Горизонтально фрезерный станок устройство и назначение

Горизонтально-фрезерные станки по металлу

Горизонтально-фрезерные станки различаются по конструкции, они могут быть одностоечными и двустоечными, консольными и не имеющими консоли. Станки с ЧПУ, как правило, имеют поворотный стол, определённая траектория движения которого задаётся заложенной программой.

Горизонтально-фрезерные станки – станки с горизонтальным расположением шпинделя, а также имеющие возможность перемещения стола в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Основанием горизонтально-фрезерного станка является станина, на которой расположены все узлы и механизмы станка:

• коробка скоростей;
• консоль, перемещаемая по вертикальным направляющим станины;
• стол для установки болванки, вставляемой в специальное устройство или закрепляемой в установленных на него тисках. особенности стола фрезерного станка состоят в том, что его движение может происходить в трёх направлениях

1. продольное перемещение происходит по направляющим салазок;
2. поперечное движение получается при перемещении самих салазок по направляющим консоли;
3. вертикальное движение стол получает при перемещении консоли по направляющим станины.

• шпиндель – главная вращающаяся часть в механизме станка;
• размещённая в консоли коробка подач;
• хобот, служащий для закрепления подвески;
• фрезерная отправка поддерживается концом подвески.

Универсальными станками называются горизонтально-фрезерные станки с поворотной плитой, благодаря которой рабочий стол может из горизонтальной поверхности превращаться в наклонную. Эти станки тоже могут оснащаться ЧПУ, но это не ускорит, а скорее замедлит производство ввиду того, что перепрограммирование станка будет занимать много времени.

Для обработки горизонтальной плоскости деталей используются цилиндрические фрезы. По вертикали заготовки из металла проходят обтачивание торцевыми или дисковыми фрезами. При необходимости комбинированной обработки заготовки используются несколько разнообразных фрез. Точность выполнения задачи напрямую зависит от неколебимости фрез в креплении по длине отправки. Повысить жёсткость крепления помогают подвески. Но ни одна дополнительная опора не даст достаточной устойчивости фрезы при увеличении её диаметра сверх указанных производителем станка нормативов. Наиболее точное исполнение работы будет, если станок оснастить ЧПУ.

Жёсткость горизонтально-фрезерных станков по металлу увеличивается при усовершенствовании конструкции станины, установкой дополнительного кронштейна, усилением стола. Работы, выполняемые на токарном станке по металлу, могут производиться и на горизонтально-фрезерном оборудовании с применением особых фрезерных головок. Установка ЧПУ на станок всегда сопровождается усилением конструкции.

Классификация фрезерных станков

В классификации горизонтально-фрезерные станки отнесены в шестую группу, но часть их может принадлежать и к пятой как зубообрабатывающие и резьбонарезное оборудование. ЧПУ чаще устанавливается на станки 6 группы. Оборудование 5 группы не предназначено для выполнения особо точных задач. ЧПУ здесь может быть установлено лишь для ускорения производства, при необходимости обрабатывать идентичные заготовки в большом количестве.

По таблице классификации токарного оборудования по металлу станки делятся по массе:

• 1 группа – лёгкие, весом до 1 тонны;
• 2 группа – средние, вес которых не превышает 10 тонн,
• 3 группа – тяжёлые. Эта группа имеет деление.
  • Крупные – от 10 до 30 тонн;
  • Тяжёлые – от 30 до 100 тонн;
• уникальные, свыше 100 тонн весом.

Любое оборудование по металлу может быть оснащёно ЧПУ.
Вторым критерием деления оборудования служит автоматическое, полуавтоматическое или ручное управление станком. При ручном управлении включение, остановка, подвод инструмента, регулировка подач и скоростей, установка деталей и их снятие с рабочей поверхности производится токарем.

Классификация фрезерных станков

Полуавтоматический настраивается на определённый цикл обработки. Рабочему остаётся установить заготовку, закрепить её и нажать кнопку запуска. После отработанного цикла вращающийся шпиндель автоматически остановится. Токарю необходимо будет снять готовую деталь, вставить следующую заготовку, и вновь запустить станок.

При работе на автоматическом оборудовании, токарю достаётся роль наблюдателя и отладчика оборудования. ЧПУ для станков может быть разным, но все процессы по изготовлению деталей происходят без непосредственного участия оператора.

Влияет на столбец, в который распределено оборудование в классификационной таблице расположение шпинделя, его положение отражено в названии и маркировке – наклонные, вертикальные, горизонтальные.

Деление на подгруппы происходит по параметрам обработки в плоскости 2 или 4-координатном режиме. Также отражается на положении в таблице и его способность по обработке одной или нескольких деталей одновременно. Присутствие в конструкции станка ЧПУ не имеет значения на подгруппу в классификационной таблице.

Многоинструментальные горизонтально-фрезерные имеют несколько резцов, одновременно обрабатывающих поверхность одной детали с разных сторон, а многопозиционные производят обработку сразу нескольких заготовок. Оба типа оборудования более продуктивно работают с ЧПУ.

Применение

На горизонтально-фрезерном оборудовании по металлу делаются в заготовках шпоночные канавки. Они могут делаться несколькими способами в зависимости от используемого инструмента на разном оборудовании – вертикально-фрезерных станках или оборудовании общего назначения, используемого для проведения разноплановых работ по металлу.

Шлицы на валах диаметром до 100 мм делаются за один цикл фрезерования. На более широких валах эта операция может проводиться в два захода. Для чернового фрезерования необходимы делительные механизмы. Они есть на горизонтально-фрезерных, что делает это оборудование более удобным для обработки валов с большим диаметром.

Выбор фрезы для выполнения работ

Продольное фрезерование могут вести многошпиндельные горизонтально-фрезерные станки по металлу с использованием различных фрез, установленных в револьверную головку. При обработке металлических деталей несколькими различными фреза установка инструмента также может осуществляться в отправку, и далее в шпиндель.

Фрезерование дисковыми фрезами

Трёхсторонние дисковые фрезы используются для протачивания шпоночных сквозных пазов. Для достижения большей точности лучше сделать эту работу за один подход. При необходимости создания широкого паза в один приём провести эту операцию сложно. Второй, чистовой проход будет сделан фрезой с большим диаметром. Надёжным будет крепление фрезы при установке её в шпиндель с двумя опорами.

Существуют станки, предназначенные для работы только одним или несколькими видами фрез. Горизонтально-фрезерные, созданные для проведения работ дисковыми и цилиндрическими фрезами имеют дополнительную возможность использования торцевых фрез, что несколько увеличивает сферу, в которой применяется это оборудование.

Маркировка станков

Фрезерные станки часто имеет узкую специализацию, что отражается в маркировке. Первая цифра – это группа, к которой относится станок по классификационной таблице. 2 цифра обозначает тип оборудования:

• 1 – вертикально-фрезерные консольные;
• 2 – непрерывного действия – работающие на поток. Производят одинаковые детали.
• 3 – копировальные работают по трафарету, закреплённому на станине над рабочей частью;
• 4 – гравировальные;
• 5 – вертикальные бесконсольные имеют крестовой стол;
• 6 – продольно-фрезерные не отличаются широким спектром возможностей, используются в массовом производстве;
• 7 – широкоуниверсальные имеют массу возможностей, что делает их прекрасным оборудованием для мастерских и мелкооптового штучного производства;
• 8 – консольно-горизонтальные;
• 9 – разные.

Третья, а иногда и четвёртая цифры обозначают габариты. Буква, стоящая между 1 и 2 цифрами говорит о том, что это модернизированная модель. Если буква находится в конце маркировки, то она указывает на характеристику модернизации базовой модели. Буквы П, В, А, С – указывают на класс точности. Ш указывает на широкую универсальность модели, имеющего в дополнении к горизонтально расположенному шпинделю, хобот с вертикальной головкой. Г указывает на то, что это станок относится к горизонтально-фрезерным.

Фрезерные станки

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:

4. По наличию консоли:

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.

Читайте нас в Яндекс Дзен и подписывайтесь во Вконтакте.

Устройство и технические характеристики горизонтально-фрезерного станка

Фрезерная обработка заготовок является одной из ключевых операций по производству стальных изделий. Для выполнения этой операции используют несколько типов оборудования. Наиболее распространенным является горизонтально-фрезерный станок. Для первичного ознакомления с ним требуется изучить специфику расположения компонентов и технические параметры.

Особенности конструкции

Горизонтально-фрезерные станки были одними из первых типов оборудования для выполнения операций по обработке металлических изделий. С их помощью выполняется шлифование, расточку, фрезеровки, а в некоторых моделях – сверление. При этом компоновка моделей зачастую одинакова.

На основании установлена станина, выполняющая функцию опорной стойки. На ее передней части располагается рабочий стол с коробкой передач и движущимися каретками. Они необходимы для смещения поверхности по осям X и Y. В задней части конструкции установлен электродвигатель, соединенный со шпиндельной бабкой через коробку скоростей. Несмотря на столь общее описание, следует учитывать возможные изменения или дополнения, свойственные для конкретной модели.

В зависимости от специфики назначения горизонтально-фрезерные станки могут иметь следующие дополнительные узлы и агрегаты:

• консольная конструкция. С ее помощью можно изменять положение заготовки относительно фрезы. Некоторые типы оборудования имеют возможность поворота рабочего стола под определенным углом;
• установка магнитного стола. Для обработки деталей сложной формы рекомендуется применять электромагнитные столы, исключающие надобность механического крепления. Таким образом можно повысить качество фрезерной обработки;
• станки с ЧПУ. Это современные аналоги классического оборудования. С помощью блока CNC можно задать алгоритм работы станка в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Актуальны для приборостроения или при обработке больших заготовок из твердых сортов стали.

В отдельную категорию можно отнести универсальные горизонтально-фрезерные станки. Их назначение – выполнение всего спектра операций по обработке. Для этого в конструкции устанавливают дополнительную шпиндельную головку на гибком приводе. Это дает возможность осуществлять фрезерование сложных элементов.

Одним из главных параметров станка являются характеристики подач рабочего стола. Они определяют скорость обработки металлической заготовки, а также максимально допустимые размеры детали.

Принцип работы оборудования

После ознакомления со спецификой конструкции горизонтально-фрезерного станка и его назначения следует изучить принцип обработки заготовок. Для этого лучше всего проанализировать каждый этап работ и выявить оптимальный режим обработки для конкретного случая.

После установки детали на поверхности рабочего стола и ее фиксации вычисляются режим обработки. Это зависит от конфигурации заготовки и степени ее фрезерования. Затем происходит установка оптимальной фрезы. Именно с ее помощью происходит обработка поверхности. За счет вращения и контакта режущей части инструмента с металлической поверхностью происходит процесс контролируемого удаления материала.

В зависимости от вида работы можно выбрать следующие типы фрез, каждая из которых имеет определенное назначение:

• плоскостное фрезерование. Для этого необходимо применять цилиндрические фрезы. Они отличаются конфигурацией режущих частей и могут иметь несколько типов зубьев. Их главная функция – удаление определенного объема материала со всей поверхности заготовки;
• торцевые. Применяются для обработки вертикальных плоскостей. Они могут быть установлены только в универсальные горизонтально-фрезерные станки. Главным отличием от цилиндрических заключается в том, что обработка происходит только за счет контакта вершин режущих поверхностей, в результате чего формируется определенная профильная структура;
• угловые фрезы. Необходимы для придания кромки детали формы нужной конфигурации.

Кроме этих моделей существуют специальные фрезы, предназначенные для выполнения узкопрофильных операций. Для работы на ученических станках чаще всего устанавливают универсальные режущие инструменты.

Для формирования отверстий применяются концевые фрезы. Аналогичной конструкцией обладают шпоночные. Разница между ними заключается в конфигурации режущей части.

Технические характеристики

Для анализа технических характеристик фрезерного оборудования рекомендуется изучить паспорт конкретной модели. В этом документе указываются не только основные качества, которыми обладает горизонтально-фрезерный станок, но и правила его эксплуатации.

Оборудование этого типа имеет вертикальное расположение компонентов. Поэтому необходимо учитывать общую высоту конструкции. Если же в ней есть возможность установки дополнительного стола – к размерам станка прибавляют его габариты. Средняя масса оборудования составляет от 800 кг до 5-ти тонн.

Для анализа технических возможностей модели необходимо знать такие параметры, которыми должен обладать горизонтально-фрезерный станок:

• количество оборотов головки шпинделя. Обычно этот параметр варьируется от 400 до 3500 об/мин;
• число скоростей переключения частоты вращения;
• характеристики хода стола в продольном поперечном и вертикальном направлении. Учитывается тип подачи – ручная или механическая;
• мощность силовой установки;
• наличие системы охлаждения;
• тип управления – электронный или ручной.

На основании этих данных составляются оптимальные технологические схемы применения фрезеровального оборудования. Также все модели имеют ограничения по массе заготовки и ее габаритах. Чаще всего производитель указывается максимально допустимый вес детали, распложенной в центре стола.

Дополнительная накладная головка может проворачиваться на угол до 360°. Это необходимо учитывать при составлении технологической схемы обработки.

Правила эксплуатации

Помимо обязательных к исполнению требований производителя горизонтально-фрезерного станка в течение всего периода эксплуатации необходимо придерживаться общих рекомендаций и описания правил. В основном они относятся к организации рабочего процесса и соблюдении техники безопасности.

Прежде всего необходимо подготовить рабочее место для установки оборудования. Учитывается его масса и габариты. Важно, чтобы опорная платформа могла частично гасить колебания, возникающие в процессе работы станка. Для этого можно установить специальные опоры с компенсирующими подушками и возможностью регулировки уровня.

Также во время эксплуатации необходимо учитывать такие факторы:

• при массе заготовки более 20 кг ее монтаж на рабочий стол выполняется с помощью подъемных механизмов;
• работник не должен надевать защитные перчатки или рукавицы. Это может привести к опасной ситуации;
• для защиты глаз необходимо применять рабочие очки;
• при возникновении вибрации станок следует немедленно остановить. Чаще всего это явление происходит из-за неправильной фиксации фрезы;
• в течение фрезеровки проверяется уровень подачи СОЖ;
• по окончании работы станок необходимо очистить от металлической стружки.

В случае возникновения аварийных ситуаций эксплуатация оборудования запрещена. Устранением их должны заниматься только специалисты. Попытки выполнить ремонт без должного уровня знаний устройства станка может только усугубить ситуацию.

В видеоматериале показан пример работы на горизонтально-фрезерном станке:

Характеристики горизонтально-фрезерных станков, как выбрать модель

Конструкция горизонтально-фрезерного станка. Технические характеристики оборудования, скорость обработки и особенности станков, как выбрать модель.

Обработка неподвижных объектов с отделением материала от основной детали по плоскости ведется на горизонтально фрезерных станках. Их назначение – восстанавливать геометрические поверхности с заданной кривизной методом резания вращающимся инструментом. Популярно стало использование УСП (универсальные сборочные приспособления), эти станки также используют для торцовочных, черновых шлифовальных и горизонтально-расточных операций.

Процесс горизонтальной обработки материалов резанием с использованием вращающегося инструмента называется фрезерованием. Фрезеровка очень похожа по технологии на сверление, но отличается возможностью работы боковой режущей кромкой инструмента.

Основные технические характеристики

Основное отличие фрезерных операций и предназначенного для этого оборудования — количество координат, в которых одновременно обрабатывается поверхность. Для описания технологических свойств фрезерных станков служат следующие параметры:

• точность выполнения операций;
• максимальные перемещения по координатам;
• режимы и скорость подач;
• режимы резания и нагрузки;
• наличие механизированной смены инструмента;
• возможность установки дополнительного оборудования;
• потребляемая мощность.

Каждая из этих характеристик влияет на общую конструкцию станка. Итоговые параметры сочетают в себе компромисс между основными характеристиками.

Область применения

Характер применения горизонтально-фрезерных станков очень разнообразен. Перечислим материалы, которые могут быть на них обработаны:

• черные металлы и чугун;
• цветные и драгоценные металлы;
• древесина;
• полимерные материалы, пластикат.

По типу операций, проводимых на станках этого типа, они делятся на:

• продольно-фрезерные;
• рейсмусовые;
• горизонтально-расточные.

Продольные фрезеры по металлу используются в черновых заготовительных операциях, выполнении пазов, протяженных полостей, торцовочных и раскроечных операциях дисковыми фрезами.

Рейсмусовые станки используются в деревообрабатывающей промышленности для калибровки доски по толщине. Их отличает механизированная подача обрабатываемого материала.

Горизонтально-расточные фрезеры используются в составе промышленных линий по производству автокомпонентов, в ремонтных мастерских.

Использование поворотных столов и УСП (универсальные сборочные приспособления) позволяет расширить сферу применения этого типа станков. Одним из назначений, при установке заготовки в делительную головку, является нарезание элементов зубчатых колес.

Выбираем модель по техническим характеристикам

Параметры оборудования задаются технологическим процессом, используемым на предприятии. Например ремонтные мастерские широко используют малые станки 6Т82, 6Т83. Этот тип фрезеров имеет подходящие габариты, мощность и стоимость для небольшой мастерской.

По частоте шпинделя

Черновые и торцовочные работы не требуют высокой чистоты обработки. Для этого типа работ достаточно низкоскоростных шпинделей с частотой до 2500 тыс. об. Они приводятся во вращение ременными передачами через шестереночную коробку скоростей с ручным или механизированным устройством смены диапазонов. К таким моделям относятся станки 676П, 6Т82, 6Т83, НГФ-110-Ш4.

Среднечастотные шпиндели применяются в большинстве универсальных фрезеров. Их частоты от 0 до 12000 об. мин. Привод от мотора ременной, непосредственный, без промежуточных шестерен. Такой частоты хватает для чистовой обработки всех материалов, включая сыпучие и камнеподобные. Представитель станка со шпинделем этого типа — Starlex WFM 750.

Частоты от 12000 до 18000 — это высокочастотный диапазон. Он используется в ювелирном деле и зубном протезировании. Эти шпиндели уже относятся к прецизионным механизмам с непосредственной связью ротора мотора и конуса инструмента. Из-за сильного нагрева требуют принудительного охлаждения. Применяются в обработке ценных пород древесины, мебельном производстве, зубопротезном и часовом производстве,

Обороты от 18000 и выше — это диапазон ультраскоростей. Применяются в микроэлектронике, микрохирургии, ювелирном деле. Выполняются как монолитные моторшпиндели с жидкостными или пневмоподшипниками и принудительным охлаждением диэлектрическим теплоносителем.

Высокоскоростные шпиндели используются на горизонтальных станках очень редко: это вотчина вертикальных типов. Чаще всего такое оборудование изготавливается под заказ, на специализированные узконаправленные операции.

По скорости

Скорость подач зависит от конструкции направляющих механизмов. Чугунные полозья на станине обладают массой достоинств по точности работы, жесткости обработки, невысокой стоимости ремонта, но ограничивают скорости перемещения, имеют низкий ресурс. Большая площадь трущихся поверхностей заставляет применять более мощные моторы подач. В сочетании с приводом исполнительного механизма от пары винт-гайка скорость такой системы не превышает 1000 мм. мин.

Рельсовые шариковые направляющие — это новый этап развития станкостроения. Они являются универсальными элементами подач, которые используются в широкой номенклатуре механизированных станков. Легкость монтажа, большой выбор моделей, технологичность изготовления, минимальное сопротивление трению — это их основные достоинства. Применяются во всех типах фрезеров современных типов, особенно с компьютерным управлением. Так как сервоприводы больших мощностей, требуемые для классических направляющих, очень сильно увеличивают стоимость всего станка, такие модели стоят дороже универсальных механических аналогов При применении ШВП могут обеспечить скорость подачи до 50000 мм. мин.

Как устроена конструкция станка

Конструкции горизонтально-фрезерного станка классифицируются на консольные и бесконсольные. Они отличаются возможностью менять расстояние между режущей плоскостью инструмента и деталью при помощи подъема стола. К консольным относятся все модели малых и средних фрезеров, которым не нужна повышенная жесткость при работе, так как они не работают с крупногабаритными деталями. В консоль убраны коробка скоростей и ходовой винт подачи стола, муфты быстрого хода. Бесконсольные станки используются при обработке больших корпусов.

Станина

Все устройства и механизмы фрезерного станка смонтированы на станине. Это основной конструктив, от которого зависит точность и качество выполняемой работы. Она выполнена по схеме с расположением рабочих органов в разрыве линии, составляющей рисунок буквы С. Станина изготавливается из чугуна, имеет большую жесткость и вес. Это снижает вибрации инструмента в процессе работы, увеличивает чистоту реза за счет гашения колебаний в массивном основании.

Коробка подач

Разные материалы требуют индивидуальных величин подач и частоты вращения инструмента. Задача коробки скоростей — изменение передаточного отношения приводного вала и оси инструмента для регулировки режимов резания. Рабочие величинами для механических коробок подач – от 400 до 600 мм.мин.

Современные универсальные фрезеры постепенно лишаются механических элементов. Станок 6Т12Ф не имеет классической коробки скоростей. Она заменена на высокомоментный двигатель постоянного тока. Применение такое решения на универсальном станке позволило сделать диапазон рабочих подач бесступенчатым. Достоинства бесступенчатой подачи:

• повышение жесткости конструкции за счет меньшего количества люфтов в механизмах;
• увеличение максимальных скоростей обработки в двое;
• увеличение надежности станка.

Консоль

Консоль служит регулировочным органом для рабочей высоты над столом. Установлена на винт с отдельным приводом, который служит ей опорой. В корпусе консоли размещена коробка скоростей подач стола, салазок, их ходовые винты, механизм быстрого хода. Высота над столом настраивается перед началом работы и не меняется во время рабочего хода.

Коробка переключения скоростей

Привод главного движения фрезера оснащается асинхронными электродвигателями с частотами вращения 1500, 3000 об.мин. Так как технологические режимы обработки требуют индивидуального подбора, то необходим механизм изменения скорости вращения фрезы. Для этого станок оснащен коробкой переключения скоростей. Диапазон регулировки от 25 до 2500 об.мин.

Стол и салазки

Фрезерный стол — это база для всех измерений и место крепления обрабатываемой детали. От точности исполнения его плоскости зависит точность фрезеровки на нем изделий. На столе располагается Т-образный паз, в который устанавливаются крепежные болты. Сбоку стола смонтированы кулачки путевых выключателей и измерительный лимб ходового винта. В системе координат станка стол носит название координаты «Y».

Салазки — это координата «X», по которой деталь перемещается в поперечном направлении. На них также расположены кулачки путевиков и лимб.

В процессе работы приводится в движение только одна координата. Одновременное движение по двум координатам возможно только на станках с независимым приводом, к которым относятся станки с ЧПУ.

Особенности станка с числовым управлением

Основой горизонтально-фрезерных станков с ЧПУ является та же станина, что и на универсалах. Кардинально они отличаются в организации привода координат и инструмента. Место механических органов регулировки скорости подач занимают высокомоментные сервоприводы, а вместо лимбов появляются оптические энкодеры. Привод главного движения заменяется на частотно регулируемый, позволяющий полностью избавиться от промежуточных механизмов между мотором и шпинделем.

Такое построение станка диктуется необходимостью контроля стойкой ЧПУ текущего положения всех систем и механизмов. Эти данные заносятся в память компьютера, а на их основе выдаются команды движения.

Конструкция станков с ЧПУ стала проще и надежнее из-за отсутствия большого количества механизмов. Их функции перенесены в программное обеспечение. Так как ненадежные шестереночные передачи заменены прямыми приводами, то возросла скорость и точность обработки, появилась возможность одновременного перемещения детали по всем координатам с регулировкой скорости подачи.

Правила эксплуатации

При работе на горизонтально-фрезерном станке нужно соблюдать паспортные режимы и правила техники безопасности. Операторы станков пренебрегают этими правилами, а это представляет большую опасность для окружающих и работоспособности оборудования.

Чтобы станок служил долго и исправно, нужно изучить его предельные характеристики. Их ни в коем случае нельзя превышать, так как это чревато не только порчей оборудования, но и травмой оператора. Сломанный инструмент из-за нарушения режимов резания может искалечить работающего на нем человека. Запрещено работать на станке без индивидуальных средств защиты и защитных экранов.