Вертикально-фрезерные консольные станки- их устроство, особенности и применение

Вертикально-фрезерные станки – разряд машин, предназначенных для обработки металлов с помощью фрезы. Исходя из названия, шпиндель размещается вертикально, а обрабатываемый материал возможно подавать в трех направлениях. Само же конструктивное решение таких станков практически один к одному копирует решение вертикально-сверлильных станков.

Обработка металлов на вертикально-фрезерных станках производится с использованием разнообразных фрез, позволяющих достичь максимального качества поверхности в каждом конкретном случае: фасонных или угловых, цилиндрических или торцевых – далеко не полный перечень.

Использование высококачественного и высокоточного инструментария во фрезерных агрегатах позволяет успешно и качественно осуществлять металлообработку:

• зубчатых колес;
• плоскостей;
• штампов;
• пресс-форм;
• шпоночных канавок любых разновидностей;
• рамок и пазов различных конфигураций.

Обработке на таких агрегатах могут подвергаться заготовки из разнообразных видов металлов: чугуна, различные марки стали, цветные металлы и сплавы практически любого состава. Кроме того, следует учесть тот факт, что консольно-фрезерный станок, оснащенный ЧПУ, позволяет осуществлять обработку заготовок, которую невозможно достичь другими видами обработки металлов.

Полный цикл обработки фрезой, предусмотренный на станках отечественного и импортного производства, состоит из следующих этапов:

• заготовительного,
• собственно фрезеровка;
• доводка.

Именно доводка считается самым трудоемким этапом во всем цикле фрезеровки: данная стадия практически всегда производится вручную, а стало быть, занимает значительный период времени и оказывает существенное влияние на себестоимость любой обработанной детали и на стоимость конечного изделия. Достичь снижения объема затрат стадии доводки возможно лишь одним способом – повышением качества обработки металлических заготовок.

Достигается высокое качество металлообработки и снижение общих затрат на доводку применением высокоточных и эффективных в работе агрегатов для фрезерования – как стандартных вертикально-фрезеровочных станков, так и современных машин, оснащенных ЧПУ.

Все разновидности фрезерного оборудования широко применяются в металлообработке при серийной и мелкосерийной обработке различных сложных деталей. В этом случае их использование полностью оправдано с экономической точки зрения, поскольку достигается оптимальное соотношение качества обработки со временем, на нее затраченным.

На предприятиях металлообработки возможно применение как консольных, так и бесконсольных станков. Главное отличие станка бесконсольного типа состоит в том, что станина, на которой смонтирован крестовый стол, - неподвижна. Движение стола возможно лишь в двух направлениях – поперечном либо продольном. Благодаря этому на бесконсольных станках возможна фрезеровка деталей большого размера и массы, что недоступно на консольных. Плавность подачи заготовки на бесконсольных агрегатах достигается бесступенчатым переключением количества оборотов двигателей подачи.

Кратко об устройстве вертикально-фрезерных станков

Все вертикально-фрезерные станки обладают достаточной жесткостью конструкции и мощностью рабочих двигателей. Это обеспечивает работу таких станков с твердосплавным инструментом, а значит – и обработку большего количества различных заготовок.

По большому счету, компоновка как станков отечественного, так и импортного производства практически одинакова. Коробка подач и скоростей, которая определяет число передач станка, и головка шпинделя расположены внутри станины. Шпиндель обеспечивает вращение плоскости стола в необходимых положениях. Рабочий стол устройства по своим салазкам перемещается продольно.

Вращение шпинделя, поперечное движение салазок и вертикальное движение консоли обеспечивают выбор необходимого (из трех возможных) направления подачи фрезеруемой заготовки. Выбор режима обработки осуществляется манипуляциями коробки скоростей и передач. Схема фрезерного станка с ЧПУ несколько отличается за счет более сложной конструкции, которая изменена в части крепления, подачи и движения обрабатываемой детали.

Надежность фиксации заготовки в стандартном вертикально-фрезерном станке обеспечивают приспособления различного типа: машинные тиски, угольники, прихваты, призмы. Благодаря им деталь не смещается во время обработки и обеспечивается необходимая точность изготовления.

Делительные головки – важная часть любых фрезерных станков

Любой фрезерный станок, как консольный, так и бесконсольный, обязательно имеет в своем составе делительную головку. Именно она и дает возможность качественной и точной обработки заготовки на металлообрабатывающем агрегате. Делительная головка, закрепленная на вертикальном шпинделе, обеспечивает точность и плавность поворотов заготовок на необходимый угол при их фрезеровке, а при изготовлении винтовых канавок – постоянное вращение. Такие узлы поставляются нашей компанией как в составе агрегатов для фрезерования, так и отдельно.

В состав конструкции входят:

• корпус,
• поворотный барабан;
• собственно шпиндель.

Очевидно, что конструкция узла предельно проста, как и схема приведения его во вращение – рукоятка, зубчатое червячное колесо, которое входит в зацепление с однозаходным червяком.

Коробка скоростей у различных вариантов вертикально-фрезерных станков, также принципиальная схема подачи обрабатываемых металлических деталей и варианты передачи ими необходимого движения в процессе фрезерования могут быть различны. Общее у них одно – именно они гарантируют эффективную работу фрезерного оборудования, осуществляя те движения и подачи, благодаря которым заготовка приобретает законченную форму.

Рабочий инструмент

Консольные и бесконсольные, обычные вертикально-фрезерные или сверхсовременные станки с ЧПУ не обходятся без главной части – режущего инструмента. В его качестве выступают разнообразные фрезы, изготавливаемые из высококачественной стали, позволяющей обрабатывать любые металлы и поверхности. Любой вид обрабатывающих инструментов жестко фиксируется в шпинделе (в основном – кулачковым патроном), что дает гарантию в точности обработки.

Вкратце перечень возможных плоскостей обработки и необходимых для этого режущих инструментов таков:

• горизонтальные – торцовые фрезы различной конфигурации;
• наклонные – концевые и торцовые;
• вертикальные поверхности и поверхности с уступами – концевые фрезы;
• фрезеровка пазов любой конфигурации – концевыми либо одноугловыми фрезами;
• обработка цилиндрических зубчатых колес – пальцевый инструмент.

Для фрезеровки сложных поверхностей, сочетающих в себе участки различных видов (выпуклых, прямолинейных или вогнутых, с уступами или выемками) более эффективным показало себя использование современных фрезерно-консольных агрегатов, оснащенных ЧПУ. Однако и на обычном вертикально-фрезерном станке возможно изготовление деталей такого типа, хотя и с затратой на это несколько большего времени. Для этого обязательно составляется специальная схема обработки заготовки и уравнение изготовления детали сложной формы.

При разработке уравнения обязательно должны учитываться такие параметры:

• показатели шероховатости получаемой детали;
• радиус фрезы;
• толщина обрабатываемого материала;
• величина подачи заготовки к фрезе;
• толщина снимаемой стружки (высота гребешка);
• различные осевые углы поворота инструмента.

Качество обработки, характеризуемое величиной шероховатости, наибольшим образом зависит от угла поворота фрезы и величины подачи заготовки. Остальные факторы также оказывают влияние, однако намного меньшее.

Высокоточные вертикально-фрезерные станки, реализуемые нашей компанией, позволяют свести к минимуму потери времени и снизить количество отходов, возникающих во время фрезерования как отдельных деталей, так и целых партий. Это дает значительную экономию средств в целом в рамках предприятия.

Фрезерные станки с ЧПУ – специфика и необходимость

Увеличить скорость и повысить качество металлообработки на фрезерном оборудовании позволяет использование обрабатывающих центров с ЧПУ. Ни одно серийное производство деталей с большим числом сложных поверхностей не обходится без такого устройства, поскольку станком это уже не назовешь в силу его сложности и универсальности.

Качество и скорость обработки, выдаваемое агрегатом с ЧПУ, превышает аналогичные параметры обычного станка в силу более высокой смены режима фрезеровки, замены режущего элемента и движения рабочей поверхности. Благодаря компактности, такие машины успешно интегрируются в любую систему металлообрабатывающего предприятия, выполняя наиболее сложные участки работы.

Несмотря на то что общий принцип работы практически аналогичен обычному вертикально-фрезерному агрегату, скорость смены рабочих инструментов составляет доли секунды (благодаря автоматизации), что дает возможность не приостанавливать рабочий процесс для замены фрезы. Кроме того, станки с ЧПУ обладают более усовершенствованными коробками передач, системами подачи и перемещения заготовки, позволяют установить на них дополнительное оборудование, которое дает возможность сделать фрезерный станок универсальным инструментом для металлообработки. Фрезерная система с ЧПУ, кроме собственно фрезерования, дает возможность нарезать резьбу, зенкеровать, торцевать и т.п.

Все эти производственные процессы происходят при минимальном вмешательстве человека – процесс максимально автоматизирован. Кроме того, фрезерные автоматы комплектуются более усовершенствованными системами подачи заготовки, что повышает качество обработки металла. Специально разработанные шпиндели для станков с ЧПУ дают возможность свободно перемещать обрабатываемую деталь во всех плоскостях, позволяя автоматике придавать заготовке окончательную форму. Шпиндель (или шпиндельная бабка) в этом случае имеют собственные салазки, которые обеспечивают такую свободу движения.

Как уже было сказано, фрезерный агрегат с ЧПУ требует минимум вмешательства, что позволяет сократить не только время обработки детали и партии, но и уменьшить время простоя для замены режущих элементов, а также снизить трудозатраты в металлообработке.

Выбор необходимого оборудования всегда связан с определением того минимального объема требований, которое предъявляется к нему:

• мощность привода и скорость вращения шпинделя;
• площадь установки;
• энергоемкость;
• характеристики рабочего пространства;
• возможность установки дополнительного оборудования.

Приобрести любой из вертикально-фрезерных станков можно по каталогу нашей компании, связавшись с квалифицированными консультантами. Они помогут не только определиться с выбором необходимого агрегата, подходящего заказчику по функциональности, стоимости и комплектации, но и дадут рекомендации по способу оплаты и доставки оборудования. Любой из представленных в каталоге станков может быть доставлен на предприятия на всей территории страны.