и способны обеспечить продукцией небольшое предприятие.

Устройство оборудования

Устройство токарно-фрезерных станков совмещает узлы разного вида оборудования узкой специализации. От токарного у него:

  • станина;
  • шпиндель;
  • винт для нарезки резьбы;
  • суппорт;
  • задняя бабка.

Двигатель для вращения фрезерного инструмента может располагаться на токарном суппорте. К нему подключается конус для крепления фрез, сверл и метчиков. Количество операций ограничено продольными фрезеровками, сверловкой и нарезкой резьбы. Фрезы используют только наборные и с твердосплавными пластинами.

Комбинированный токарно-фрезерный станок имеет второй суппорт с отдельным приводом для вращения фрезерного инструмента. Это позволяет обрабатывать плоскости под углом с высокой точностью и чистотой поверхности. Устанавливать можно цилиндрические, торцевые, дисковые и концевые фрезы, развертки, сверла, метчики.

Токарно-фрезерный станок с ЧПУ

Установка блока ЧПУ – числового программного управления – позволяет задавать нужные параметры работы. Станок самостоятельно выполняет обработку детали и останавливается. Оператор устанавливает новую заготовку и запускает процесс обработки. Наличие бункера на больших токарных центрах с ЧПУ позволяют станку работать без остановок. Установка заготовки и пуск следующего цикла операций производится автоматически.

Классификация токарно фрезерных станков

Классифицируют токарные обрабатывающие центры по нескольким параметрам: размер и вес, тип фрезерного суппорта, сложность и универсальность оборудования.

По мощности и размерам токарные центры условно делятся по весу:

  • мини – весом менее 1000 кг;
  • средние от 1 т до 10 т;
  • большие весят более 10 т.

К мини относятся настольные токарно фрезерные станки по металлу и дереву. Они имеют вес 300 – 400 кг и позволяют обрабатывать детали длиной до 700 мм. Удлиненная станина дает возможность работать с заготовками до 1200 мм длиной. Диаметр цилиндрической поверхности не превышает 90 мм. Особенностью настольных токарно фрезерных станков является их компактность и возможность расположения в домашней мастерской.

Мини токарно-фрезерный станок

Настольный обрабатывающий центр по металлу с ЧПУ способен изготавливать сложные изделия с точностью до 0,01 мм и контролировать угол до 0,001°.

К классу мини относится и токарный станок по дереву. Относительно низкая твердость материала позволяет выпускать модели с двигателями, питающимися от сети в 220 V с потребительской частотой 50 Гц. Достаточно трехфазное подключение к бытовой розетке с заземлением.

Тип и привод фрезерной головки

По конструкции фрезерного шпинделя различают токарные центры;

  • простые;
  • с приводным центром;
  • шпиндель с С-осью;
  • с противошпинделем.

Схема устройства представляет соединение рабочих узлов с разного оборудования на станине токарного станка. Продольная обработка точением производится при вращении заготовки и стационарно закрепленном инструменте – резце. Фрезерный инструмент вращается от отдельного привода, режет поверхность и сверлит неподвижную болванку. Простая конструкция оборудования предполагает ручное управление. Для изготовления больших партий одинаковых деталей подключают ЧПУ.

Шпиндель

Сложные фрезерные станки с ЧПУ имеют шпиндель с С-осью. Расположение фрезерного инструмента и самостоятельное его перемещение параллельно основной оси позволяет делать сложные детали с обработкой боковых поверхностей и торцов.

По назначению и сложности

По назначению, и сложности обработки токарные центры делятся:

  • деревообрабатывающие;
  • настольные по металлу;
  • многофункциональные;
  • универсальные.

Управление деревообрабатывающими станками допускается ручное, при единичном изготовлении деталей и малыми партиями. Серии повторяющихся запчастей проще делать, подключив ЧПУ. Оператор набирает программу, устанавливает заготовку и нажимает кнопку пуска. Дальнейшее пребывание его возле станка не обязательно. Используют в столярных мастерских для изготовления ножек и стоек мебели.

Деревообрабатывающий токарный станок с фрезерной головкой

Настольные и верстачные станки по металлу применяются в мастерских с изготовлением продукции небольшими партиями и на крупных предприятиях, выпускающих большое количество различного оборудования. При малой нагрузке и единичном изготовлении управляются вручную. Большинство из них имеют ЧПУ и могут подключаться к компьютеру. Они обрабатывают детали сложной конфигурации с высокой точностью. Самостоятельно контролировать размеры не могут. При стирании режущей кромки и поломке инструмента продолжают работать по заданной программе. Оператор должен периодически проверять резцы и фрезы на целостность пластин и контролировать основные размеры.

Установленный на место задней бабки противошпиндель увеличивает количество выполняемых одновременно операций.

При наличии независимых суппортов и числового программного управления, плоские заготовки ставятся по 2 и обрабатываются одновременно. Возможна поочередная обработка одной заготовки в разных шпинделях. Многофункциональный токарный центр с ЧПУ имеет высокую производительность и позволяет обрабатывать детали со всех сторон, включая торцы. Точение, сверловка и фрезеровка производятся в любой плоскости и под углом.

Универсальные станки

Универсальные токарные станки с фрезерной головой имеют суппорт, расположенный параллельно оси детали – С-шпиндель. В нем крепится фрезерный инструмент и вращается от независимого двигателя. Головка с фрезой может перемещаться в любом направлении, производя обработку под разными углами. Сменщик меняет фрезерный инструмент по заданной программе, увеличивая количество операций. Станок выполняет:

  • точение цилиндрическое, коническое, торцевое;
  • изготовление червяков;
  • фрезеровку;
  • сверловку;
  • расточку;
  • торцовку;
  • зацентровку;
  • нарезку внутренней резьбы;
  • нарезку наружной резьбы резцом и плашкой;
  • фрезеровку пазов;
  • фрезеровку зуба;
  • шлифовку;
  • долбежку.

В результате получаются детали любой конфигурации, с проточками, канавками и отверстиями, как по торцам, так и на боковых сторонах. При этом выдерживается высокая точность и соосность всех рабочих поверхностей, поскольку обработка производится с одной установки.

При изготовлении валков и других деталей со сложной конфигурацией, применяется копир.

Универсальный центр движется, повторяя форму шаблона, установленного на станке. Делается специальный плоский копир и вставляется в специальное отделение программного блока. Резец при движении повторяет его форму. При подключении станка с ЧПУ к компьютеру, копир не нужен, движение инструмента контролируется специальной программой. В результате станок обрабатывает заготовки по заданной кривой линии. Получаются детали со сложной поверхностью в виде парабол, синусоид, кривых с разными радиусами и плавными переходами.

Токарно фрезерные станки с ЧПУ по металлу, имеют заложенную в программу корректировку действий. Например, при нагреве они снижают количество оборотов, уменьшая нагрузку. Если температура достигает критического значения, станок самостоятельно останавливается. Продолжить работу можно после охлаждения.

В старых моделях программа не корректируется, и работа станка начинается с первой операции. Некоторое время инструмент режет воздух. Затем продолжается обычная обработка. Современные станки с ЧПУ после аварийной остановки и охлаждения могут самостоятельно включиться и продолжить работу. Вмешательство оператора не требуется.

Рекомендации по выбору токарно фрезерного станка

Фрезерный станок по дереву подойдет для работы в домашней мастерской. Фирме по производству мебели удобнее будет обрабатывать детали на оборудовании с ЧПУ. Программа обеспечит выпуск совершенно одинаковых ножек и стоек при минимальном участии человека.

Выбор токарно-фрезерного станка начинается с анализа потребности в деталях различной сложности.

Если надо делать запчасти к машинам, которые ремонтируются в мастерской, достаточно токарно фрезерного станка по металлу.

Небольшой настольный агрегат полностью удовлетворит потребности в деталях для ремонта. На нем можно выточить даже коленвал легкового автомобиля, тормозные диски, нестандартный крепеж. Затраты на покупку оборудования с ЧПУ не оправдают себя.

Не все мастерские имеют возможность подключения к промышленной линии с напряжением в 380 V. Среди оборудования класса мини можно найти работающее от потребительской сети 220 V. Не надо тянуть кабель специально из-за возможности включить фрезерный станок.

Эксплуатация токарно-фрезерного станка

Большие токарные станки ЧПУ подходят для массового производства деталей большими партиями. В памяти блока управления сохраняется несколько набранных программ. Оператору надо только набрать код загружаемой партии.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Фрезерные станки по металлу

Процесс обработки металлических заготовок, при котором режущий инструмент выполняет вращательное движение, а заготовка, закрепленная на столе, возвратно-поступательное, получил название фрезерование. Станки, которые могут использоваться с учетом приведенных условий обработки, называют фрезерными. Официально принято считать, что первый фрезерный станок по металлу был изобретен в 1818 году. Эли Уитни первый получил патент на изобретение, которое стало основой для создания целой группы в сфере металлообработки.

Фрезерный станок по металлу

Особенности фрезерной группы станков

Одной из классификаций металлорежущих станков стал вид обработки. Процесс фрезерования существенно отличается от проводимых операций на токарном станке. К особенностям группы относится следующее:

  1. Основной режущий инструмент – фреза. Она может быть различных видов, что оказывает влияние на возможность фрезерования определенных поверхностей.
  2. Обработке могут придаваться заготовки, которые имеют плоские и фасонные поверхности или являются телом вращения.
  3. К основной отличительной черте группы можно отнести то, что заготовка закреплена на столе и выполняет возвратно-поступательное движение, а фреза закреплена в шпинделе и вращается.

Рассматриваемая группа получила большое распространение не только в машиностроении, как токарные, но и в других областях промышленности.

Классификация

Учитывая особенности фрезерования, существует довольно большое количество разновидностей фрезерных станков по металлу. При этом классификация проведена по различным конструкционным особенностям: расположению шпинделя и стола, их особенностям и так далее.

Классификация станков

Первый тип – консольно-фрезерные. Представители этой группы отличаются от других наличием консоли, которая является основанием для стола. На консоли крепятся салазки, по которым и движется стол при фрезеровании. К первому типу относятся:

  1. Горизонтально-фрезерные консольные с неповоротным столом – эта группа была наиболее распространенной на момент существования СССР. К ее особенностям можно отнести простоту конструкции, горизонтальное расположение шпинделя и возможность фрезерования одной поверхности без перестановки заготовки или смены режущего инструмента.
  2. Горизонтально-фрезерные консольные с поворотным столом или универсальные. Перебазирование заготовки или смена инструмента занимает довольно много времени, также усложняет процесс с технологической точки зрения. Именно поэтому был придуман поворотный стол, который позволяет с одного базирования проводить обработку сразу нескольких поверхностей.
  3. Вертикально-фрезерные коносльные – также получили большое распространение благодаря простоте конструкции. Они схожи со сверлильными станками и многие представители этой группы могут проводить сверление, растачивание, зенкирование.
  4. Широкоуниверсальный фрезерный станок. Представители этой группы несколько отличаются от вертикально-фрезерных вариантов исполнения. Главное отличие – наличие еще дополнительной шпиндельной головки, которая расположена на хоботе. Этот выдвижной хобот крепится таким образом, чтобы можно было проводить съем материала под различным углом в двух выбранных плоскостях. При этом возможно использовать два шпинделя одновременно или поочередно. Широкоуниверсальный фрезерный станок может использоваться для фрезерования, сверления, растачивания и зенкирования.

Следующий тип –  вертикально-фрезерные с крестовым столом или бесконсольные. Название группы говорит о том, что у станков, входящих в  нее, отсутствует консоль. В качестве основания может служить бетонная плита или пол. Особенности конструкции позволяют обрабатывать громоздкие, тяжелые заготовки.

Продольно-фрезерные используются для фрезерования базовых, корпусных заготовок. При использовании определенного режущего инструмента возможно фрезерование вертикальных, горизонтальных или наклонных поверхностей. Продольный тип получил широкое применение в сферах, где фрезерованию подвергаются заготовки большой длины. Это связано с продольно расположенным вытянутым столом. Тип продольно-фрезерных станков делится на следующие классы:

  1. одностоечные;
  2. двухстоечные;

Фрезерные станки непрерывного действия отличаются от остальных тем, что установка и перебазирование детали проводится без остановки станка. Используются при производстве большой партии деталей. Группа подразделяется на следующие классы:

  1. Карусельно-фрезерные оборудованы столом, который напоминает карусель. Его особенностью можно назвать возможность непрерывной черновой и чистовой обработки.
  2. Барабанно-фрезерные позволяют обрабатывать деталь с двух сторон черновым и чистовым фрезерованием. Используются в массовом производстве и весь процесс обработки автоматизирован.

Копировально-фрезерные станки используются для образования пазов на деталях. Предназначение – фрезерование профилей или рельефов. Для автоматизации работы используют специальные шаблоны, которые определяют форму поверхности детали после металлообработки.

Копировально-фрезерный станок

Шпоночно-фрезерные станки применяются для создания шпоночных канавок на заготовках цилиндрической и другой формы. По принципу работы подразделяются на следующие классы:

  1. Обработка ведется вертикальным фрезерованием, глубина врезания соответствует нужной глубине канавки с учетом чистовой фрезерования, после врезания происходит продольная подача на длину канавки.
  2. Использование многократного возвратно-поступательного движения в вертикальном положении с постоянным перемещением фрезы по длине канавки.
  3. Использование эксцентрично установленной фрезы или использование метода осциллирующего движения режущего инструмента.

Шпоночно-фрезерный станок

Торцефрезерные станки используются для подрезания торцов и их чистовой обработки при условиях крупносерийного производства.

Торцефрезерный станок

Специализированные фрезерные станки  по металлу включают в себя все разновидности металлообрабатывающего оборудования, в котором в качестве режущего инструмента используется фреза. Изготавливаются для создания определенных деталей в крупносерийном производстве. К ним относятся резьбофрезерные, зубо-фрезерные и другие разновидности станков.

Кроме этого, рассматриваемая группа также подразделяется на варианты с Числовым Программным Управлением (ЧПУ) и с механическо-электрическим приводом.

Как определить группу станка и его назначение?

Определить тип фрезерного станка можно обратив внимание на расположение шпинделя, тип стола и принцип его крепления, наличие вспомогательных элементов. Однако в некоторых случаях довольно сложно определить его класс и в этом случае нужно ознакомиться со спецификацией, которую часто наносят в виде таблички на станину. Популярными моделями ранее считались 682, 6Н82, 6М82, 6Р82, 6Т82 и 6Р82Ш.

Расшифровка названия по ЭНИМС проводится следующим образом:

  1. Первая цифра всегда будет 6, так как она обозначает группу фрезерных станков.
  2. Вторая обозначает тип. При этом: 1 – консольные вертикально-фрезерные, 2 – непрерывного действия, 3 – продольные с одной стойкой, 4 – копировальные, 5 – вертикальные с крестовым столом, 6 – продольно-фрезерные, 7 – широкоуниверсальные, 8 – горизонтальные с консолью, 9 – все остальные.
  3. Буква в конце названия обозначает особенности модели, к примеру, 6Р12Б относится к быстроходным станкам. Также они могут обозначать класс точности: С – класс особо точные, А –разновидность особо высокой точности, Н – обычная или нормальная точность, П – повышенной точности, В – класс высокой точности.
  4. Наличие автоматизированной системы смены инструмента с обоймой барабанного типа приносит в название букву Р, к примеру, 6Р13РФЗ, или инструментального — букву М, к примеру, 6Т13МФ4.
  5. Наличие Числового Программного Управления указывается буквой Ф, а цифра тип используемой программы.

Ранее в название добавляли также условное обозначение завода изготовителя.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru


Смотрите также