Фрезы для вертикально фрезерного станка

Фре́зерные станки́ — группа металлорежущих и деревообрабатывающих станков в классификации по виду обработки. Фрезерные станки предназначены для обработки с помощью фрезы плоских и фасонных поверхностей, зубчатых колёс и т. п. металлических и других заготовок. При этом фреза, закрепленная в шпинделе фрезерного станка, совершает вращательное (главное) движение, а заготовка, закреплённая на столе, совершает движение подачи прямолинейное или криволинейное (иногда осуществляется одновременно вращающимся инструментом). Управление может быть ручным, автоматизированным или осуществляться с помощью системы ЧПУ.

Во фрезерных станках главным движением является вращение фрезы, а движение подачи — относительное перемещение заготовки и фрезы.

Вспомогательные движения необходимы в станке для подготовки процесса резания. К вспомогательным движениям относятся движения, связанные с настройкой и наладкой станка, его управлением, закреплением и освобождением детали и инструмента, подводом инструмента к обрабатываемым поверхностям и его отводом; движения приборов для автоматического контроля размеров и т. д. Вспомогательные движения можно выполнять на станках как автоматически, так и вручную. На станках-автоматах все вспомогательные движения в определённой последовательности выполняются автоматически.

Содержание

Виды фрезерных станков [ править | править код ]

  • универсальные (с поворотным столом);
  • горизонтально-фрезерные консольные (с горизонтальным шпинделем и консолью);
  • широкоуниверсальные (с дополнительными фрезерными головками);
  • широкоуниверсальные инструментальные (с вертикальной рабочей плоскостью основного стола и поперечным движением шпиндельных узлов);
  • вертикально-фрезерные (с вертикальным шпинделем), в том числе консольные;
  • бесконсольные (называемые также с крестовым столом);
  • с передвижным порталом;
  • копировально-фрезерные;
  • фрезерные непрерывного действия, в том числе карусельно-фрезерные;
  • барабанно-фрезерные.

Универсально-фрезерный станок [ править | править код ]

Имеет горизонтально расположенный шпиндель и предназначен для обработки фрезерованием разнообразных поверхностей на небольших и нетяжелых деталях в условиях единичного и серийного производства. Обработку ведут цилиндрическими, дисковыми, угловыми, концевыми, фасонными, торцовыми фрезами. На этом станке можно обрабатывать вертикальные и горизонтальные фасонные и винтовые поверхности, пазы и углы. Фрезерование деталей, требующих периодического деления или винтового движения, выполняют с использованием специальных делительных приспособлений.

На станине смонтированы все основные узлы станка. Внутри станины размещены шпиндельный узел и коробка скоростей. Для поддержания оправки с фрезой служит хобот с серьгами (подвесками). По вертикальным направляющим станины перемещается консоль, несущая коробку подач. По направляющим консоли в поперечном направлении движутся салазки с поворотным устройством, которое несёт продольный стол и позволяет поворачивать стол вокруг вертикальной оси на 45° в обе стороны, благодаря чему стол может перемещаться в горизонтальной плоскости под разными углами к оси шпинделя. Крутящий момент от двигателя посредством коробки передач передаётся на шпиндель — полый вал в верхней части станины. В передний торец шпинделя вставляется оправка и закрепляется штревелем — стержнем, закреплённым в шпинделе. Оправка — это обычно стержень, имеющий коническое посадочное место-конус Морзе, воспринимающий вращение от шпинделя; на оправку одеваются фреза и фиксирующие её кольца, зажимаются гайкой. Жёсткость оправки поддерживается подвеской.

Горизонтально-фрезерный станок [ править | править код ]

Фрезы для вертикально фрезерного станка

Отличается от универсально-фрезерного станка отсутствием поворотного устройства, то есть стол станка может перемещаться только перпендикулярно или вместе с салазками параллельно оси шпинделя.

Широкоуниверсальный фрезерный станок [ править | править код ]

В отличие от горизонтально-фрезерного станка, имеет ещё одну шпиндельную головку, смонтированную на выдвижном хоботе, которую можно поворачивать под любым углом в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Возможна раздельная и одновременная работа обоими шпинделями. Для большей универсальности станка на поворотной головке монтируют накладную фрезерную головку, которая позволяет обработать на станке детали сложной формы не только фрезерованием, но и сверлением, зенкерованием, растачиванием и т. д..

Читайте также:  Калькулятор расчета удельного веса

В некоторых станках этого типа отсутствует консоль, а вместо неё по вертикальным направляющим станины перемещается каретка. Каретка имеет горизонтальные направляющие для салазок с вертикальной рабочей поверхностью и Т-образными пазами, на которых крепят стол, делительные и другие приспособления. Широкая универсальность станка позволяет использовать его в экспериментальных и инструментальных цехах для производства кондукторов, зажимных приспособлений всех типов, инструментов, штампов, пресс-форм и других деталей.

Вертикальный консольно-фрезерный станок [ править | править код ]

Фрезы для вертикально фрезерного станка

В отличие от горизонтально-фрезерного, имеет вертикально расположенный шпиндель, который в некоторых моделях станков допускает смещение вдоль своей оси и поворот вокруг горизонтальной оси, расширяя тем самым технологические возможности станка. В отличие от горизонтально-фрезерных станков, оправка для вертикальных станков представляет собой фланец с конусом Морзе советского стандарта или более современным конусом ISO-40 с одной стороны и соответствующим коническим отверстием с другой, куда и вставляется концевая фреза. Если требуется установить дисковую фрезу, применяется оправка как на горизонтально-фрезерном станке, но много короче; так же и на горизонтальных станках, возможно, применяются оправки вертикальных станков для крепления концевых фрез. Вертикальное движение подачи, как правило, возможно осуществлять и инструментом.

Вертикально- и горизонтально-фрезерные бесконсольные станки [ править | править код ]

Предназначены для обработки вертикальных, горизонтальных, наклонных поверхностей, пазов в крупногабаритных деталях. В отличие от консольно-фрезерных станков, в этих станках отсутствует консоль, а салазки и стол перемещаются по направляющим станины, установленной на фундамент. Такая конструкция станка обеспечивает более высокую его жесткость и точность обработки по сравнению со станками консольного типа, позволяет обрабатывать детали большой массы и размеров. Шпиндельная головка, являющаяся и коробкой скоростей, имеет установочное перемещение по вертикальным направляющим стойки. Кроме того, шпиндель вместе с гильзой можно сдвигать в осевом направлении при точной установке фрезы на требуемый размер.

Продольно-фрезерные станки [ править | править код ]

Используют для обработки крупногабаритных деталей, главным образом, торцовым; а также цилиндрическими, концевыми, дисковыми и фасонными фрезами. Станки делятся на одностоечные и двухстоечные. В четырёхшпиндельном двухстоечном продольно-фрезерном станке станина имеет стол и портал, состоящий из двух стоек и балки. По направляющим стоек перемещается траверса и две горизонтальные поворотные фрезерные головки. Две другие фрезерные головки перемещаются по направляющим траверсы. Обработку деталей можно производить при движущемся столе и неподвижных фрезерных головках, при неподвижном столе и подаче головок или при одновременно движущихся столе и фрезерных головках.

Токарно-фрезерные обрабатывающие центры [ править | править код ]

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр может осуществлять как точение, так и фрезерование. Используется, в основном, для обработки сложных деталей и как альтернатива револьверным станкам.

Фрезерование — один из самых универсальных способов обработки. В зависимости от метода подачи материала допускается обработка плоскостей, цилиндрических, вращательных и винтовых поверхностей, формирование пазов, шлицев, канавок и так далее. Рабочим инструментом станка выступает фреза.

Фрезы для вертикально фрезерного станкаЧто такое фреза?

Фреза – режущий инструмент с одним или несколькими лезвиями (зубьями). Во время работы она вращается вокруг своей оси с высокой скоростью. Зубья насадки касаются поверхности, удаляя часть материала и формируя рельеф.

Так же, как и сверло, фреза включает режущую часть и хвостовик. Но при этом формы рабочей части крайне разнообразны. Более информативными для характеристики инструмента являются его геометрические параметры:

  • диаметр – определяет величину рабочей зоны;
  • высота – расстояние между дном бороздки и режущей кромкой лезвия. Измеряется в радиальном сечении перпендикулярно оси;
  • ширина фаски – расстояние между режущей кромкой до пересечения задней и спинной поверхности лезвия;
  • окружной шаг – расстояние между точками соседних режущих кромок, измеренное по дуге с центром на оси;
  • величина затылования (если есть)– понижение кривой между кромками соседних лезвий. Затылованная часть позволяет сохранить профиль кромки при повторном затачивании.

Сфера применения

Количество операций, производимых с помощью фрезы, чрезвычайно велико. Что и объясняет их высочайшую востребованность.

  • Грубая обработка металлов и неметаллов – раскрой, резка, сверление, черновая обработка.
  • Высверливание канавок разной формы – пазы, бороздки, винтовые каналы, впадины косозубых колес и так далее.
  • Обработка углов и кромки.
  • Чистовая обработка и резка, изготовление деталей сложной геометрической формы: штампы, лопасти, пресс-формы.
  • Художественное фрезерование – с помощью фрез вытачивают сложные изящные элементы из дерева, формируют на плоскости 3D изображения и орнаменты.
Читайте также:  Сгоны для труб 1 дюйм

Разновидности

Классификация производится по целому ряду признаков:

  • По характеру материала – для графита, дерева, стали, чугуна, закаленной стали и так далее.
  • По составу режущих кромок – металлокерамика, твердые сплавы, алмаз, быстрорежущая сталь.
  • По конструкции – цельные, сварные, сборные (винтовое, болтовое соединение), напайные.
  • Существует классификация по функциональности – кольцевые, дисковые, по способу фрезерования – цилиндрическое и торцевое, и так далее.

Для фрезерно-гравировального станка

Применение фрезы определяется ее геометрией, то есть таким соотношением зубцов, которое придает материалу нужную форму. Хвостовая часть инструмента определяет способ закрепления в шпиндельной бабке.

По назначению фрезы разделяются на следующие виды:

  • Концевые – их особенностью является возможность работать во всех направлениях, а не только при осевом движении. Все кромки являются рабочими, то есть, формируют необходимый вид изделия.
  • Торцевые – используются при обработке плоских поверхностей. Здесь рабочими являются только вершины режущих лезвий. Формы их разнообразны, например, в виде ломаной линии или окружности. Обычно, торцевые фрезы более массивны и закрепляются жестко, что допускает более высокую скорость вращения.

Для работы с тугоплавкими металлами и сплавами, торцевые насадки оснащаются кромками из твердых сплавов.

  • Дисковые – разработаны для резки и отделки кромок и пазов. Пазовыми дисковыми прорезают неглубокие пазы. Двухсторонние и трехсторонние более универсальны и производительны за счет дополнительных лезвий на торцах. Для резки и производства узких пазов и шлицев используются тонкие диски – пилы.
  • Угловые – рассчитаны для обработки углов и кромок изделия. Одноугловая имеет режущие кромки с одной стороны конуса и на торцах. У двухугловой – для наклонных поверхностей, лезвия размещаются на двух смежных конических поверхностях. Двухугловые насадки отличатся лучшим балансом.
  • Фасонные фрезы – специальный инструмент для получения сложных профилей. Как правило, это резьба, винтовые стружечные каналы, фасонные канавки и так далее. Изделие выпускается с затылованными зубьями – с плоской передней поверхностью, или с остроконечными зубьями. Последние обеспечивают более чистую поверхность, но для их собственной заточки нужно специальное оборудование.

На фото изображены фрезы для автоматического станка

Фреза — это инструмент для обработки металлических деталей на станках. Процесс называется фрезерованием, по эффективности и производительности он превосходит другие способы обработки изделий из металла.

Принцип работы и конструкция

Инструмент на большой скорости двигается вокруг собственной оси и на малой — вперед, обрабатывая заготовку из металла. Формы поверхностей получаются различные: канавки, цилиндр, пазы или гладкие плоскости, зависит от характера прямолинейного движения.

Вращающаяся поверхность заготовки обрабатывается вращательным, подающим движением. Для создания винтовых углублений используется вращательное движение.

Фреза состоит из корпуса, к которому крепятся рабочие выступы — зубья. Весь корпус делится на рабочую часть, хвостовик и переходную — шейку. Конечная форма заготовки зависит от положения инструмента и исходной формы.

Виды фрез

Существует множество видов, предназначенных для выполнения различных работ:

  • торцевые;
  • цилиндрические;
  • угловые;
  • дисковые;
  • концевые;
  • фасонные;
  • шпоночные;
  • для выполнения Т-образных углублений;
  • насадные (составные и цельные).

Составные насадные применяют для создания сложных форм. С помощью цельных выполняют особо точные операции, они отлично уравновешены.

Цилиндрические фрезы

Фрезы для вертикально фрезерного станкаУстанавливаются на фрезерные станки горизонтального типа. Рабочие зубья могут иметь винтовую или прямую форму. Винтовые удобны для работы на узких участках, когда свойства винтовых зубов значительно не влияют на процесс резания. Чтобы уменьшить осевые усилия используются сдвоенные цилиндрические фрезы с различным наклоном режущих поверхностей. Такая форма выравнивает осевые усилия, влияющие на инструмент во время работы по металлу. Инструменты выполняются из быстрорежущих металлов с твердосплавными включениями на рабочих поверхностях.

Читайте также:  Пылесос для сбора бетонной пыли

Торцевые фрезы

Фрезы для вертикально фрезерного станкаИспользуются на станках фрезерных вертикального типа. Ось инструмента расположена перпендикулярно оси рабочей поверхности заготовки. Работают здесь в основном верхушки рабочих поверхностей зубьев. Торцевые части помогают, режут в основном боковые рабочие поверхности, находящиеся снаружи.

В связи с тем, что профилирующими являются только верхушки кромок, формы кромок отличаются разнообразием. Наиболее удобны инструменты с рабочими кромками в виде окружности или ломаной. С помощью торцового инструмента работа выполняется плавно при минимальном размере припуска. В данном случае величина припуска никак не влияет на угол соприкосновения с деталью, важны лишь диаметр инструмента и ширина фрезерования. По сравнению с другими видами торцовый может обладать большими габаритами и жесткостью, поэтому режущие зубья крепятся надежно и дополнены пластинами из твердых сплавов. Этот инструмент обладает большей производительностью, нежели цилиндрический.

Угловые фрезы

Фрезы для вертикально фрезерного станкаИспользуют для фрезеровки наклонных металлических плоскостей и угловых выемок на станках. Делятся на одноугловые и двухугловые. У первых активные зубья покрывают всю рабочую часть корпуса, у вторых — лишь конус.

В металлообработке применяются для выполнения стружечных углублений. Двухугловые фрезы работают сравнительно плавно. Чтобы верхушка инструмента не стачивалась слишком быстро, ее делают закругленной.

Концевая фреза

Фрезы для вертикально фрезерного станкаВырабатывает глубокие выемки и пазы на металлических деталях. Хвостовик для крепления в станке у концевой фрезы отличается своей формой — конус или цилиндр. Торцевые кромки несут вспомогательную функцию, основная нагрузка лежит на зубьях, расположенных в цилиндрической части. Их выполняют наклонными или винтовыми. Во втором случае необходимо выдержать наклон не более 45 градусов.

Шпоночные фрезы

Фрезы для вертикально фрезерного станкаИспользуются в основном для выполнения отверстий в металле. Работают только торцовые кромки. При затачивании затрагиваются задние рабочие кромки, поэтому диаметр инструмента со временем не уменьшается.

Для выполнения Т-образных выемок

Т-образные выемки на металлических деталях не редкость, для их исполнения разработан специальный вид фрез. В процессе работы стружка выводится плохо, поэтому они быстро ломаются. За один оборот инструмента зуб работает дважды. Зубья разнонаправлены, затачиваются поочередно — то с одной, то с другой стороны.

Дисковые фрезы

Может быть двухсторонней, пазовой или трехсторонней, вырезает выемки и углубления различной формы. Пазовые дисковые инструменты оснащены зубьями на цилиндре, с их помощью можно выполнить неглубокие пазы. Чтобы снизить трение в торцах, инструмент затачивают под углом, уменьшающим толщину к центру. Толщина инструмента предусматривает допуск до 0,05 миллиметров, которая постепенно уменьшается в процессе стачивания.

Двухсторонние и трехсторонние фрезы оснащены рабочими зубцами, в том числе на торцах. Рабочие зубья в торцах имеют вспомогательное значение, основную нагрузку на металл несут зубцы на цилиндре.

Зубья дисковых инструментов могут быть наклонными или располагаться прямо. Первые повышают производительность инструмента. Для этого на трехсторонних фрезах делают разнонаправленные зубья. Работа производится зубьями с цилиндра, а часть торцевых удалена, что не влияет на производительность.

Фасонные фрезы

Фрезы для вертикально фрезерного станкаНеобходимы при выполнении фасонных частей. Очень удобны при большой разнице между шириной и длиной обрабатываемой детали. При короткой поверхности используется метод протягивания. На таких инструментах зубья могут быть затылованными или острозаточенными. Вторые обеспечивают более чистую обработку, меньше истираются нежели затылованные при работе станка по металлу. Но их производство и затачивание возможно исключительно на специальных устройствах, которые четко выдерживают конфигурацию рабочих плоскостей. Потому такой вид фрезы используется только на крупных предприятиях.

Сборные фрезы

Фрезы для вертикально фрезерного станкаПредставляют собой корпус, в который вставляются рейки или зубья нужного размера из твердых сплавов. Форма рабочих кромок таких инструментов простая, обработка сложных деталей обеспечивается за счет особых профилей корпуса, в которые вставляются зубья.

Видео о дисковых и циркулярных фрезах по металлу: