Фрезерная оснастка и приспособления

Фрезерная оснастка для работы с металлом

Фрезерование — это тип обработки, при которой с помощью движения инструментальных лезвий происходит придание детали необходимой конфигурации. Используя фрезеровку по металлу, изготавливают детали для машин и механизмов. Фрезерные станки различаются размером и сложностью. В зависимости от устройства и комплектации они имеют специальные функции, но практически все обладают высокой точностью обработки.

Оснастка для станков по металлу включает в себя режущий инструмент и вспомогательные приспособления. Она подразделяется на два вида:

• предназначенная для использования практически на всех машинах данной группы (универсальная);
• служащая для выполнения уникальных процедур (например, фасонные фрезы помогают создать нестандартный профиль).

По целевому назначению фрезерную оснастку можно распределить на:

• устройства для фиксации заготовки;
• приспособления, закрепляющие режущий инструмент;
• устройства, с помощью которых расширяются возможности машины.

Оснастка для токарного станка имеет некоторые отличия. В качестве обрабатывающих инструментов там служат различные виды резцов, а сопутствующими приспособлениями могут быть поджимы на их держателях, люнеты для дополнительной фиксации при работе с крупными деталями, хомутики, передающие крутящий момент.

Разновидности фрез

Основным обрабатывающим инструментом у машин такого типа является фреза, от формы которой зависит вид получаемого профиля детали. Для достижения лучшего результата она имеет несколько лезвий. Для получения формы, соответствующей чертежу, существуют разные виды режущего инструмента по металлу. Типы фрез:

1. Цилиндрическая. Зубья для работы по металлу расположены винтом или прямо. Фрезой с прямыми зубцами допустимо обрабатывать узкие участки, поэтому преимущественно используется другой тип, позволяющий работать с любыми поверхностями.

2. Дисковая. Применяется для обрезки детали, прорезания паза, выполнения фаски. В зависимости от расположения лезвий может быть двусторонней и односторонней. Габариты фрезы и зубцов определяются степенью обработки (начальной или завершающей).

3. Торцевая. Предназначена для обработки фронтальных плоскостей, находящихся с торцов детали или при ступенчатом их расположении.

4. Угловая. Кромка режущего инструмента расположена в форме конуса, что позволяет обрабатывать наклонные поверхности или выполнять пазы под углом.

5. Концевая. Используется для выполнения выемок, пазов, создания контура с криволинейным очертанием. Часто концевая фреза изготавливается из твердых сплавов и применяется для обработки металлов, плохо поддающихся воздействию, — стали и чугуна. При граверных работах также используется режущий инструмент данного типа.

6. Фасонная. Применяется для создания канавок и обработки сложного профиля.

7. Кольцевая, называемая еще корончатым сверлом. Нужна для получения отверстий разного диаметра. В отличие от обычного сверла скорость прорезания значительно выше. Используется на станках сверлильно-фрезерной группы.

Тем, кто только начинает работу с фрезерным станком, лучше приобрести наборы режущего инструмента. Там содержатся все основные типы фрез различных размеров. Торцевая фреза должна присутствовать обязательно, иначе не получится обрабатывать фронтальные плоскости. Отдельные приспособления можно купить, руководствуясь заданной целью (сделать паз или выемку определенной ширины). Каждый станок обладает техническими характеристиками, ограничивающими диаметр применяемых фрез, поэтому перед покупкой необходимо свериться с этими параметрами.

Фреза должна быть изготовлена из высококачественного материала, иначе она быстро сломается от интенсивной нагрузки.

Состояние режущих кромок необходимо регулярно контролировать, так как тупые лезвия будут некачественно обрабатывать металл, спровоцируют возрастание нагрузки на электродвигатель фрезерного станка и редуктор.

Необходимо очищать инструмент от накопившейся пыли и периодически затачивать лезвия. Их состояние проверяется посредством лупы, а заточка производится с помощью шлифовальных кругов на специальном станке, тонкого алмазного бруска или надфиля. Услуги по заточке предлагают мастерские.

Приспособления для фиксации инструмента

Фреза крепится в шпинделе двумя способами. Метод ее фиксации служит основой разделения фрезерного оборудования, закрепляющего режущий инструмент, на две группы:

1. Концевое. Средством крепления служит цанговый (самозажимной) патрон.

2. Насадное. Фреза насаживается на оправку. Самое частое использование — для торцевого обрабатывающего инструмента.

При выборе оправки надо учитывать вид отверстия шпинделя:

• конус Морзе (обозначение — Мк либо Мт с цифрой);
• отверстие с конусностью 7:24 (импортные аналоги — САТ, ISO, BT).

Оправка имеет хвостовую часть конической формы, которая устанавливается в шпиндель. При несовпадении этой детали с отверстием шпинделя применяются втулки-переходники. На противоположной части оправки закрепляется фреза.

При концевом способе фиксации диаметр фрезы меньше, чем оправки, и режущий инструмент не насаживается сверху, а закрепляется в отверстии с помощью цангового патрона. Можно купить комплект, в который входит патрон и набор цанг с отличающимся диапазоном зажима.

Оснастка для фиксации заготовки

Качественное фрезерование возможно только при надежном закреплении детали. Оснастка станка, предназначенная для фиксации заготовки, бывает универсальная и специализированная. Последняя применяется для обработки конкретного типа детали. Это можно делать в условиях крупносерийного производства нестандартных изделий, в остальных случаях используются универсальные приспособления. К ним относятся:

1. Прихваты. В них фиксируются заготовки сложной конфигурации либо больших размеров. Изготавливаются в нескольких формах.

2. Угловые плиты. Их удобно применять, если заготовка сконфигурирована в двух перпендикулярных плоскостях.

3. Тиски. Применяются при фрезеровке небольших по габаритам деталей. Бывают простые и с возможностью поворачивать заготовку для обработки в разных плоскостях.

4. Столы. На современных машинах используются, как правило, поворотные устройства. Хотя при фрезеровании плоских изделий из ферромагнетиков можно применять простой стол с быстрым и надежным магнитным креплением. Поворотные столы круглой формы дают возможность ориентировать деталь по вертикали и горизонтали с поднятием ее на необходимый угол. Существуют вакуумные столы, где заготовка прижимается при использовании разного воздушного давления поверх нее и снизу, но такие приспособления применяются для обработки мягких металлов, когда фреза не подвергается большим нагрузкам.

5. Делительные головки. Предназначены для нарезания зубьев, винтовых канавок, обработки многогранников. С помощью такого оборудования установленная деталь может периодически поворачиваться в соответствии с выставленным числом деления окружности на равные или неравные сегменты. Заготовка фиксируется в патроне делительной головки. Дополнительными приспособлениями служат хомутики и люнеты.

Устройства, расширяющие возможности фрезерного станка

Такой оснасткой можно считать делительные головки, которые позволяют выполнять добавочные операции. Другими приспособлениями являются устройства, улучшающие производственный процесс, например, осуществляющие автоматическую подачу вместо ручной.

Кроме того получить новые технологические возможности можно, используя:

• Сверлильную головку. Применяется для сверления в металле отверстий малых диаметров, когда необходимо увеличить скорость вращения.
• Шлифовальную головку.
• Долбежную головку.

Функциональность фрезерного станка определяется также мощностью электродвигателя и установленным на нем защитным оборудованием, отключающим мотор, когда в электросети случаются перепады напряжения. Правильно выбрав подходящую оснастку для фрезерного оборудования, можно получить машину, ориентированную на производство широкого спектра необходимых операций, обрабатывать разные материалы и выполнять филигранные работы.

Виды приспособлений, оправок для фрезерных станков

Любой обрабатывающий инструмент для фрезерного станка не крепится непосредственно в шпиндель. Фреза может иметь различные конструкционные особенности, которые не позволяют этого.

В данном случае используются оправки, которые являются своего рода «переходниками» для крепления режущей насадки. Очевидно, что конструкция данного элемента зависит от типа оборудования, а также разновидности инструмента. Рассмотрим подробнее, какими бывают оправки.

Что такое оправка?

Оправки для станков предназначены для того, чтобы передавать вращательный момент от шпинделя к обрабатывающему инструменту. Шпинделя, как правило, имеют идентичную конструкцию (при различающихся размерах), а вот режущий инструмент может сильно отличаться. Для того, чтобы совместить их и нужны оправки. Они состоят из следующих конструкционных частей:

1. Хвостовик или конус (эта часть оправки, с которой она крепится к шпинделю).
2. Крепление для инструмента (данная часть приспособлена для крепления конкретного типа инструмента).

Типы оснастки

Выделяют следующие разновидности фрезерных оправок:

• Оправки для крепления торцевых фрез.

У них, как правило, короткая цилиндрическая часть. В торце у такой оправке присутствует 2 сухаря (две направляющие), которые препятствуют проворачиванию фрезы. Ее крепление осуществляется с помощью винта, который вкручивается в торец оправки.

• Оправки для крепления цилиндрических фрез.

Они используются для фрез следующих типов:

Данные фрезы насаживаются на оправки, поэтому крепежные части у последних весьма длинные. От проворота фрезы на оправке предусмотрена шпонка в пазе фрезы. Зажим режущего инструмента осуществляется поджимной гайкой, которая навинчивается на оконцовку оправки. Для того, чтобы иметь возможность крепить разный по ширине инструмент, на оправку устанавливаются втулки различной ширины.

Если речь идет о горизонтально-фрезерных станках, то такие оправки характеризуются относительно большой длиной. Поэтому они вторым своим концом закрепляются в серьге хобота станка, что, во-первых, придает конструкции жесткость, а во-вторых, позволяет устанавливать на оправку сразу несколько фрез.

• Оправки для концевых фрез.

Концевые фрезы укрепляются в отверстии оправки, так как диаметр последних больше диаметра инструмента. Поэтому для установки фрез с диаметром хвостовика до 20 мм используются цанговые патроны ER. Здесь есть вероятность, что при значительных нагрузках фреза будет вытянута из патрона, но зато данный тип крепления обеспечивает малое биение инструмента при обработке.

Для фиксации сверла используются универсальные патроны с винтовыми зажимами. Они используются только для крепления сверла потому, что не могут нести радиальную нагрузку. Кроме того, зажимное усилие у таких оправок меньше, чем у цанговых, из-за меньшей площади контакта крепления с хвостовиком сверла.

Поэтому у таких оправок вероятность проворота больше, как следствие, они применяются для обработки деталей, где требуется меньшее усилие. Если требуется большее усилие, то тогда используются прецизионные патроны для сверла.

• Оправки для растачивания.

Здесь выделяется 2 типа оправок:

1. Модульная система (данная оправка имеет фланец, на который крепятся разнообразные расточные головки).
2. Оправки с револьверными головками (в такой оправке присутствует закрепленный на торце блок, на котором уже крепятся сами режущие головки, как правило, с регулируемым вылетом).

Отечественное оборудование чаще всего комплектуется оправками с конусами 7:24 по ГОСТу 24644-81. Зарубежными аналогами являются стандарты ISO; CAT; BT; HSK и конус Морзе. Главные отличия здесь – в конструкции хвостовиков, а именно:

• в наличии вспомогательных элементов;
• в замерах;
• в расчетной скорости вращения (к примеру, конусы Морзе рассчитаны на частоту вращения свыше 15 тыс. оборотов в минуту).

Критерии выбора

В некоторых случаях для обработки одним и тем же режущим инструментом на фрезерных станках применяются различные оправки. Рассмотрим же критерии, влияющие на их выбор:

По дереву

Оправки здесь выбираются в зависимости от следующих факторов:

• тип обработки (токарная; шлифовальная; контрольная);
• максимально допустимого радиального биения заготовки;
• соотношения длины к диаметру обрабатываемой детали.

По металлу

Металл – материал гораздо более твердый, чем дерево. Поэтому здесь действуют следующие критерии выбора:

• минимально допустимая точность позиционирования режущего инструмента;
• минимальная требуемая величина снятия материала за 1 проход;
• максимальная частота вращения шпинделя.

Приспособления

Приспособления расширяют стандартный функционал фрезерных станков. К ним относят:

Они применяются в тех случаях, когда требуется разворачивать обрабатываемую деталь на нужный угол или же вращать ее для формирования винтовых поверхностей.

Поворотный стол может поднять производительность до двух раз. Пока одна деталь фрезеруется в автоматическом режиме, на другом конце поворотного стола позиционируется следующая заготовка. Когда процесс фрезеровки закончен, то стол поворачивается и сразу же начинается процесс фрезерования укрепленной заготовки, а уже обработанная убирается из зажима и вместо нее выставляется следующая. Таким образом, экономится время на снятие/установку заготовок.

Они используются для ускорения укрепления заготовки на рабочем столе фрезерного станка.

Оснастка для фрезерных станков

Тиски и прихваты

Расточные головки и оправки

Призмы

Подставки и опоры

Оснастка для ЧПУ

Автоматика и СОЖ

Делительные столы и головки

Оснастка для фрезерного станка по металлу — это ряд приспособлений и устройств, которые делают работу оборудования максимальной простой и удобной. К тому же без специальных механизмов или предметов функционал любого фрезерного станка будет минимальным.

Современная оснастка для фрезерных станков выполняется из высокопрочных материалов, ведь именно оснастка обеспечивает точность и качество проведения рабочих операций.

От износостойкости и долговечности компонентов станка во многом зависит и качество выполняемых операций, и оптимизация всего производственного цикла.

Компания «ТР-Пром» предлагает вспомогательные приспособления следующих типов:

• Автоматические системы и системы подачи охлаждающей жидкости;
• Расточные головки;
• Оправки для крепления инструмента;
• Тиски и прихваты для надежной фиксации заготовки;
• Поворотные столы, опоры и разного рода подставки;
• Оснастка для системы ЧПУ.

Правильно подобранная оснастка для фрезерных станков позволяет изготавливать изделия с максимальным качеством и точностью, а также дает возможность получать детали новых форм. К тому же благодаря подбору комплектующих для станка можно не только упростить имеющийся цикл работы, но и сделать его полностью автоматизированным.

Большой выбор и доступные цены

Чтобы купить оснастку для фрезерного станка, достаточно ознакомиться с предложением нашей компании. После того, как был выбран сам фрезерный станок, необходимо грамотно подойти к его техническому оснащению. Целесообразным решением станет покупка набора фрез, тисков и прихватов. А более функциональный подвижный стол сможет расширить перечень осуществляемых на станке работ.

Таким образом, технологическая оснастка для фрезерного станка по металлу позволяет значительно увеличить функционал самого станка. При этом некоторые приспособления являются универсальными, то есть предназначенными для всех категорий станкового оборудования, а ряд оснасток можно назвать специализированными, которые были сконструированы для определенных моделей и выполнения узкоспециальных задач.

Компания «ТР-Пром» на протяжении нескольких лет осуществляет поставку станкового оборудования в Россию и продажу популярных моделей. Без качественной и надежной оснастки невозможна эксплуатация любого фрезерного станка, так же, как и проведение даже самых простых операций по обработке металла.

Поэтому при решении купить оснастку для фрезерного станка целесообразно обратиться к компании, которая действительно разбирается в вопросах оснащения станков специальными приспособлениями.

TR-PROM Group — поставка и обслуживание промышленного оборудования для металлообработки.

Компания ТР-Пром поставляет и обслуживает широкий спектр металлообрабатывающего оборудования. Мы предоставляем услуги по комплектации производства «под ключ», выступаем в качестве интегратора новейших систем автоматизации производства, поставляем расходники, комплектующие и запасные части для металлообрабатывающего оборудования.

Оснастка фрезерного станка с ЧПУ

Производственные технологии прошлого имели ряд недостатков и проблем. В первую очередь это касалось односторонней обработки изделий. В процессе работы заготовку необходимо было переустанавливать. Нужно было снять деталь с фрезерного станка, изменить ее положение и заново отрегулировать исходные размеры заготовок.

Особую сложность представляла точная работа со сложными компонентами. В числе таких изделий детали для космической и авиационной техники. Для их изготовления требовалась оснастка на каждый элемент и каждую операцию. В производственных цехах стояли отдельные специально отведенные склады, где хранились тысячи наименований для каждой детали технического оборудования. На подобное складирование затрачивалось много времени. Работа происходила в порядке классификации, упорядочивания, хранения, выдачи и транспортировки нужной оснастки для фрезерного станка до рабочего места. Чтобы поддерживать эффективность и скорость процесса требовалось большое количество грузчиков и кладовщиков.

В настоящее время процедура оснастки фрезерных станков облегчена. Благодаря универсальным станочным приспособлениям ситуация с креплением и подбором размеров решается намного быстрее. Новые технологии упрощают трудоемкость процессов. Затрачивается меньше времени и повышается эффективность производства. С применением технологической оснастки для фрезерных станков с ЧПУ снижается количество брака и повышается общая производительность труда.

Общая информация

Фрезерные станки, управляемые системой числового программного управления, полностью автоматизированы. Программный модуль осуществляет контроль оборудования и его элементов. Фрезерный станок проводит различные типы работ согласно заданным командам управляющей программы.

Устройство и рабочие компоненты оснастки

Фрезерное оборудование — многокомпонентный комплекс, который включает в себя следующие элементы оснастки для станков:

1. Парк станочного типа.
2. Станочное приспособление (закрепление и фиксация деталей на станке).
3. Станки различного назначения — фрезерные или токарные устройства (обработка металлов, древесины, пластмассы и других материалов).
4. Приспособления для обработки заготовок под высоким давлением.
5. Вспомогательные устройства для резки металла.
6. Электрические привода двигателей асинхронного типа и векторного управления.
7. Промышленная роботизированная система управления (различные манипуляторы и контроллеры).
8. Дополнительные устройства периферии (3D-принтер, 3D-сканер).
9. Специальное программное обеспечение и управляющие программы.

Выбранные программы и вспомогательные инструменты определяют эксплуатационный профиль оборудования. Помимо этого, подбор необходимых рабочих компонентов оснастки влияет на уровень работы, качество и скорость производственных процессов.

Принцип работы

Управление станком с ЧПУ представляет собой поэтапное и многоплановое воздействие на механизмы системы. В значительно упрощенном процессе обработки участвуют различные устройства, которые обозначаются управляющей системой либо по отдельности, либо в совокупности.

Программное управление предполагает работу с большими объемами информации. Данные сначала записываются на жесткие носители. Они несут числовую информацию и являются дискретными. В процессе обработки используются исключительно цифровые технологии.

Для реализации поставленных задач используют контроллеры промышленного типа. Их координируют специальные программы, которые представлены целыми каталогами. Через микроконтроллер осуществляется управление подключенных к нему устройств. Электронные вычислительные устройства работают на основе цифровой обработки информации.

На данный момент числовое управление в сфере промышленного производства практически вытеснило другие аналогичные приспособления по управлению.

Особенности оснастки

Фрезерные станки с ЧПУ обладают рядом характерных особенностей и преимуществ. Современная конфигурация имеет следующую специфику:

• Конфигурация и расположение станочных шпинделей не требуют снимать и переустанавливать изделие по трем плоскостям как прежде. Современные модификации фрезерного оборудования используют в работе от 3-х до 4-х шпинделей одновременно. Также возможен вариант с применением одного шпинделя, который оснащен поворотной головкой. Преимущества этой конфигурации заключаются в экономии занимаемого пространства и затрачиваемого на производство времени. В таких условиях увеличивается производительность, и отпадает потребность в дополнительной складской территории для хранения оснастки для станков с ЧПУ.
• Вращающиеся токарные патроны увеличивают охват обрабатываемой поверхности и открывают большой доступ режущих инструментов к закрепленным изделиям. Такая особенность позволяет проводить сложные декоративные работы и тонкие технологические операции на деталях из любого материала.
• Модули линейного перемещения, которые производятся с высокой точностью и отвечают за четкую работу, способствуют созданию деталей с точностью до микрона.

Данные характеристики улучшают оптимизацию и увеличивают скорость рабочих процессов. Также они позволяют выводить производство как на мелкосерийный, так и серийный уровни.

Вспомогательные системы

Функциональное назначение и технические характеристики определяют тип вспомогательных систем. Они бывают следующих видов:

Многоконтурный. Этот вид отвечает за контроль работы элементов станка. Управление функциями механизмов может проводиться в последовательном порядке, либо одновременно. Вспомогательное оборудование. Используется для выгрузки заготовок на фрезерный станок. Универсальный или комбинированный. Данный тип вспомогательных систем предназначен для проведения установки и замены инструментальной оснастки станка с ЧПУ. Также он регулирует траекторию направления исполнительного инструментария и его дальнейшее перемещение. Контроллеры непрерывного действия. Такой вспомогательный тип отвечает за движение исполнительного комплекса и контролирует перемещение в границах заданной траектории. Как правило, она является криволинейной. Позиционный. Назначаются точки завершения цикла. В данных позициях оказываются исполнительные инструменты, когда они подходят к концу заданной траектории.

Также приспособления для станков с ЧПУ классифицируют по свойствам подготовки и вводу ознакомительной информации. Так, например, существуют системы оперативного типа. В данном случае программа контроля технологически подготавливается и корректируется напрямую в системе. Процедура осуществляется в процессе изготовления первичных деталей либо подготовки ее прототипа.

Работа с системой управления

Станки оснащаются контроллерами, которые предварительно программируются. Эти устройства отвечают за управление на оборудовании различных типов. Подготовительный этап работы с ЧПУ и программным модулем предусматривает определенные методы:

• использование вычислительной техники,
• программирование вручную вне системы,
• другие способы автопрограммирования.

Большая часть систем использует вспомогательные модельные установки. Они включают в себя следующие элементы:

• блок питания,
• процессор,
• память с программируемыми характеристиками,
• модули ввода и вывода.

Программно-аппаратный комплекс предназначен для создания и настройки профессиональных программ. Оборудование считывает вводимые команды с модуля ввода и анализирует данные. Модуль вывода получает конечные результаты анализа и готовые решения, сделанные на основе логических задач и числовых вычислений. Так станок продолжает функционировать и стабильно работать.

Требования к оснастке

К оснастке фрезерных станков с ЧПУ предъявляют следующие требования:

• Детали необходимо предварительно подготовить. Они должны находится на правильно установленных поверхностях. В случае их отсутствия используют дополнительные приспособления (бобышки, приливы и др.).
• Чтобы избежать лишних переустановок изделия, важно не допускать попадание поверхностей и отверстий под прямым углом.
• Поверхность, которая служит в качестве базовой и основной, должна быть предварительно обработана и выровнена.
• Если обрабатываемый материал не фиксируется в 3-х плоскостях, то его крепят по одной плоскости и 2-м отверстиям.
• Из-за высокой скорости переключения на следующие изделия, у станка с ЧПУ должна быть соответствующая оснастка. Так снижается простой и при должном инструментальном оснащении обеспечивается сокращение времени на смену, установку, транспортировку и крепление деталей.
• Для увеличения эффективности применяются быстрые зажимы с пневматическим приводом.

Необходимо отметить, что на выбор оснастки влияет тип производства и эксплуатационная сфера. На данный момент приспособления объединяются в определенные группы в зависимости от области применения конкретного станка.

Обратите внимание: вы можете объединить сразу несколько станков с ЧПУ для того, чтобы проводить одновременный контроль их работы. Такая система оснащается дополнительными приспособлениями и оснасткой для фрезерных станков, например, участками с автоматизацией из гибких устройств, и становится совершенно автоматизированной технической линией.