Вертикально-фрезерный станок – распространенный агрегат для качественной металлообработки

Вертикально-фрезерный станок традиционного вида либо обрабатывающий центр с ЧПУ считаются среди профессионалов незаменимым оборудованием для обработки сложнопрофильных деталей.

Содержание
  1. Зачем нужен консольно-фрезерный агрегат?
  2. Коротко об устройстве консольно-фрезерных агрегатов по металлу с вертикальным шпинделем
  3. Делительные головки бесконсольных и консольно-фрезерных станков
  4. Фрезы для бесконсольных и консольно-фрезерных станков
  5. Фрезерная машина с ЧПУ для работ по металлу – что это?

1 Зачем нужен консольно-фрезерный агрегат?

В описываемых установках по металлу шпиндель имеет вертикальное расположение, подача в них производится по трем осям, а конструкция и функционирование привода являются почти такими же, как и в вертикально-сверлильных агрегатах.

Вертикально-фрезерный станок использует разные варианты фрез для обработки металлических заготовок. Чаще всего применяют фасонный, угловой, цилиндрический и торцевой инструмент.

Консольно-фрезерная машина по металлу работает на высоком уровне качества со следующими изделиями:

  • зубчатые колеса;
  • плоскости (вертикальные и горизонтальные);
  • всевозможных изделий из чугуна, разных марок стальных сплавов, цветных металлов;
  • любых типов пресс-форм и моделей штампов;
  • рамок и пазов;
  • шпоночных канавок.

Зачем нужен консольно-фрезерный агрегат?

А современный консольный обрабатывающий центр с ЧПУ дает возможность работать и с более "серьезными" конструкциями, которые нельзя изготовить иными способами металлообработки (штамповкой, литьем, резанием и так далее).

Стандартный технологический процесс на агрегатах для фрезерования, используемых на отечественных предприятиях (например, станок 6Р12 или станок ВМ127), включает в себя три этапа:

  • заготовительный;
  • непосредственно фрезерный;
  • доводочный.

Последний из данных этапов обычно выполняется вручную. Доводка деталей после их фрезерования на станках считается самой трудоемкой процедурой, которая существенно увеличивает затраты на обработку изделий. Снизить затраты можно лишь одним способом – обеспечив высококачественную обработку заготовок простых и сложных форм.

Зачем нужен консольно-фрезерный агрегат? фото

Такое качество способна гарантировать эффективная и надежная в эксплуатации машина для фрезерования (обрабатывающий центр с ЧПУ или традиционный вертикальный станок). Консольно-фрезерное оборудование наших дней рекомендовано для мелкосерийного и серийного изготовления сложных деталей, так как в данном случае производственный процесс полностью оправдан с экономической точки зрения.

Бесконсольный станок (смотрите фото) отличается от консольного тем, что его крестовый стол монтируется на станине неподвижного типа. При этом его поверхность совершает движения исключительно в поперечном либо продольном направлении. Консольный вертикальный агрегат нередко неспособен фрезеровать тяжелые и крупные изделия, а вот бесконсольные установки справляются с ними без проблем. Кроме того, подачи у станков без консоли производятся двигателями, у которых выбор количества оборотов (передач) осуществляется бесступенчато.

2 Коротко об устройстве консольно-фрезерных агрегатов по металлу с вертикальным шпинделем

Вертикально-фрезерный станок за счет своей достаточной жесткости и высокой мощности приводов, устанавливаемых на него, дает возможность работать с инструментом твердосплавного типа. Компоновка описываемых в статье и представленных на фото агрегатов, кинематическая схема их работы одинаковы для большинства российских и зарубежных станков.

Коробки подач и скоростей, определяющие число передач станков, располагаются в станине, в которой устанавливается и головка шпинделя. Она вращается в вертикальной плоскости, а шпиндельную ось разрешается разворачивать по отношению к плоскости стола для выполнения рабочих операций под требуемым углом.

Коротко об устройстве консольно-фрезерных агрегатов по металлу с вертикальным шпинделем

Рабочий стол характеризуется перемещением (продольным) по направляющим салазок. Процесс вращения шпинделя – основное движение консольно-фрезерного станка. Салазки агрегата передвигаются (в поперечном направлении) по консольным направляющим. Консоль же совершает движение на заданное расстояние в вертикальном направлении по направляющим станины.

Описанная кинематическая схема движения разных узлов агрегатов для фрезерования позволяет выбирать одно из трех направлений подачи обрабатываемых заготовок. А с помощью коробки скоростей и передач можно выбрать режимы фрезерования изделий.

Коротко об устройстве консольно-фрезерных агрегатов по металлу с вертикальным шпинделем фото

Фиксация деталей на обычном консольно-фрезерном станочном оборудовании выполняется посредством разных специальных и универсальных приспособлений (обычных машинных тисков, угольников, прихватов, призм и пр.). Обрабатывающий центр с ЧПУ (смотрите фото), конечно же, имеет более сложную конструкцию, да и кинематическая схема движения, подачи и крепления заготовок в нем имеет ряд отличий. Но об этих современных агрегатах мы поговорим ниже.

3 Делительные головки бесконсольных и консольно-фрезерных станков

Огромное значение для работы рассматриваемых станков имеют делительные головки. Консольный и бесконсольный фрезерный агрегат с вертикальным шпинделем по металлу не смогут качественно выполнять свою работу без этих приспособлений. Такие головки необходимы для поворотов (выполняемых периодически) фрезеруемых изделий на нужный угол, а также для их постоянного движения (по сути – вращения) при обработке винтовых канавок.

Делительные головки бесконсольных и консольно-фрезерных станков

Конструкция делительной головки проста, она имеет следующие элементы:

  • поворотный барабан;
  • корпус;
  • шпиндель с центром.

На шпинделе имеется специальная резьба, которая позволяет устанавливать на него поводок либо кулачковый патрон. Схема вращения шпинделя также несложная – однозаходный червяк зацепляется с зубчатым червячным колесом, эта конструкция приводится в движение управляющим рычагом (рукояткой).

Делительные головки бесконсольных и консольно-фрезерных станков фото

Мы не будем давать подробное описание коробки скоростей вертикально-фрезерного оборудования, рассказывать об особенностях подачи заготовок на разных станках и передачи им движения, так как для каждой установки они могут быть разными. Главное здесь то, что все эти коробки, обеспечивающие необходимые подачи и передачи гарантируют эффективность выполнения фрезерных работ.

4 Фрезы для бесконсольных и консольно-фрезерных станков

И "навороченный" обрабатывающий центр (машина) с ЧПУ, и обычный фрезерный станок по металлу используют для обработки заготовок разных типов определенные фрезы. Горизонтальные плоскости, например, обрабатываются торцовым инструментом, который характеризуется плавной работой на любом режиме из выбранных при помощи коробки скоростей и передач, а также жесткой фиксацией в шпиндельном узле.

Наклонные плоскости обрабатываются концевыми и торцовыми фрезами, а вот вертикальные обычно фрезеруются концевым инструментом. Он же применяется и для обработки разнообразных уступов. Вертикально-фрезерный станок также позволяет качественно фрезеровать различные пазы:

  • концевыми фрезами – шпоночные закрытые и прямоугольные пазы;
  • одноугловыми – "ласточкин хвост".

Фрезы для бесконсольных и консольно-фрезерных станков

Зубчатые цилиндрические колеса обрабатываются специальными пальцевыми фрезами.

Для фрезерования поверхностей сложного профиля в наши дни часто используется вертикально-фрезерный консольный центр с ЧПУ. Но и стандартное оборудование дает возможность работать с такими заготовками, которые включают в себя различные виды участков – вогнутые, выпуклые, прямолинейные. В данном случае важно грамотно составить схему и уравнение для получения изделия со сложной поверхностью с заданными показателями шероховатости.

Фрезы для бесконсольных и консольно-фрезерных станков фото

Указанное уравнение для обработки цилиндрических выпуклых и вогнутых поверхностей учитывает радиус используемой фрезы и поверхности, подвергаемой обработке, а также:

  • величину подачи;
  • высотку гребешка, который образуется при фрезеровании;
  • угол поворота оси рабочего инструмента.

Отметим, что наиболее значимое влияние на уровень шероховатости изделия оказывает угол поворота фрезы и величина подачи. Остальные показатели незначительно воздействуют на качество обработки поверхности.

5 Фрезерная машина с ЧПУ для работ по металлу – что это?

Традиционный вертикально-фрезерный станок отличается от агрегатов с числовым программным управлением уровнем автоматизации контроля скорости рабочего инструмента и передвижением рабочей поверхности при фрезеровании. На предприятиях, занимающихся серийным производством изделий с криволинейной сложной поверхностью, всегда используется не простой станок, а современная машина (обрабатывающий центр) по металлу с ЧПУ.

На представленных фото видно, что подобное оборудование имеет сравнительно компактные размеры. Это позволяет использовать практически любой обрабатывающий центр в составе имеющейся производственной линии. Машина без проблем интегрируется в нее и выполняет свои задачи.

Консольно-фрезерные станки с ЧПУ по металлу могут иметь такое же количество передач, как и стандартные установки, их конструкция (коробки, узлы, механизмы и так далее) идентична устройству обычных станков. Но при этом они всегда более автоматизированы и требуют минимального вмешательства человека в свою работу.

Фрезерная машина с ЧПУ для работ по металлу – что это?

Обрабатывающий центр, позволяющий выполнять фрезерные работы по металлу, имеет шпиндель, расположенный на собственных салазках. За счет этого рабочее приспособление перемещается вокруг своей оси и вертикально. Число передач машина может иметь разное, ее коробки обеспечивают различные скорости подач. Центр, как правило, позволяет решать множественные задачи металлообработки (нарезание резьб, зенкерование, торцевание, развертка и другие).

Крепежный стол подобных машин с ЧПУ в большинстве случаев располагается горизонтально, а шпиндель – конечно же, вертикально. Движение стола по осям X и Y происходит по станине (по ее направляющим), а вот в вертикальном направлении он перемещается посредством движения бабки (она носит название шпиндельной). Существует и такая компоновка центров, при которой движение стола по всем осям становится возможным за счет передвижения указанной бабки.

Фрезерная машина с ЧПУ для работ по металлу – что это? фото

На агрегатах с числовым программным управлением смена фрез осуществляется буквально за долю секунды, их коробки скоростей и подач конструируются так, чтобы обеспечить высокоскоростное фрезерование сложных изделий, а выбором необходимых передач занимается сам станок. Все эти особенности и обуславливают востребованность центров с ЧПУ, на которых при одном обрабатывающем цикле осуществляется ряд разнообразных рабочих операций.

Выделим и еще одно достоинство машин с программным управлением. Оно заключается в том, что агрегат легко оснастить дополнительным оборудованием. На него разрешено монтировать более эффективные коробки скоростей, добавочные узлы и специальные приспособления, которые существенно расширяют технические возможности вертикально-фрезерной установки.

Рекомендуемые организации
ООО ПКФ «Сармат» ООО ПКФ «Сармат»
Россия, Ижевск, улица Гольянский поселок, 1 А
ООО «МТСК» ООО «МТСК»
Россия, Москва, Северный, Чермянский проезд, 7, строение 1
Обзор товаров
Трубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособленияТрубогиб ручной ТР и другие марки – рассматриваем типы этого приспособления

В этой статье мы рассмотрим различные механические трубогибы, которые можно использовать руками, применяя только мускульную ...

Смотреть
Виды сварочных аппаратов – обзор популярных моделейВиды сварочных аппаратов – обзор популярных моделей

Статья подскажет вам, какое специальное оборудование имеет смысл приобрести, если вы планируете производить работы по ...

Смотреть