Фрезерные станки по металлу — разновидности и назначение

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 отрасли металлообработки.

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:

• Основной режущий инструмент – фреза. Она может быть различных видов, что оказывает влияние на возможность фрезерования определенных поверхностей.
• Обработке могут придаваться заготовки, имеющие плоские и фасонные поверхности или являются телом вращения.
• 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 широкое распространение не только в машиностроении, как токарные, но и в других областях промышленности.

Классификация

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

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:

• 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.
• Горизонтально-фрезерные консольные с поворотным столом или универсальные. Перебазирование заготовки или смена инструмента занимает довольно много времени, также усложняет процесс с технологической точки зрения. Поэтому был придуман поворотный стол, который позволяет с одного базирования проводить обработку сразу нескольких поверхностей.
• Вертикально-фрезерные консольные – также получили большое распространение благодаря простоте конструкции. Они схожи со сверлильными станками и многие представители этой группы могут проводить сверление, растачивание, зенкирование.
• 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 служит 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:

• одностоечные;
• 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:

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

Копировально-фрезерные станки применяются для образования пазов на деталях. Предназначение — фрезерование профилей или рельефов. Для автоматизации работы используют специальные шаблоны, определяющие форму поверхности детали после металлообработки.

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

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

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

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

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. 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 таким образом:

• Первая цифра всегда будет 6, так как она обозначает группу фрезерных станков.
• 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.
• 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.
• Наличие автоматизированной системы смены инструмента с обоймой барабанного типа приносит в название букву Р, к примеру, 6Р13РФЗ, или инструментального — букву М, к примеру, 6Т13МФ4.
• Наличие Числового Программного Управления указывается буквой Ф, а цифра тип используемой программы.

Ранее в название добавляли также условное обозначение завода изготовителя.