Фрезерні верстати, будова, принцип роботи. Фрезерування

Після верстатів токарної групи фрезерні є найпоширенішими металоріжучими верстатами. Є багато типів фрезерних верстатів: консольно-фрезерні; поздовжньо-фрезерні; фрезерні верстати безперервної дії; шпонково-фрезерні; різьбово-фрезерні; копіювально-фрезерні; спеціальні тощо.

Консольно-фрезерні верстати названо так тому, що стіл їх розміщений на консольній балці, яка може переміщатися по вертикальних напрямних станини. На цих верстатах виконують найрізноманітніші фрезерні роботи. Консольно-фрезерні верстати поділяють на горизонтально-фрезерні, універсально-фрезерні та вертикально-фрезерні.

Розглянемо горизонтально-фрезерний верстат НГФ-110Ш шкільного типу (рис.9.14).

Фундаментом верстата є основа 1, яка в свою чергу виконує функції опори для станини 3 і консолі 13.

Станина 3 має коробчасту форму. Верхня її частина є коробкою швидкостей, а в нижній частині розміщений електродвигун. Передня частина станини виконана у вигляді вертикальних напрямних, по яких переміщається консоль 13. Верхня частина станини має горизонтальні напрямні для переміщення хобота 7.

Коробка швидкостей 6 призначена для передачі головного обертального руху від електродвигуна через клинопасову передачу на вал шпинделя. Оправка 10 із закріпленою на ній фрезою кріпиться у конусному отворі шпинделя, а передній її кінець опирається на підшипник серги 9.

Серга може переміщатись по напрямних хобота і закріплятися у потрібному положенні для забезпечення жорсткості установки оправки з сергою.

Частота обертання шпинделя регулюється за допомогою рукояток 4 і 5.

Стіл 11 розміщений на консолі 13 і може переміщуватися в вертикальному, поперечному і поздовжньому напрямках за допомогою маховиків 14, 12 і 2, тобто здійснювати рух подачі. На столі безпосередньо або у пристроях кріпиться оброблювана заготовка.

Розглянемо кінематичну схему верстата (рис.9.15).

За кінематичною схемою (рис.9.15) можна визначити, як відбувається передача головного руху та руху подач на фрезерному верстаті.

Головний рух (обертання шпинделя) здійснюється від електродвигуна через клинопасову передачу і зубчасті колеса трьох валів коробки швидкостей. Вал ІІІ коробки швидкостей шліцьовий, по ньому переміщається два блоки: триступінчастий з зубчастими колесами 50, 59, 41 і двоступінчастий з зубчастими колесами 57, 25. Від вала ІІ на вал ІІІ можна передати три швидкості обертання за допомогою зубчастих коліс 34, 25, 43 вала ІІ і триступінчастого блока зубчастих коліс вала ІІІ. З вала ІІІ на вал-шпиндель ІV рух передається через двоступінчастий блок зубчастих коліс і зубчасті колеса 43, 75 вала ІV, які закріплені на ньому нерухомо. Таким чином, вал-шпиндель може мати шість частот обертання, які встановлюють за допомогою рукояток 4 та 5 (рис9.14).

Рис.9.15. Кінематична схема горизонтально-фрезерного верстата

Рух подачі відбувається за допомогою гвинтових передач при поздовжній і поперечній подачі (вали V i VI) і конічної і гвинтової передачі при вертикальній подачі (вали VII, VIII).

Фрезерування – це процес обробки різанням, при якому ріжучий інструмент – фреза виконує обертальний (головний) рух, а заготовка, що обробляється – поступальний чи обертальний рух подачі.

Фреза – це тіло обертання, на поверхні якого розміщені ріжучі зуби. Розрізняють циліндричне і торцеве фрезерування, залежно від поверхні, на якій розміщені зуби. Фрезеруванням обробляють площини, фасонні поверхні, пази, канавки, нарізають зуби в зубчастих колесах, різьбу.

Залежно від напрямку обертання фрези і напрямку подачі розрізняють зустрічне фрезерування, коли оброблювана заготовка подається назустріч обертанню фрези, і попутне – коли напрям обертання фрези і напрям подачі збігаються.

Рис.9.16. Схеми фрезерування:

а) зустрічне; б) попутне

При зустрічному фрезеруванні товщина шару металу, що зрізається зубом фрези, змінюється від О до найбільшого значення аmax. Поступове збільшення товщини шару, що зрізається, сприяє плавній роботі фрези. Однак, раніше, ніж врізатися в оброблюваний метал, зуб фрези деякий час ковзає по поверхні різання, зміцненій у результаті пластичних деформацій при різанні попереднім зубом. Це приводить до значного спрацювання зубів фрези. Сили, що виникають при фрезеруванні цим методом, намагаються відірвати оброблювану заготовку від стола.

При попутному фрезеруванні в момент врізання зубів відбувається удар, оскільки відразу знімається шар найбільшої товщини, що поступово зменшується від аmax до нуля. Зменшення товщини шару, що зрізається і те, що сили різання намагаються притиснути оброблювану заготовку до стола верстата, сприяє підвищенню чистоти оброблюваної поверхні.

Потужність, яка потрібна при попутному фрезеруванні, й спрацьовування фрез менші, ніж при зустрічному. Однак попутне фрезерування можна застосовувати лише на верстатах, у яких між гвинтом, що подає стіл, і гайкою немає осьового зазору або є спеціальний пристрій, що усуває його. Попутне фрезерування не рекомендується застосовувати при обробці заготовок по кірці, оскільки при врізанні зуба в тверду кірку він інтенсивно спрацьовується.

Навпаки, при зустрічному фрезеруванні зуби фрези ріжуть під кіркою, що знижує їх спрацювання і збільшує стійкість. Попутне фрезерування доцільно застосовувати при чистовій обробці, коли вже знята кірка і чистота обробленої поверхні повинна бути гарною. Зустрічне фрезерування доцільне при чорновій обробці заготовки.

До елементів режимів різання при фрезеруванні належать глибина різання, подача, швидкість різання, ширина фрезерування.

Глибина різання t, мм – товщина шару матеріалу, який знімається фрезою за один прохід, виміряна перпендикулярно до обробленої поверхні.

Подача s – поступальне або обертальне переміщення деталі, що обробляється, відносно осі фрези.

При фрезеруванні розрізняють три розмірності подачі:

• – подача на один зуб фрези sz, мм/об – це переміщення заготовки при повороті фрези на кут між двома сусідніми зубами;
• – подача за один оберт so – переміщення заготовки за один оберт фрези:

де z – число зубів фрези;

подача за одну хвилину:

де n – число обертів фрези за хвилину.

Швидкість різання v – колова швидкість найвіддаленішої від осі обертання точки ріжучої кромки фрези:

де D – зовнішній діаметр фрези, мм; n – частота обертання фрези, об/хв.

Ширина фрезерування, В – довжина поверхні контакту фрези з обробленою заготовкою, виміряна в напрямку, перпендикулярному напрямку подачі.

Залежно від форми й призначення фрези поділяють на циліндричні, торцеві, дискові, кінцеві, кутові, фасонні, різьбові, черв’ячні тощо.

За формою задньої поверхні зубів розрізняють фрези з гострозаточеним і затилованим зубом.

За конструктивними ознаками фрези поділяються на суцільні й зі вставними зубами (ножами). Суцільні фрези виготовляють переважно із швидкоріжучої сталі. У фрез із вставними зубами останні виготовляють із швидкоріжучої сталі або оснащують пластинками з твердих сплавів, а корпус виконують із конструкційної сталі.

Залежно від способу кріплення фрез на верстаті розрізняють фрези насадні, які мають отвір і закріплюються на оправці, й фрези кінцеві з конічним або циліндричним хвостовиком.

Циліндричні фрези мають зуби тільки на циліндричній поверхні й застосовуються для обробки площин на горизонтально-фрезерних верстатах (рис.9.17,а).

Торцеві фрези, що мають зуби як на торці, так і на бічній поверхні, застосовують для обробки площин на вертикально-фрезерних, поздовжньо-фрезерних та інших фрезерних верстатах (рис.9.17,в,г).

Кінцеві фрези застосовують для обробки пазів, площин і фасонних поверхонь. Кінцеві фрези звичайно виготовляють зварними: ріжуча частина виготовляється із швидкоріжучої сталі, хвостовик – з вуглецевої. Ріжучі кромки мають по твірній циліндра і по обох торцях (рис.9.17,в).

Дискові фрези застосовують для фрезерування прямолінійних пазів, канавок і площин (рис.9.17,б).

Відрізні та шліцьові фрези – дискові фрези малої товщини, призначені для розрізання матеріалів і прорізання вузьких канавок, наприклад, у головках гвинтів. Шліцьові фрези мають ріжучі кромки тільки по твірній циліндра (рис.9.17,є).

Кутові фрези, в яких є зуби на конічній поверхні, застосовують для прорізання канавок кутового профілю головним чином у фрезах, зенкерах, розвертках тощо.

Рис.9.17. Основні типи фрез:

а) циліндричні; б) дискові; в) кінцеві; г, д) торцеві; е) фасонні;

Фасонні фрези застосовують для обробки різних деталей із складним, у більшості випадків криволінійним, профілем. Контур ріжучої кромки зуба повинен відповідати профілю обробленої поверхні. До фасонних фрез належать півкруглі опуклі та ввігнуті фрези, фрези для обробки канавок мітчиків, спіральних свердел, зенкерів та іншого інструменту (рис.9.17,е).

Пальцьовою фрезою нарізають зуби крупномодульних зубчастих коліс.

Черв’ячні фрези також застосовують для нарізання зубів зубчастих коліс на зубофрезерних верстатах. Черв’ячна фреза має зуби трапецоїдної форми. Зуби нарізають методом обкатки.

Розглянемо геометрію циліндричної фрези, яка має багато спільного з геометрією інших фрез (рис.9.18).

Зуби фрези можна вважати окремими різцями з властивими їм геометричними параметрами.

Передній кут фрези визначають у площині, яка перпендикулярна до ріжучої кромки. Це кут між дотичною до передньої поверхні в даній точці й радіусом фрези в цій же точці. Для фрез із швидкоріжучої сталі в залежності від міцності й твердості оброблюваного матеріалу його величина змінюється в межах 5-250. У твердосплавних фрез кут – від -150 до +150. Чим м’якший оброблюваний матеріал, тим більшим можна брати передній кут.

Рис.9.18. Конструкція і геометрія циліндричної фрези

Задній кут визначають у площині, яка перпендикулярна до осі фрези. Це кут між дотичними до задньої поверхні зуба фрези і до кола обертання в даній точці леза. Величина заднього кута залежно від типу фрез змінюється в межах 6-250.

Кут загострення – це кут між дотичними площинами до задньої і передньої поверхонь.

Кут різання – це кут між площиною, дотичною до передньої поверхні, і площиною, дотичною до циліндричної поверхні (діаметра D) у даній точці ріжучої кромки.

Кути в і д можна визначити із співвідношень: в=90°-(г+б); д=90°-г.

Фрезерний верстат з ЧПУ — принцип роботи, конструкція, відео

Розвиток технологій стало причиною того, що комп’ютери і інші передові технічні засоби все активніше використовуються в повсякденному житті людей, а також в промисловості. Наприклад, на сучасних промислових підприємствах все частіше можна зустріти фрезерний верстат з ЧПУ, який управляється не руками оператора, а за допомогою спеціальних комп’ютерних програм і відповідних електронних пристроїв.

Фрезерний верстат з числовим програмним управлінням

Завдяки такій системі управління значно полегшується експлуатація верстата, а з процесу виготовлення деталей виключається людський фактор, який може чинити негативний вплив на їх якість і точність обробки.

Принцип роботи фрезерних верстатів

Фрезерне обладнання дозволяє здійснювати різні технологічні операції: різання, свердління, розрахунок відстаней між отворами, які необхідно виконувати, а також ряд інших. Як матеріали, які можна обробляти на такому обладнанні, можуть виступати:

• деревина;
• чорні, а також кольорові метали;
• кераміка;
• полімерні матеріали;
• природний і штучний камінь.

Заготовки закріплюються на робочому столі, а їх обробка виконується за рахунок обертається фрези, яка і ріже матеріал.

Верстат з ЧПУ обробляє металеву заготовку

Фрезерні верстати, оснащені ЧПУ, випускаються в різному конструктивному виконанні.

1. моделі, що володіють широкою універсальністю;
2. горизонтального типу;
3. вертикального типу.

Найпопулярнішими і, відповідно, поширеними є фрезерні верстати з ЧПУ консольного типу. На консоль закріплюється оброблювана заготовка, і саме цей робочий орган здійснює рухи по відношенню до ріжучого інструменту. Сам шпиндель такого станка не рухається, він жорстко зафіксований в одній позиції.

Обробка на фрезерних верстатах беськонсольниє типу здійснюється за рахунок того, що переміщатися в них може як робочий стіл, який рухається в двох напрямках, так і шпиндель, здатний змінювати свою позицію в вертикальній площині, а також у всіх інших напрямках.

Основні вузли фрезерного верстата з ЧПУ

Верстат фрезерної групи з ЧПУ автоматично виконує операції, інформація про які попередньо записана на один з носіїв. Програми, які керують його роботою, можуть бути декількох типів.

• Позиційні, які передбачають фіксацію координат кінцевих точок, за якими і виконується обробка заготовки. Таке програми використовуються для управління верстатами сверлильной і розточний групи.
• Контурні, що управляють траєкторією обробки заготовки. Вони використовуються для управління верстатами круглошліфувальних групи.
• Комбіновані, які об’єднують в собі можливості програм контурного і позиційного типу. Такими програмами управляються верстати, які стосуються багатоцільовий категорії.
• Багатоконтурні. З їх допомогою можна управляти всіма функціональними можливостями верстата, вони є найбільш складним типом ПО. За допомогою таких програм забезпечується управління широкоформатним обладнанням.

Фрезерні верстати, оснащені ЧПУ, мають цілу низку значущих переваг:

• дозволяють збільшити продуктивність обробки в 2-3 рази;
• дають можливість виготовляти деталі з високою точністю;
• мінімізують обсяг ручної праці, що дозволяє зменшити штат обслуговуючого персоналу;
• скорочують час, необхідний для підготовки заготовок;
• мінімізують час обробки деталей.

різновиди обладнання

Верстати фрезерної групи, оснащені ЧПУ, в залежності від того, який матеріал на них обробляється, поділяються на такі категорії:

1. для роботи по металу;
2. для обробки заготовок з деревини;
3. фрезерно-гравіювання групи.

Велику категорію обладнання даної групи складають верстати, на яких обробляються деталі, виконані з різних металів:

1. настільні фрезерні верстати, оснащені ЧПУ;
2. обробні центри, що відрізняються високою функціональністю;
3. верстати широкоуніверсальний типу;
4. токарно-фрезерної категорії;
5. свердлильно-фрезерної групи.

Фрезерні верстати, керовані за допомогою спеціальних програм, можна використовувати і для оснащення домашній майстерні, так як вони відрізняються простотою експлуатації і дають можливість виготовляти деталі з металу, виконані з високою точністю своїх геометричних параметрів.

Фрезерний верстат з ЧПУ за роботою

На підприємствах, які виробляють меблі, а також в будівельних компаніях застосовуються фрезерні верстати, оснащені ЧПУ, за допомогою яких виконується обробка заготовок з деревини. На таких верстатах обробляються вироби з деревини, а також заготовки з полімерів, алюмінієвих сплавів, фанери і ДСП.

Верстат з ЧПУ, на якому можливо виконувати операції гравіювання, застосовується для обробки виробів, виготовлених з металу, натурального і штучного каменю, бетону і ряду інших матеріалів. З його допомогою виготовляють декоративні кам’яні колони, статуетки, інші вироби, які виконують виключно декоративну функцію. Такі верстати по металу і ряду інших матеріалів найчастіше використовують для виробництва різних рекламних конструкцій.

За принципом роботи і своєї продуктивності фрезерні верстати, оснащені ЧПУ, можуть бути наступних категорій:

• що відрізняються невеликими габаритами і невисокою продуктивністю — міні верстати;
• настільного типу;
• вертикально-фрезерного типу;
• широкоформатні.

Верстати, які використовуються для оснащення домашньої майстерні, не можна назвати професійними, їх переважно використовують для корисного хобі. Такі фрезерні верстати, оснащені ЧПУ, відрізняються невисокою вартістю, тому ними часто оснащуються майстерні різних навчальних закладів: школи, технічні училища, ВНЗ та ін.

Устаткування настільного типу має ряд вагомих переваг:

1. невисока вартість;
2. виняткова мобільність;
3. простота експлуатації і конструктивного виконання.

Такі верстати, незважаючи на свою компактність, здатні виконувати різні технологічні операції по металу та інших матеріалів: фрезерування, свердління, розточування.

Для обробки заготовок, що володіють великими габаритами, використовуються вертикально-фрезерні верстати. В якості робочих інструментів на них застосовуються свердла, фрези циліндричного, кінцевого, фасонного і торцевого типу. За допомогою такого обладнання, яким переважно оснащуються великі виробничі підприємства, можна виконувати обробку як горизонтальних, так і вертикальних поверхонь.

Широкоформатні фрезерні верстати, оснащені ЧПУ, повністю відповідають своїй назві: в їх конструкції є спеціальна робоча головка, яка може повертатися в будь-якому напрямку. Завдяки своїй універсальності таківерстати найчастіше використовуються для оснащення цехів нестандартного обладнання і інструментальних ділянок.

Широкоформатний фрезерний верстат з ЧПУ

огляд верстатів

Перш ніж вирішити питання, який фрезерний верстат вибрати для оснащення домашньої майстерні або виробничого підприємства, важливо ознайомиться з характеристиками обладнання, яке пропонується на сучасному ринку. На сьогоднішній день найбільш затребуваним є фрезерні верстати, вироблені в наступних країнах:

• Німеччина;
• Італія;
• Австрія;
• Китай;
• Північна Корея;
• Малайзія;
• США;
• Тайвань;
• Чехія;
• Туреччина.

П’ятикоординатне фрезерний верстат

Найбільш відомими компаніями, які виробляють і реалізують фрезерні верстати з ЧПУ, є:

• GCC Jaguar;
• Redwood;
• RuStan;
• JCC;
• Hyundai Wia;
• Kami;
• Zenitech.

Одними з найбільш швидких верстатів, які також відрізняються широким розмаїттям налаштувань та додаткових функцій, є моделі торгової марки GCC Jaguar.

Широким розмаїттям асортименту верстатів для обробки деталей з металу та інших матеріалів відрізняється компанія JCC. В каталозі даного виробника представлені верстати з ЧПУ наступного призначення:

1. універсального типу, призначене для виконання гравірувальних і фрезерних робіт;
2. для обробки виробів з деревини та металу;
3. прошивні верстати електроерозійного типу;
4. обладнання фрезерно-токарної групи.

Передові програмні продукти, за допомогою яких управляються верстати даної торгової марки, дозволяють задіяти весь їх потенціал.

Вертикально-фрезерний з ЧПУ МА655

Фрезерні верстати, оснащені ЧПУ, торгової марки RuStan — це, переважно, обладнання широкоуніверсальний типу, за допомогою якого можна виконувати широкий перелік технологічних операцій. Відрізняє моделі даної торгової марки і те, що при їх придбанні можна скористатися різноманітними знижковими програмами, а також можливістю гарантійного та післягарантійного обслуговування.

По-справжньому унікальними є фрезерні верстати з ЧПУ, що випускаються під торговою маркою Redwood. Вони здатні виконувати обробку деталей в форматі 2d і 3d. Реалізація технології 3d передбачає, що за заданою програмою з заготовки отримують об’ємну деталь, яка повністю відповідає заданим геометричним параметрам.

Головним принципом роботи фахівців, що займаються випуском фрезерного обладнання торгової марки Kami, є виробництво високоякісної продукції. За допомогою верстатів даної торгової марки можна обробляти не тільки метал, але і деталі з каменю, деревини, пластика і навіть скла.

Компанія Hyundai Wia спеціалізується на випуску верстатів з ЧПУ, на яких виробляється продукція для аерокосмічної та автомобільної промисловості. Програми, які використовуються для їх управління, припускають мінімальне втручання з боку людини і значно спрощують використання подібного обладнання.

Фрезерний верстат від німецького виробника Zenitech

В каталозі відомого виробника Zenitech переважає професійне фрезерне обладнання з ЧПУ, призначене для обробки деталей з металу та деревини.

На сучасному ринку широко представлено фрезерне обладнання з ЧПУ торгової марки Інвест Адам. Основними перевагами моделей, які відрізняються своєю компактністю і універсальністю, є:

• висока точність обробки;
• ефективність і продуктивність;
• керуючі програми можуть відтворюватися неодноразово;
• конструкція відрізняється високою надійністю;
• зв’язок з комп’ютером, який керує роботою обладнання, здійснюється через звичайний USB-порт.

Для оснащення домашньої майстерні і великого виробничого підприємства можна використовувати фрезерний верстат з ЧПУ, випущений німецькою компанією BZT. Відрізняє верстати даної торгової марки висока стійкість, надійність фіксації заготовок, точність і оперативність обробки. Зручним є і те, що верстати даної торгової марки можуть працювати практично на будь-якому програмному забезпеченні.

На вартість фрезерного верстата з ЧПУ впливають такі параметри:

• складність конструкції обладнання і його тип;
• тип виробництва, для якого призначене обладнання;
• країна виробник і торгова марка;
• функціональність верстата.

Найбільш простою конструкцією мають настільні верстати з ЧПУ, які й коштують значно дешевше більш функціонального обладнання. Щоб заощадити на придбанні фрезерного верстата, вибирайте обладнання вітчизняних виробників. В середньому, вартість настільного фрезерного обладнання з ЧПУ становить близько 4000 доларів США. Варіюватися така ціна може від ряду факторів: габарити верстата і робочого столу, потужність двигуна, вага обладнання і його функціональність.

Вартість обладнання вертикально-фрезерної групи з ЧПУ варіюється в межах від 7000 до 25000 доларів США. Ціна конкретної моделі обладнання залежить від її потужності, кількості оборотів шпинделя і точності обробки.

Вітчизняний верстат ГФ2171

Широкоформатні фрезерні верстати, оснащені ЧПУ, є найдорожчими в своїй категорії, так як вони дозволяють виконувати широкий спектр технологічних операцій. Висока вартість такого обладнання окупається тим, що його можна експлуатувати в досить інтенсивному режимі. Перелік операцій, які можна виконувати за допомогою обладнання даної категорії, вражає:

1. раскройка заготовок;
2. фрезерування поверхонь різного типу;
3. полірувальні операції;
4. свердління;
5. розточувальні операції.

Як правильно вибирати фрезерний верстат

Вибирати фрезерний верстат, оснащений ЧПУ, слід не по рекламному відео, а за функціональними можливостями такого обладнання та його технічними характеристиками. Керуватися в даних ситуаціях необхідно наступними критеріями:

• тип верстата, який необхідний для виконання певних завдань;
• переваги і недоліки певних моделей;
• розміри робочого столу;
• наявність в конструкції Т-образного паза, який сприяє більш зручному закріплення заготовки;
• напруга, необхідне для роботи верстата з ЧПУ;
• функціональні можливості;
• категорія: настільні, міні або професійні;
• гарантійні зобов’язання, які надає виробник.

Ну і, звичайно, за обраним обладнанню можна переглянути і відео від виробника, яке дасть можливість зрозуміти, якими характеристиками воно володіє. Не слід вибирати верстат з ЧПУ, здатний виконувати ті функції, які вам ніколи не знадобляться.

Горизонтально-фрезерні верстати: моделі, технічні характеристики, пристрій, призначення

Горизонтально-фрезерні верстати використовуються для виробництва деталей, одержуваних за рахунок обертальних рухів ріжучого інструменту. Одночасно з цим фреза може виконувати в циліндричних заготовках отвори, робити плоскі ділянки, пази, кромки. У такого обладнання обов ‘язково присутні як мінімум 3 осі: шпиндельна-обертальна, вертикальна і горизонтальна. Може бути і 4, часто використовується додаткова вертикальна вісь. Це дає більше свободи руху ріжучого інструменту.

Пристрій і призначення

Горизонтально-фрезерні верстати виконуються під різні розміри: від маленьких настільних до унікальних промислового призначення. Обробці піддаються матеріали з металу, пластмаси, скла, дерева та ін. Заготовка розміщується на столі і кріпиться скобами або вакуумом. Ріжучий інструмент кріпиться в шпиндельному вузлі, і він може переміщатися вертикально. Частіше стіл має дві осі, що дозволяє зміщувати заготівлю в необхідну координату.

Горизонтально-фрезерні верстати мають безліч модифікацій, біля яких одна вісь столу може рухатися перпендикулярно інструменту, інша паралельно. У більшості випадків цього стає достатньо, щоб виробляти корпусні деталі, блоки двигуна та інші аналогічні вироби. Оберти інструменту залежать від потужності шпиндельного мотора, а вид матеріалу для обробки від жорсткості конструкції.

Горизонтально-фрезерні верстати використовуються кілька десятків років. Впровадження систем ЧПУ дозволило підвищити точність обробки і продуктивність обладнання. Одним з попитом є горизонтально-фрезерний верстат 6Р82, вироблений ще за часів СРСР. Електронна начинка дозволяє вбудувати машину в технологічну лінію або реалізувати виробництво унікальної продукції.

Універсальна модель

Горизонтально-фрезерний верстат 6Р82 можна підлаштовувати під унікальні завдання за рахунок наступних модифікацій:

• Ділової головки.
• Накладної універсальної головки.
• Круглого поворотного столу.
• Додаткової осі обертання.
• Пристрої для нарізання гребінець.
• Універсального ділового апарату.

Горизонтальний консольно-фрезерний верстат 6Р82 розроблений таким чином, що оператор-налагоджувальник без затримок змінює ріжучий інструмент за рахунок швидкозйомних кріплень. Електроніка працює за принципом захисту інструменту – відбувається зниження подачі в автоматичному процесі різу. А навантаження на вісь стає безпечним при застосуванні безконтактних електромагнітних муфт. Привід подач провернеться при перевищенні моменту тиску на валу, і основні вузли кінематики залишаться цілими.

Для зручності зміни інструмента на панелі верстата є кнопки поштовхової подачі шпинделю і утримання його у фіксованому положенні. Горизонтально-фрезерний верстат з ЧПУ 6Р82 зазнав змін і був значно доопрацьований виробником. Змінився принцип управління, електронна начинка, підвищилася жорсткість конструкції. Разом з тим змінилося маркування верстата, Горьковський верстатобудівний завод розширив лінійку обладнання, але запчастини на застаріваючі моделі продовжує поставляти.

Надійне обладнання

Горизонтально-фрезерний верстат з ЧПУ – це ще й надійний пристрій, що дозволяє працювати з твердосплавними металами. Для обробки застосовуються такі види фрез:

• Дискові.
• Фасонні.
• Кутові.
• Циліндричні.
• Кінцеві.

Основні технічні характеристики горизонтально-фрезерних верстатів:

• Розміри столу і довжина ходу осей верстата.
• Жорсткість конструкції.
• Потужність шпиндельного вузла.
• Тип керування і двигунів, датчиків зворотного зв ‘язку.
• Наявність опцій для реалізації вузьких завдань виробництва.
• Тип осей: ковзання, качання.
• Наявність магазину для автоматичної зміни інструменту.
• Комплектація другим столом і можливість його зміни в автоматичному циклі.

Конструкція обладнання

Пристрій горизонтально-фрезерного верстата впливає на його можливості. У більшості випадків він складається з несучої частини: станини і колони, які встановлюються на фундаментну плиту. Вже на несучі частини кріпляться хобот, стіл з напрямними ковзання, качання або гвинтова пара.

Додатково встановлюються консоль з виправкою. Далі несучі частини обвішуються коробкою передач і шпинделем. Завершенням конструкції є захисні кожуха із замками безпеки. На сучасних моделях присутній технологічний пульт управління з хорошою ергономікою.

Подібне обладнання

Універсальний горизонтально-фрезерний верстат марки KH40G Троїцького заводу є аналогом наведених моделей. У конструкції є два змінних столи, на яких закріплюються габаритні деталі. Шпиндельний вузол має три осі: вертикальну і дві горизонтальних. Стіл також має вісь для зміни паліт.

Управління верстатом проводиться невибагливою в обслуговуванні та надійною системою ЧПУ Fanuc, існує можливість реалізації на основі Sinumerik, але це значно підвищує вартість обладнання. Столи мають відмінну геометрію, поставляються з Японії.

Верстат має компактні розміри, вагу і можливість встановити додаткові опції. Система охолодження розміщується під робочим обсягом, що дозволяє рідині циркулювати по замкнутому циклу. Для живлення верстата потрібно повітря і 3-фазне підключення електрики.

ТСГФ-50 – аналог корейського HS5000

Існують більш продуктивні горизонтально-фрезерні верстати, призначення яких – випускати габаритні корпусні деталі в промислових масштабах. При всіх функціях і розмірах обладнання досить компактно розміщується в малому цеху. Верстат обладнаний двома замінюваними автоматично столами, що виготовляються з японською точністю.

Динаміка руху осей відповідає передовим досягненням у верстатобудуванні. Двигуни постійного струму забезпечують рівномірність переміщення осей, а позиціонування може досягати 0,01 мкм завдяки лінійкам виробника Heidenhain. Осі ковзання забезпечують рівномірність переміщення і здатні витримувати великі механічні навантаження.

Також у корпус машини вбудовано автоматичний змінник інструменту. Інженерами продумано безпечне виведення з аварійних ситуацій в напівавтоматичному режимі за допомогою M-кодів, що виключає пошкодження конструкції при помилках оператора.

Особливості окремих вузлів

Всі горизонтально-фрезерні ЧПУ верстати мають високообертовий шпиндельний мотор. Навантаження на нього значно знижується завдяки використанню механізму передачі, який має автоматичну функцію зміни в останніх версіях обладнання. Автоматичний змінник інструмента може мати більше 30 позицій, що скорочує переналадку на новий тип заготовок і деталей.

Корисною функцією є продування патрона шпинделя від рідини охолодження, щоб при зміні інструменту не відбувалося забруднення кріпильних частин вузла. Верстати часто комплектуються водяними і повітряними пістолетами. Допуск бієнь інструменту і шпиндельного вузла не більше 0,01 мкм. Для високої інтенсивності роботи застосовується блок охолодження шпинделя, встановлюваний зовні верстата.

Станіна

Жорсткість несучих частин – важливий параметр для дотримання геометрії виробленої продукції. Якісний сплав з металів високої міцності забезпечує надійність геометрії верстата на довгі роки. Але для дотримання цього параметра потрібен якісний монтаж і періодичний контроль рівня в різних точках розташування інструменту.

Від правильності виставленого рівня станини залежить: соосність шпинделя і отворів на деталі, перпендикулярність і паралельність руху фрези. Класичний верстат має кілька ніжок, встановлених на регульовані опори. Важлива увага приділяється бетонній основі. В ідеалі фундамент повинен мати 0,8 метра монолітної основи, яка може включати металеве армування для ваги обладнання в 3 тонни.

Послідовність налагодження верстата

При виставленому рівні верстата слід дати обладнанню відстоятися, як мінімум добу. За цей час зі станини зніметься залишкова напруга металу і відбудеться перерозподіл навантаження. За цим слід процес перевірки соосності вузлів. Заміряється геометрична точність частин, зазначених у специфікації, що поставляється заводом-виробником.

Якщо відхилення від вказаних параметрів виконується додаткове регулювання. Щоб не було бієнь в процесі роботи, контролюють зміщення рівня станини при різних комбінаціях розташування шпиндельного вузла і столу з заготівлею. Обертання самого інструменту може мати бій у межах допуску, все залежить від необхідної точності випущених деталей. Доопрацювання на місці потрібне для вирішення індивідуальних вимог замовника.

При прийманні верстата звертають увагу на витрату олії. Завод-виробник часто завищує його для виключення заклинювання при роботі в умовах, відмінних від нормальних (температура повітря від 20 і не вище 35 градусів, вологість малих значень, низька запиленість середовища). Також слід перевіряти частини, що постачаються, і наявність зазначених опцій.