Фрезерный станок по металлу что делает


Фрезерные станки: устройство, принцип работы, виды

Фрезерные станки предназначены для обработки металлических и деревянных заготовок при помощи фрезы. Операция фрезерования подразумевает вращательное движения режущего инструмента, которое является главным, и поступательное перемещение заготовки или фрезерной головки, которое называется движением подачи.

1. Фрезерные станки применяются для выполнения следующих операций:

  • обработка наружных и внутренних плоских поверхностей;
  • создание фасонных поверхностей;
  • прорезание канавок, наружных и внутренних шлицев, пазов;
  • создание эвольвентных и других профилей зубчатых колес;
  • подрезание торцов и создание профилей на торцевых поверхностях;
  • отрезание.

Рассмотрим основные параметры, по которым происходит классификация фрезерных станков.

2. В зависимости от расположения и направления движения шпинделя, подразделяются на две большие группы:

  • вертикально-фрезерные;
  • горизонтально-фрезерные;
  • комбинированные.

Вертикально-фрезерные станки (рис. 1) имеют шпиндель, ось вращения которого расположена вертикально. Некоторые модификации этих станков дополнительно оснащаются механизмом поворота шпинделя вокруг горизонтальной оси. Это позволяет изменять угол приложения фрезы, что существенно расширят возможности станка. Также шпиндель на некоторых станках имеет возможность перемещаться вдоль оси вращения, а также осуществлять движения в горизонтальной плоскости, что также увеличивает технологические возможности станка.

Рисунок 1. Вертикально-фрезерный станок.

В горизонтально-фрезерных станках (рис. 2) ось вращения шпинделя располагается горизонтально. Это несколько ограничивает сферу применения этого станка. Но в то же время увеличивает перечень операций, которые он способен выполнять. Например, на горизонтально-фрезерном станке можно производить плоское шлифование или полирование.

Рисунок 2. Горизонтально фрезерный станок.

Комбинированные станки отличает наличие подвижной фрезерной головки, которая способна изменять свое положение, располагая шпиндель по отношению к заготовке вертикально или горизонтально в зависимости от требуемой операции.

3. В зависимости от сферы применения:

  • универсальные;
  • специализированные.

4. По наличию консоли:

  • консольные;
  • бесконсольные.

В консольных станках стол закреплен на подвижной консоли, которая может перемещаться в трех координатах. На бесконсольных версиях фрезерных станков стол установлен на станине и имеет возможность двигаться только в горизонтальном направлении по направляющим.

5. По типу управления:

  • с ручным управлением;
  • полуавтоматические;
  • автоматические (станки с ЧПУ).

Рассмотрим более детально каждый из наиболее популярных типов фрезерных станков.

Консольный вертикально-фрезерный станок

Вертикально-фрезерный станок с консолью является одним из самых распространенных. Такая популярность связана с тем, что, несмотря на довольно простую конструкцию, этот станок способен выполнять большинство наиболее востребованных фрезерных операций.

Рассмотрим общую конструкцию консольного вертикально-фрезерного станка (рис 3).

Рисунок 3. Конструкция консольного вертикально-фрезерного станка.

Вертикально-фрезерный станок с консолью состоит из следующих элементов.

  1. Консоль. Сложный механизм, обеспечивающий подачу заготовки на вращающуюся фрезу с необходимым шагом и скоростью. В большинстве случаев имеет настройки на полуавтоматический режим обработки, что позволяет выбрать направление и скорость подачи, а также глубину внедрения фрезы в зависимости от частоты вращения шпинделя.
  2. Салазки. Предназначены для перемещения стола.
  3. Стол. Служит для закрепления обрабатываемой заготовки.
  4. Защитный щиток. Предохраняет фрезеровщика от разлета стружки.
  5. Шпиндель. Передает движение от привода станка на фрезу. Может регулироваться по высоте и углу наклона по отношению к обрабатываемой детали.
  6. Фрезерная бабка. Содержит механизмы реверса и изменения скорости вращения шпинделя.
  7. Ползун. Подвижная часть фрезерной головки. Осуществляет подачу фрезы в вертикальном направлении.
  8. Станина. Основание станка, на котором размещаются все узлы и механизмы.
  9. Кожух. Защищает узлы консоли от попадания стружки.
  10. Шкаф. Служит для размещения электрооборудования.

Вертикально-фрезерные станки могут оснащаться дополнительным оборудованием или иметь расширенные возможности благодаря внедрению дополнительных опций.

Горизонтально-фрезерный станок

Горизонтально-фрезерный станок (рис. 4) отличает горизонтальное расположение фрезы. Как правило, фреза закрепляется неподвижно, и подача осуществляется только за счет перемещений стола.

Рисунок 4. Устройство горизонтально-фрезерного станка.

Горизонтально-фрезерный станок состоит из следующих элементов.

  1. Рукоятка переключения скоростей. Служит для переключения режимов вращения шпинделя.
  2. Станина. Является несущей конструкцией станка, на которой расположены рабочие элементы.
  3. Лимб. Служит для точной настройки.
  4. Хобот. Предназначен для закрепления второго конца приводного вала фрезы.
  5. Коробка скоростей. Состоит из набора шестерен с кулисным механизмом переключения. Служит для изменения скорости вращения фрезы.
  6. Шпиндель. Предназначен для закрепления в нем приводного вала фрезы.
  7. Первая подвеска.
  8. Вторая подвеска. Предназначены обе подвески для фиксации приводного вала.
  9. Стол. Служит для закрепления обрабатываемой заготовки.
  10. Поворотная плита. Способна осуществлять поворот вокруг горизонтальной оси.
  11. Салазки. Необходимы для обеспечения горизонтальной подачи детали.
  12. Консоль. Сложное устройство, которое выполняет функцию механизма подачи детали во всех плоскостях. Специфика работы горизонтально-фрезерного станка не позволяет в обычном случае придать подвижность фрезе. Поэтому все движения фрезы относительно заготовки осуществляются посредством консоли.
  13. Коробка подач. Служит для настройки автоматической продольной и поперечной подачи.
  14. Фундаментная плита. Основание станка. Имеет отверстия под закрепление станка на фундаменте.
  15. Рукоятка управления подачами. Управляет скоростью подачи.
  16. Лимб подачи. Предназначен для настройки подачи с увеличенной точностью.

Прочие фрезерные станки

Рассмотрим другие фрезерные станки, которые составляют меньшую группу по сравнению с двумя образцами, описанными выше.

1. Бесконсольные фрезерные станки (рис. 5). Могут быть как с вертикальным, так и с горизонтальным расположением шпинделя. Служат для более простой фрезерной обработки металлов и дерева в плане сложности самих фрезерных операций. Не имеет настроек по высоте подъема стола ввиду отсутствия консоли. Преимуществом является повышенная точность обработки.

Рисунок 5. Бесконсольный фрезерный станок.

2. Продольно-фрезерный станок (рис. 6). Предназначен для продольного фрезерования деталей большой длины или деталей, которым необходима простая прямолинейная обработка. Также эти станки могут работать со шлифовальными кругами.

Рисунок 6. Продольно-фрезерный станок.

3. Шпоночно-фрезерный станок (рис. 7.). Предназначен для прорезания шпоночных пазов на заготовках различной формы. Работают такие станки в автоматическом режиме после задания параметров шпоночного паза.

Рисунок 7. Шпоночно-фрезерный станок.

4. Зубофрезерный станок (рис. 8). Используется для создания зубьев различных параметров. Для этих станков применяются специальные фрезы, предназначенные под создание определенных профилей зубчатых колес и червячных передач.

Рисунок 8. Зубофрезерный станок.

22.11.2018

Что такое фрезерный станок? (с иллюстрациями)

Фрезерный станок - это инструмент, который используется в основном в металлообрабатывающей промышленности. Как правило, эти машины используются для формования твердых изделий путем удаления излишков материала с целью получения готового изделия. Фрезерные станки могут использоваться для множества сложных операций резания - от нарезания пазов, нарезания резьбы и нарезания канавок до фрезерования, строгания и сверления. Они также используются при штамповке, которая включает в себя формование стального блока, чтобы его можно было использовать для различных функций, таких как формование пластмасс или чеканка.

Фрезерные станки с ЧПУ не требуют оператора, что снижает количество несчастных случаев и затраты на рабочую силу.

Фрезерный станок обычно способен резать широкий спектр металлов, от алюминия до нержавеющей стали. В зависимости от обрабатываемого материала машину можно настроить на более быстрый или медленный темп.Более мягкие материалы обычно фрезеруются на более высоких скоростях, в то время как более твердые материалы обычно требуют более низких скоростей. Кроме того, более твердые материалы часто требуют обработки меньшего количества материала за один раз.

Фрезерные станки с ЧПУ должны программироваться и проверяться обученными операторами.

Обычно оператор фрезерного станка управляет машиной, подавая материал через устройство, называемое фрезой. Когда материал проходит мимо резака, зубья резца прорезают материал, чтобы сформировать желаемую форму. Используя такие приспособления, как прецизионные шлифовальные направляющие и ходовые винты, перемещение материала, а также режущего инструмента может быть меньше нуля.001 дюйм (около 0,025 миллиметра), чтобы резка была точной.

Помимо фрезы, типичный фрезерный станок содержит ось шпинделя, которая представляет собой устройство, удерживающее фрезу на месте. Фреза вращается вокруг оси шпинделя, и эту ось обычно можно отрегулировать на различные скорости.Большинство машин также имеют рабочий стол, который можно использовать для поддержки и подачи материала. Рабочий стол обычно движется в двух направлениях, и большинство современных рабочих столов работают от источника энергии. Кроме того, современный фрезерный станок обычно оснащается автономным электродвигателем и системой охлаждения.

От микро-, мини- и настольных до напольных, больших и гигантских - фрезерные станки можно найти во множестве размеров.Фрезерные станки могут иметь плоские, угловые, изогнутые или неправильные поверхности. Кроме того, они могут иметь вертикальную или горизонтальную ориентацию. Вертикальный фрезерный станок имеет ось шпинделя, обращенную вертикально, в то время как шпиндель горизонтального станка обращен горизонтально.

Фрезерное оборудование может управляться вручную или в цифровом виде с помощью устройства, называемого числовым программным управлением или фрезерного станка с ЧПУ.В дополнение к традиционным осям X, Y и Z, используемым в ручном станке, фрезерный станок с ЧПУ часто содержит одну или две дополнительные оси. Эти дополнительные оси могут обеспечить большую гибкость и точность. Станки с ЧПУ исключают необходимость в операторе станка, что может предотвратить возможные несчастные случаи, а также снизить затраты на рабочую силу.

Станки с ЧПУ управляются программами автоматизированного проектирования (САПР), которые управляют большинством, если не всеми функциями, требуют минимального вмешательства оператора..

Общие сведения о фрезеровании с ЧПУ

Горизонтальный фрезерный станок с ЧПУ, выполняющий фрезерные операции на металлической детали.

Кредит изображения: Андрей Армягов

Фрезерование с ЧПУ или фрезерование с числовым программным управлением - это процесс обработки, в котором используются компьютеризированные средства управления и вращающиеся многоточечные режущие инструменты для постепенного удаления материала с заготовки и изготовления детали или продукта индивидуальной конструкции. Этот процесс подходит для обработки широкого спектра материалов, таких как металл, пластик, стекло и дерево, а также для производства различных деталей и изделий по индивидуальному заказу.

В рамках услуг по прецизионной обработке с ЧПУ предлагается несколько возможностей, включая механические, химические, электрические и термические процессы. Фрезерование с ЧПУ - это процесс механической обработки, наряду с сверлением, токарной обработкой и множеством других процессов обработки, что означает, что материал удаляется с заготовки с помощью механических средств, таких как действия режущих инструментов фрезерного станка.

В этой статье основное внимание уделяется процессу фрезерования с ЧПУ, излагаются его основы, а также компоненты и инструменты фрезерного станка с ЧПУ.Кроме того, в этой статье рассматриваются различные операции фрезерования и предлагаются альтернативы процессу фрезерования с ЧПУ.

Обзор процесса фрезерования с ЧПУ

Как и большинство обычных процессов механической обработки с ЧПУ, процесс фрезерования с ЧПУ использует компьютеризированные средства управления для управления станками, которые режут и формируют заготовку. Кроме того, процесс следует тем же основным этапам производства, что и все процессы обработки с ЧПУ, в том числе:

  • Создание модели в САПР
  • Преобразование модели САПР в программу ЧПУ
  • Наладка фрезерного станка с ЧПУ
  • Выполнение операции фрезерования

Процесс фрезерования с ЧПУ начинается с создания 2D- или 3D-модели детали в САПР.Затем завершенный проект экспортируется в формат файла, совместимый с ЧПУ, и преобразуется программным обеспечением CAM в программу станка с ЧПУ, которая определяет действия станка и движения инструмента по заготовке. Перед тем, как оператор запускает программу ЧПУ, он подготавливает фрезерный станок с ЧПУ, прикрепляя заготовку к рабочей поверхности станка (например, рабочему столу) или зажимному устройству (например, тискам) и прикрепляя фрезерные инструменты к шпинделю станка. В процессе фрезерования с ЧПУ используются горизонтальные или вертикальные фрезерные станки с ЧПУ - в зависимости от технических характеристик и требований фрезерного приложения - и вращающиеся многоточечные (т.е.е., многозубые) режущие инструменты, такие как фрезы и сверла. Когда станок готов, оператор запускает программу через интерфейс станка, предлагая станку выполнить операцию фрезерования.

После запуска процесса фрезерования с ЧПУ станок начинает вращать режущий инструмент со скоростью, доходящей до тысяч оборотов в минуту. В зависимости от типа используемого фрезерного станка и требований применения фрезерования, когда инструмент врезается в заготовку, станок выполняет одно из следующих действий для выполнения необходимых разрезов на заготовке:

  1. Медленно вставьте заготовку в неподвижный вращающийся инструмент
  2. Переместите инструмент по неподвижной заготовке
  3. Переместите инструмент и заготовку относительно друг друга

В отличие от ручного фрезерования, при фрезеровании с ЧПУ станок обычно подает подвижные заготовки с вращением режущего инструмента, а не против него.Операции фрезерования, которые соответствуют этому соглашению, известны как процессы фрезерования с подъемом, в то время как противоположные операции известны как обычные процессы фрезерования.

Как правило, фрезерование лучше всего подходит в качестве вторичного или чистового процесса для уже обработанной детали, обеспечивая определение или создание таких элементов детали, как отверстия, пазы и резьбы. Однако этот процесс также используется для формирования заготовки материала от начала до конца. В обоих случаях процесс фрезерования постепенно удаляет материал, чтобы сформировать желаемую форму и форму детали.Во-первых, инструмент отрезает от заготовки мелкие кусочки, то есть стружку, для придания приблизительной формы и формы. Затем заготовка подвергается процессу фрезерования с гораздо более высокой точностью и большей точностью, чтобы закончить деталь с ее точными характеристиками и спецификациями. Как правило, готовая деталь требует нескольких проходов обработки для достижения желаемой точности и допусков. Для более геометрически сложных деталей может потребоваться несколько наладок станка для завершения процесса изготовления.

После завершения операции фрезерования и изготовления детали в соответствии с заданными спецификациями, фрезерованная деталь переходит на этапы чистовой обработки и последующей обработки.

Фрезерные работы с ЧПУ

Примеры инструментов для фрезерных станков, включая фрезы, сверла и протяжные долота.

Изображение предоставлено: Sugrit Jiranarak / Shutterstock.com

Фрезерование с ЧПУ - это процесс обработки, подходящий для изготовления деталей с высокой точностью и высокими допусками в прототипах, единичных и малых и средних производственных партиях. Хотя детали обычно производятся с допусками от +/- 0,001 дюйма до +/- 0,005 дюйма, некоторые фрезерные станки могут достигать допусков до и более +/- 0.0005 дюймов. Универсальность процесса фрезерования позволяет использовать его в самых разных отраслях промышленности и для обработки различных деталей и конструкций, включая пазы, фаски, резьбу и карманы. К наиболее распространенным фрезерным операциям с ЧПУ относятся:

  • Торцевое фрезерование
  • Плоское фрезерование
  • Угловое фрезерование
  • Фрезерование формы

Торцевое фрезерование

Торцевое фрезерование - это фрезерные операции, при которых ось вращения режущего инструмента перпендикулярна поверхности заготовки.В этом процессе используются торцевые фрезы, которые имеют зубья как на периферии, так и на торце инструмента, причем периферийные зубья используются в основном для резки, а торцевые зубья используются для чистовой обработки. Как правило, торцевое фрезерование используется для создания плоских поверхностей и контуров на готовой детали и позволяет получить более качественную отделку, чем другие процессы фрезерования. Этот процесс поддерживают как вертикальные, так и горизонтальные фрезерные станки.

Типы торцевого фрезерования включают концевое и боковое фрезерование, при котором используются концевые и боковые фрезы соответственно.

Обычное фрезерование

Плоское фрезерование, также известное как фрезерование поверхности или слябов, относится к фрезерным операциям, при которых ось вращения режущего инструмента параллельна поверхности заготовки. В этом процессе используются плоские фрезы с зубьями на периферии, которые выполняют операцию резания. В зависимости от характеристик фрезерной обработки, таких как глубина резания и размер заготовки, используются как узкие, так и широкие фрезы. Узкие фрезы позволяют выполнять более глубокие разрезы, а более широкие фрезы используются для резки больших площадей.Если простое фрезерование требует удаления большого количества материала с заготовки, оператор сначала использует фрезу с крупными зубьями, низкую скорость резания и высокую скорость подачи для получения приблизительной геометрии детали, разработанной по индивидуальному заказу. Затем оператор вводит фрезу с более мелкими зубьями, более высокие скорости резания и более низкие скорости подачи для обработки деталей готовой детали.

Угловое фрезерование

Угловое фрезерование, также известное как угловое фрезерование, относится к операциям фрезерования, при которых ось вращения режущего инструмента расположена под углом по отношению к поверхности заготовки.В процессе используются одноугловые фрезы, расположенные под углом в зависимости от обрабатываемой конструкции, для создания угловых элементов, таких как фаски, зубцы и канавки. Одним из распространенных применений углового фрезерования является производство «ласточкин хвост», при котором используются фрезы «ласточкин хвост» под углом 45 °, 50 °, 55 ° или 60 ° в зависимости от конструкции типа «ласточкин хвост».

Фрезерование формы

Фрезерование формы относится к операциям фрезерования неровных поверхностей, контуров и контуров, таких как детали с криволинейными и плоскими поверхностями или полностью искривленные поверхности.В этом процессе используются формованные фрезы или фрезы, специально предназначенные для конкретного применения, такие как фрезы для выпуклых, вогнутых и угловых закруглений. Некоторые из распространенных применений формовочного фрезерования включают изготовление полусферических и полукруглых полостей, бусинок и контуров, а также сложных конструкций и сложных деталей с помощью одной настройки станка.

Прочие операции с фрезерными станками

Помимо вышеупомянутых операций, фрезерные станки могут использоваться для выполнения других специализированных фрезерных и механических операций.Примеры других доступных типов операций на фрезерном станке:

Поворотное фрезерование : Подъемное фрезерование относится к операциям фрезерования, при которых станок обрабатывает две или более параллельных поверхности заготовки за один проход. В этом процессе используются две фрезы на одной оправке станка, расположенные так, что фрезы находятся по обе стороны от заготовки и могут фрезеровать обе стороны одновременно.

Групповое фрезерование : Что такое групповое фрезерование? Групповое фрезерование относится к фрезерным операциям, в которых используются две или более фрезы - обычно разного размера, формы или ширины - на одной оправке станка.Каждый резак может выполнять одну и ту же операцию резки или другую одновременно, что позволяет производить более сложные конструкции и сложные детали в более короткие сроки.

Профильное фрезерование : Профильное фрезерование относится к фрезерным операциям, при которых станок создает траекторию резания вдоль вертикальной или наклонной поверхности заготовки. В этом процессе используется профильное фрезерное оборудование и режущие инструменты, которые могут быть параллельны или перпендикулярны поверхности заготовки.

Зуборезание : Зуборезание - это операция фрезерования, при которой для изготовления зубьев шестерни используются эвольвентные зуборезы.Эти фрезы, являющиеся разновидностью формованных фрез, доступны в различных формах и размерах шага в зависимости от количества зубьев, необходимых для конкретной конструкции шестерни. Для изготовления зубьев шестерен в этом процессе также может использоваться специальная фреза токарного станка.

Другие процессы обработки : Поскольку фрезерные станки поддерживают использование других станков, помимо фрезерных, их можно использовать для процессов обработки, отличных от фрезерования, таких как сверление, растачивание, развертывание и нарезание резьбы.

Фрезерное оборудование и компоненты с ЧПУ

В процессе фрезерования с ЧПУ используются различные программные приложения, станки и фрезерные станки в зависимости от выполняемой операции фрезерования.

Программное обеспечение поддержки ЧПУ

Как и большинство процессов обработки с ЧПУ, процесс фрезерования с ЧПУ использует программное обеспечение САПР для создания первоначального проекта детали и программное обеспечение САМ для создания программы ЧПУ, которая предоставляет инструкции по обработке для производства детали. Затем программа ЧПУ загружается в выбранный станок с ЧПУ для запуска и выполнения процесса фрезерования.

Компоненты фрезерного станка с ЧПУ

Несмотря на широкий спектр доступных фрезерных станков, большинство станков имеют в основном одни и те же основные компоненты. Эти общие детали машины включают:

  • Машинный интерфейс
  • Колонна
  • Колено
  • Седло
  • Рабочий стол
  • Шпиндель
  • Беседка
  • Баран
  • Станок

Рисунок 1. Конфигурации и компоненты фрезерного станка с ЧПУ

Машинный интерфейс : Машинный интерфейс относится к машинному компоненту, который оператор использует для загрузки, запуска и выполнения машинной программы с ЧПУ.

Столбец : Столбец относится к компоненту машины, который обеспечивает поддержку и структуру для всех других компонентов машины. Этот компонент включает прикрепленное основание и может включать дополнительные внутренние компоненты, которые помогают процессу измельчения, такие как резервуары для масла и охлаждающей жидкости.

Колено : Колено относится к регулируемому компоненту машины, который прикреплен к стойке и обеспечивает поддержку седла и рабочего стола. Этот компонент регулируется по оси Z (т.е.е., с возможностью подъема или опускания) в зависимости от характеристик операции фрезерования.

Седло : Седло относится к компоненту машины, расположенному на верхней части колена и поддерживающему рабочий стол. Этот компонент может перемещаться параллельно оси шпинделя, что позволяет горизонтально регулировать рабочий стол и, соответственно, заготовку.

Рабочий стол : Рабочий стол относится к компоненту станка, расположенному на верхней части опоры, который представляет собой заготовку или зажимное приспособление (например.г., патрон или тиски). В зависимости от типа используемой машины этот компонент можно регулировать в горизонтальном, вертикальном, обоих направлениях или ни в одном из них.

Шпиндель : Шпиндель относится к компоненту станка, поддерживаемому колонной, которая удерживает и управляет используемым станком (или оправкой). Внутри колонны электродвигатель приводит во вращение шпиндель.

оправка : оправка относится к компоненту вала, вставленному в шпиндель в горизонтальных фрезерных станках, на которых можно установить несколько станков.Эти компоненты доступны различной длины и диаметра в зависимости от характеристик фрезерования. Доступные типы оправок включают стандартный фрезерный станок, винт, фрезу для продольной резки, концевую фрезу и оправки для концевой фрезы.

Ползун : Ползун относится к компоненту станка, обычно в вертикальных фрезерных станках, расположенному сверху и прикрепленному к колонне, которая поддерживает шпиндель. Этот компонент можно регулировать для размещения в различных положениях во время фрезерования.

Станок : Станок представляет собой компонент станка, удерживаемый шпинделем, который выполняет операцию удаления материала. В процессе фрезерования может использоваться широкий спектр фрезерных станков (обычно многоточечные фрезы) в зависимости от технических характеристик фрезерования, например, от обрабатываемого материала, требуемого качества отделки поверхности, ориентации станка и т. Д. варьируются в зависимости от количества, расположения и расстояния между зубьями, а также их материала, длины, диаметра и геометрии.Некоторые из типов используемых горизонтальных фрезерных станков включают плоские фрезы, фрезы со снятой кромкой, ступенчатые зубья и двухугольные фрезы, в то время как используемые вертикальные фрезерные станки включают плоские и шаровые фрезы, фрезы для снятия фасок, торцевые и спиральные сверла. Фрезерные станки также могут использовать инструменты для сверления, растачивания, развёртывания и нарезания резьбы для выполнения других операций обработки.

Особенности фрезерного станка

В общем, фрезерные станки делятся на горизонтальные и вертикальные конфигурации станков, а также различаются по количеству осей движения.

В вертикальных фрезерных станках шпиндель станка ориентирован вертикально, в то время как в горизонтальных фрезерных станках шпиндель ориентирован горизонтально. Горизонтальные станки также используют оправки для дополнительной поддержки и устойчивости во время процесса фрезерования и имеют возможность поддержки нескольких режущих инструментов, например, при групповом фрезеровании и двухконтурном фрезеровании. Органы управления как вертикальным, так и горизонтальным фрезерным станком зависят от типа используемого станка. Например, некоторые станки могут поднимать и опускать шпиндель и перемещать рабочий стол в боковом направлении, в то время как другие станки имеют неподвижные шпиндели и рабочие столы, которые перемещаются как горизонтально, вертикально, так и вращательно.При выборе между вертикальными и горизонтальными фрезерными станками производители и ремонтные мастерские должны учитывать требования, предъявляемые к применению фрезерования, такие как количество поверхностей, требующих фрезерования, а также размер и форма детали. Например, более тяжелые заготовки лучше подходят для горизонтального фрезерования, в то время как штамповки лучше подходят для вертикального фрезерования. Также доступно дополнительное оборудование, которое модифицирует вертикальные или горизонтальные машины для поддержки противоположного процесса.

Большинство фрезерных станков с ЧПУ имеют от 3 до 5 осей, обычно обеспечивая производительность по осям XYZ и, если применимо, вокруг осей вращения. Ось X и ось Y обозначают горизонтальное движение (из стороны в сторону и вперед и назад, соответственно, на плоской плоскости), в то время как ось Z представляет вертикальное движение (вверх и вниз), а направление W. -ось представляет собой диагональное движение в вертикальной плоскости. В базовых фрезерных станках с ЧПУ горизонтальное перемещение возможно по двум осям (XY), в то время как новые модели позволяют использовать дополнительные оси движения, такие как 3, 4 и 5-осевые станки с ЧПУ.В таблице 1 ниже представлены некоторые характеристики фрезерных станков, классифицированные по количеству осей движения.

Таблица 1 - Характеристики фрезерных станков по осям движения
Примечание 1: Если применимо, «A» указывает на выгодные характеристики, а «D» указывает на неблагоприятные характеристики.
Примечание 2: Некоторая информация о фрезерном станке (по осям) предоставлена ​​Technox Machine & Manufacturing Inc.

Количество осей

Характеристики

3

  • Способен справиться с большинством потребностей в обработке
  • Возможность производства той же продукции, что и машины с большим количеством осей
  • Подходит для автоматической или интерактивной работы, резки острых кромок, сверления отверстий, фрезерования пазов и т. Д.
  • Простейшая настройка станка (A)
  • Требуется только одна рабочая станция (A)
  • Повышенные требования к знаниям операторов (D)
  • Низкий уровень эффективности и качества (D)

4

  • Возможность работы с материалами от алюминия и композитных плит до пенопласта, печатных плат и дерева
  • Подходит для рекламного дизайна, художественного творчества, создания медицинского оборудования, технологических исследований, создания прототипов для хобби и промышленного применения
  • Больше функциональности, чем у 3-осевых станков (A)
  • Более высокий уровень точности, чем у 3-осевых станков (A)
  • Более сложная наладка станка 3-осевые станки (D)
  • Дороже 3-х осевых станков (D)

5

  • Доступны конфигурации с несколькими осями (например,г., 4 + 1, 3 + 2 или 5)
  • Подходит для аэрокосмической, архитектурной, медицинской, военной, нефтегазовой, художественной и функциональной отраслей
  • Наибольшая функциональность и возможности (A)
  • В зависимости от конфигурации, более быстрая работа, чем 3-х и 4-х осевые станки (A)
  • Высочайшее качество и точность (A)
  • В зависимости от конфигурации, более медленная работа, чем у 3-х и 4-х осевых станков (D)
  • Дороже, чем 3-х и 4-х осевые станки (D)

В зависимости от типа используемого фрезерного станка, станок, рабочий стол станка или оба компонента могут быть динамическими.Обычно динамические рабочие столы перемещаются по осям XY, но они также могут перемещаться вверх и вниз, чтобы регулировать глубину резания, и поворачиваться по вертикальной или горизонтальной оси для увеличения диапазона резания. Для фрезерования, требующего динамического инструмента, в дополнение к присущему ему вращательному движению, станок перемещается перпендикулярно по нескольким осям, позволяя врезаться в заготовку по окружности инструмента, а не только его кончиком. Фрезерные станки с ЧПУ с большей степенью свободы обеспечивают большую универсальность и сложность производимых фрезерованных деталей.

Виды фрезерных станков

Доступно несколько различных типов фрезерных станков, которые подходят для различных областей применения. Помимо классификации, основанной исключительно на конфигурации станка или количестве осей движения, фрезерные станки дополнительно классифицируются на основе комбинации их конкретных характеристик. Некоторые из наиболее распространенных типов фрезерных станков включают:

Колено : Фрезерные станки коленного типа используют фиксированный шпиндель и вертикально регулируемый рабочий стол, который опирается на седло, поддерживаемое коленом.Колено можно опускать и поднимать на стойке в зависимости от положения станка. Некоторые примеры коленных фрезерных станков включают в себя напольные и настольные плоские горизонтальные фрезерные станки.

Плунжерный : Фрезерные станки плунжерного типа используют шпиндель, прикрепленный к подвижному корпусу (т. Е. Плунжеру) на стойке, что позволяет станку перемещаться по осям XY. Двумя наиболее распространенными фрезерными станками с ползуном являются напольные универсальные горизонтальные фрезерные станки и фрезерные станки с поворотной фрезерной головкой.

Станина : Фрезерные станки станины используют рабочие столы, прикрепленные непосредственно к станине станка, что предотвращает перемещение заготовки как по оси Y, так и по оси Z. Заготовка располагается под режущим инструментом, который, в зависимости от станка, может перемещаться по осям XYZ. Некоторые из доступных фрезерных станков со станиной включают односторонние, дуплексные и тройные фрезерные станки. В то время как в симплексных станках используется один шпиндель, который движется либо по оси X, либо по оси Y, в дуплексных станках используется два шпинделя, а в тройных станках используется три шпинделя (два горизонтальных и один вертикальный) для обработки по осям XY и XYZ соответственно.

Строгальный тип : Фрезерные станки строгального типа похожи на фрезерные станки со станиной в том, что у них есть рабочие столы, закрепленные по оси Y и Z, и шпиндели, способные перемещаться по осям XYZ. Однако строгальные станки могут поддерживать одновременно несколько станков (обычно до четырех), что сокращает время выполнения сложных деталей.

Некоторые из доступных специализированных типов фрезерных станков включают фрезерные станки с вращающимся столом, барабанные и планетарные фрезерные станки.Фрезерные станки с вращающимся столом имеют круглые рабочие столы, которые вращаются вокруг вертикальной оси, и используют станки, расположенные на разной высоте для черновой и чистовой обработки. Барабанные фрезерные станки похожи на станки с вращающимся столом, за исключением того, что рабочий стол называется «барабаном», и он вращается вокруг горизонтальной оси. В планетарных станках рабочий стол неподвижен, а заготовка - цилиндрической. Вращающийся станок перемещается по поверхности детали, обрезая внутренние и внешние элементы, такие как резьба.

Соображения по материалам

Процесс фрезерования с ЧПУ лучше всего подходит в качестве вторичного процесса обработки для обеспечения чистовой обработки детали, разработанной по индивидуальному заказу, но также может использоваться для производства нестандартных конструкций и специальных деталей от начала до конца. Технология фрезерования с ЧПУ позволяет обрабатывать детали из широкого спектра материалов, в том числе:

  • Металлы (включая легированные, экзотические, тяжелые и т. Д.)
  • Пластмассы (включая термореактивные и термопласты)
  • Эластомеры
  • Керамика
  • Композиты
  • Стекло

Как и во всех процессах обработки, при выборе

.

Чем отличается токарный станок от фрезерного?

Токарные и фрезерные станки - идеальные помощники в мастерских: их объединяет общий интерес к формованию и резке предметов, но они никогда не наступают на территорию друг друга.

Токарный станок и фрезерный станок: как они работают

Самая большая разница между этими двумя машинами заключается в их технике. Токарные станки вращают материал, с которым вы работаете, с помощью режущего инструмента, который остается неподвижным. Фрезерные станки вращают режущее лезвие, пока материал остается неподвижным.

Станки в работе

Проще говоря: токарный станок вращается, пока вы формируете. В гончарном деле эту форму делают руками и ручными инструментами; при выдувании стекла - за счет целенаправленного воздействия тепла; при работе с деревом и металлом кулачки токарного станка вращают материал, а режущая пластина придает ему форму и контуры.

Фрезерные станки в работе

В отличие от токарного станка, фрезерные станки используют вращающиеся фрезы, которые формируют материал при каждом быстром проходе.Рынок фрезерных станков довольно обширен: доступны различные типы станков, ориентации оправок и режущие инструменты, в зависимости от того, какую работу вы собираетесь выполнять. В настоящее время вы также можете приобрести станки с ЧПУ (компьютерное числовое управление), которые автоматизируют процесс фрезерования (щелкните здесь, чтобы увидеть некоторые возможности ЧПУ).

Токарный станок против фрезерного: что вы используете для

Токарный станок

Токарный станок - мастер токарной обработки, торцевания, сверления, резки, шлифования, деформации и накатки.

На универсальной машине можно создать:

  • Бейсбольные биты
  • Чаши и вазы
  • Кии для пула
  • Духовые инструменты
  • Распредвалы
  • Стволы орудия
  • Резьба под болт
  • Металлические поверхности с рисунком
  • Керамика
  • Выдувное стекло

Там, где это ограничено, это форма материала, с которым вы можете работать. Обычно вы смотрите на цилиндрический исходный материал, который затем обрабатываете на токарном станке.

Фрезерный станок

Фрезерные станки являются экспертами в области сверления, расточки, резки, обработки, правки и скругления кромок. Они обеспечивают большую гибкость в выборе материала.

Как и токарный станок, фрезерный станок является мастером на все руки, и вы можете увидеть его работу в:

  • Гравюры и скульптуры на металле
  • Трофеи
  • Автозапчасти (новые или отремонтированные)
  • Строительное оборудование
  • Шестерни

Любопытные факты

Фрезерный станок нашел своего зеркального двойника при создании 3D-принтера.Фрезерные станки производят чисто субтрактивное производство, удаляя материал для создания готового продукта. В 3D-принтере используется аддитивная технология для создания объектов не совсем из воздуха, а из тонких слоев порошка.

.

Что такое ручной фрезерный станок?

Ручной фрезерный станок - это устройство для резки материала, которое не управляется автоматикой или компьютером. Фрезерные станки используются для разделения материала на более мелкие части. Они содержат шпиндель, который может работать как горизонтально, так и вертикально. Небольшие работы, не требующие очень точной настройки, могут извлечь наибольшую пользу из использования ручного фрезерного станка.

Worker

Фрезерные станки имеют рабочий стол, на котором закрепляется кусок материала, который необходимо разрезать.Эти машины могут удалять материал с более крупных деталей для создания желаемых канавок, кромок, пазов или выступов. Такие машины идеально подходят для таких материалов, как металл, который трудно разрезать и придать форму. До внедрения компьютерных и автоматизированных технологий все фрезерные станки управлялись вручную.

Первые ручные фрезерные станки были представлены в 1800-х годах.В 1860-х годах в них появилась «универсальная способность», что означало, что одна машина могла обрабатывать несколько различных типов резки. Автоматические фрезерные станки впервые начали заменять ручные версии в 1940-х годах.

В отличие от фрезерного станка с числовым программным управлением (ЧПУ) или автоматизированного фрезерного станка, ручной станок требует настройки и управления опытным оператором.Ручной фрезерный станок обычно режет и ломает материал медленнее, чем станок с ЧПУ. Автоматизированные станки или станки с ЧПУ обычно используются, когда необходимо формовать большое количество материала в соответствии с одними и теми же характеристиками.

Поскольку для ручного фрезерного станка требуется образованный, обученный и опытный оператор, он, как правило, используется малыми предприятиями или независимыми лицами.Большинство крупных компаний или корпораций используют некоторые формы автоматизированных технологий для управления своими машинами. Те рабочие, которые все еще используют ручной фрезерный станок, должны знать точное расположение обрабатываемой детали станка и размеры разреза, которые необходимо сделать.

Ручные фрезерные станки могут резать материал горизонтально или вертикально.Горизонтальные станки имеют фрезы, которые проходят через стол с заготовкой линейно. Вертикальные станки используют фрезы, которые вращаются вокруг оси шпинделя.

Некоторые ручные фрезерные станки используют цифровой дисплей для индикации положения заготовки и шпинделя. Цифровой дисплей дает оператору больший контроль и точность.Он может указывать на несколько функций машины, например наклоны. Дисплей также может позволить оператору определять, как перемещать шпиндель и заготовку, чтобы соответствовать предварительно установленным размерам резания.

.

Смотрите также