В статье рассмотрим основные виды фрезерных станков по металлу: горизонтально-фрезерные, горизонтально-расточные, вертикально-фрезерные, универсальные, бесконсольные, продольно-фрезерные и копировально-фрезерные станки. Разберем их конструктивные особенности и задачи, для которых применяется каждый тип оборудования.
Горизонтально-фрезерные станки с ручным управлением
У горизонтально-фрезерного станка ось шпинделя расположена параллельно рабочему столу. Такая компоновка позволяет использовать дисковые, цилиндрические, угловые, концевые, торцевые и фасонные фрезы. Для делительных и винтовых операций оборудование дополняют соответствующей оснасткой.
Применение
Горизонтально-фрезерные станки применяют для обработки плоскостей, пазов, уступов и фасонных поверхностей. Ручные модели подходят прежде всего для единичного и мелкосерийного производства, ремонтных и инструментальных участков.
Рис. 1. Горизонтально-фрезерный станок с ручным управлением.
Горизонтально-расточные станки с ЧПУ
Горизонтально-расточное оборудование сочетает фрезерные и расточные операции. В конструкции используются горизонтальный шпиндель, рабочий стол и перемещаемые узлы подачи; современные модели могут оснащаться ЧПУ и автоматической сменой инструмента. Поворотный стол позволяет менять положение заготовки и обрабатывать несколько сторон без постоянной переустановки.
Применение
Такие станки используют в единичном и серийном производстве для фрезерования, растачивания, сверления, развертывания и нарезания резьбы. Они особенно востребованы при обработке крупных корпусных деталей, арматуры и других заготовок, где важен доступ к нескольким поверхностям.
Рис. 2. Горизонтально-расточной станок с ЧПУ.
Вертикально-фрезерные консольные станки
У вертикально-фрезерного консольного станка шпиндель расположен вертикально. Рабочий стол установлен на консоли, которая перемещается по направляющим станины и обеспечивает вертикальную подачу. Такая схема удобна для широкого набора стандартных фрезерных операций и позволяет применять различную оснастку.
Применение
Консольные вертикально-фрезерные станки используют в единичном и мелкосерийном производстве. На них обрабатывают плоскости, пазы и фасонные поверхности, выполняют сверление, зенкерование, растачивание и нарезание резьбы на небольших и средних деталях.
Рис. 3. Вертикально-фрезерный консольный станок.
Универсальные фрезерные станки
Универсальный фрезерный станок может оснащаться поворотным столом или поворотной головкой. Эти узлы позволяют менять положение рабочей плоскости и расширяют набор доступных операций без переноса детали на другое оборудование.
Применение
Универсальные модели используют в инструментальных и ремонтных цехах, а также в мелкосерийном и серийном производстве. На них обрабатывают плоские, наклонные, винтовые и фасонные поверхности, пазы и канавки; с соответствующей оснасткой можно работать с деталями типа валов, звездочек и шестерен.
Рис. 4. Универсальный фрезерный станок.
Бесконсольные фрезерные станки
В бесконсольной схеме стол перемещается по координатам X и Y, а шпиндельный узел — по вертикальной оси. Из-за такой компоновки оборудование также называют станками с крестовым столом. Современные модели часто оснащаются ЧПУ, автоматической сменой инструмента и закрытой рабочей зоной.
В конструкцию могут входить поворотные или поворотно-наклонные столы и угловые головки, которые расширяют доступ к разным поверхностям детали.
Применение
Бесконсольные станки применяют для плоских и фасонных поверхностей, скоростного фрезерования средних и крупных корпусных деталей, а также изготовления пресс-форм. За счет жесткой компоновки они подходят для обработки заготовок с большими припусками и совмещения фрезерных, сверлильных и расточных операций.
Рис. 5. Бесконсольный фрезерный станок.
Продольно-фрезерные станки
Продольно-фрезерные станки рассчитаны прежде всего на крупногабаритные заготовки. У тяжелых моделей используется портальная компоновка с траверсой и шпиндельной головкой; рабочий стол перемещается вдоль станка, а шпиндельный узел — по поперечной и вертикальной координатам. В отдельных исполнениях шпиндель может поворачиваться.
Применение
Оборудование используют для черновой, получистовой и чистовой обработки крупных корпусов, направляющих, траверс и других протяженных деталей с плоскими или фасонными поверхностями. Основная область применения — тяжелое машиностроение и крупное обрабатывающее производство.
Рис. 6. Продольно-фрезерный станок.
Копировально-фрезерные станки
Копировально-фрезерные станки воспроизводят заданную форму по образцу или программе. В классическом исполнении щуп перемещается по шаблону, а инструмент повторяет его траекторию. В современных системах аналогичная задача решается средствами ЧПУ и управляющей программы.
Применение
Копировально-фрезерный станок предназначен для выпуска мелкосерийных изделий с высоким уровнем повторяемости.
Рис. 7. Копировально-фрезерный станок.
По каким признакам различают фрезерные станки
Один и тот же фрезерный станок можно одновременно отнести к нескольким группам: классификация зависит от того, какой признак используется:
-
По положению шпинделя выделяют вертикальные и горизонтальные станки. От компоновки зависит доступ инструмента к поверхности детали и удобство выполнения конкретных операций.
-
По конструкции рабочего узла различают консольные, бесконсольные, продольные и другие схемы. Они отличаются жесткостью, рабочей зоной и допустимыми габаритами заготовок.
-
По способу управления оборудование делится на ручные станки и модели с ЧПУ. ЧПУ позволяет автоматизировать цикл, работать со сложными контурами и обеспечить повторяемость при серийном производстве.
-
По количеству управляемых осей современные обрабатывающие центры могут быть 3-, 4- и 5-осевыми. Дополнительные оси расширяют возможности обработки нескольких сторон детали за один установ.
-
По назначению выделяют универсальные и специализированные решения: от компактных станков для типовых операций до тяжелых продольно-фрезерных и многоцелевых центров.
Частые вопросы
Чем горизонтально-фрезерный станок отличается от вертикально-фрезерного?
Главное отличие — положение шпинделя. У горизонтального станка его ось расположена параллельно столу, у вертикального — перпендикулярно. Это влияет на доступ инструмента к поверхности и набор удобных для выполнения операций.
Для чего используют бесконсольные фрезерные станки?
Их применяют для жесткой и производительной обработки средних и крупных корпусных деталей, пресс-форм и заготовок с большими припусками. Отсутствие консоли повышает жесткость компоновки и позволяет работать с более тяжелыми деталями.
Когда нужен продольно-фрезерный станок?
Такой станок выбирают для длинных и крупногабаритных заготовок, которые сложно разместить на обычном столе. Продольная схема удобна для обработки корпусов, направляющих, траверс и других массивных деталей.
Что означает «универсальный фрезерный станок»?
Универсальной называют конструкцию, рассчитанную на широкий набор фрезерных операций и оснащаемую поворотным столом или головкой. Это позволяет менять положение детали или инструмента и выполнять больше типов обработки на одном рабочем месте.
Чем классический фрезерный станок отличается от обрабатывающего центра с ЧПУ?
Обрабатывающий центр, как правило, объединяет ЧПУ, автоматическую смену инструмента и несколько управляемых осей. Это позволяет выполнять многооперационную обработку по программе и сокращать ручные переналадки по сравнению с классическим станком.