Устройство вертикально фрезерного станка

Устройство вертикально фрезерного станкаСреди разнообразного станочного оборудования фрезерные станки составляют значительную долю в объёме металлорежущего оборудования, в том числе с числовым программным управлением. Главное достоинство станка обнаруживается при обработке фасонных деталей. Здесь он незаменим, и никакой другой с ним конкурировать не может. Фрезерный станок работает спокойнее, без ударов и толчков, как это бывает на строгальных и долбёжных станках, вследствие чего все механизмы дольше сохраняются.

Но каковы бы ни были достоинства, они пропадут, если не научиться как следует обращаться с оборудованием и использовать все его возможности.

Фрезерные станки в зависимости от выполняемых функций имеют следующие виды:

  • вертикальные;
  • горизонтальные;
  • сверлильные;
  • настольные и настольные с ЧПУ;
  • универсальные;
  • универсальные;
  • станки с ЧПУ и обрабатывающие центры с ЧПУ.

Характеристика вертикально-фрезерных станков

Устройство вертикально фрезерного станкаВертикально-фрезерным станок называется так, потому что шпиндель, на который крепятся устройства крепления заготовок или сама заготовка для обработки, расположен вертикально рабочей области стола. Это было одно из первых оборудований, которое применялось в обработке изделий металлических изделий. Они используются для обработки тяжёлых и крупных деталей и имеют повышенную жёсткость, что обеспечивает точность обработки.

Станок имеет концевые, торцевые, цилиндрические и фасонные фрезы, поэтому может выполнять различные фрезерные операции. На нём могут осуществляться сверлильные работы. Можно выполнять растачивание и зенкерование отверстий, нарезку пазов, зубьев, рамок, зубчатых колёс, углов.

Оборудование работает с различными видами металлов и сплавов, а также пластмассам.

Вертикально-фрезерный станок бывает двух видов:

  1. Станок без консоли.
  2. Станок с консолью.

Устройство вертикально фрезерного станкаСтанок без консоли имеет стол, расположенный на неподвижной станине, и называется крестовым. Он перемещается в поперечном и продольном направлении. С подвесного пульта осуществляется управление станком, а с помощью гидравлики устанавливаются числовые обороты шпинделя. Точное перемещение стола осуществляется за счёт замедления подачи оборотов. Полуавтоматический цикл, на котором могут работать механизмы, обеспечивает быстрый ход и остановку в необходимом положении.

Отличие станков с консолью от моделей без консоли в наличии движущейся консоли, на которой размещаются стол и салазки. Стол перемещается горизонтально по направляющим консоли. Сама консоль перемещается в трёх перпендикулярных направлениях. На ней смонтирована коробка подачи.

От подачи рабочего стола зависит скорость обработки и максимальные размеры деталей.

Технические возможности

Так как станок отличается вертикальным расположением компонентов, нужно знать и учитывать высоту модели, её габариты. Можно оценить технические возможности конструкции, ответив на следующие вопросы:

  1. Какую мощность имеет силовая установка?
  2. Есть ли система охлаждения?
  3. Какой тип управления: ручной или электронный?
  4. Сколько скоростей переключения частоты вращения?
  5. Как можно охарактеризовать ход стола?
  6. Какое количество оборотов у головки шпинделя?
  7. Какое ограничение заготовки детали по массе и габаритам?

Ответить на все эти вопросы можно, изучив технический паспорт модели. Это позволит сделать правильный выбор.

Современные модели

Устройство вертикально фрезерного станкаСовременные промышленные предприятия широко используют высокоточное оборудование с числовым программным управлением, однако, невозможно представить предприятие без оборудования с механическим управлением. Хотя механическим его можно назвать условно, так как практически все элементы конструкции работают от электрических приводов. Механическими остались приводы подачи стола и шпинделя с дублированием задания постоянной числовой величины подачи электрическим приводом.

У производителей фрезерно-вертикальных станков выпускаемые модели имеют одинаково узнаваемые черты.

Основным недостатком всех моделей можно считать высокую стоимость и ограниченный срок эксплуатации. Кроме этого, сложно найти специалиста, который сможет отремонтировать неполадку, если поставщик после реализации продукции не предоставляет последующего обслуживания.

К вертикально-фрезерным станкам относятся следующие модели: 6М12П, 6Р12Б, 6С12, 6Н12, 6Р12, 6Т12. Они нашли широкое применение не только в бывших республиках СССР, но и успешно экспортируются за рубеж. Это надёжное, качественное оборудование, которое не требует к себе пристального внимания. Современные заводы систематически улучшают конструкцию оборудования и по возможности увеличивают скорость резания. Из года в год технологические возможности различных моделей улучшаются.

Производители станков

Устройство вертикально фрезерного станкаОдним из известных производителей токарных станков является акционерное общество TRENS (Словакия). Особенность этой компании — изготовление оборудования качественной обработки и высокой точности. По требованию заказчика производитель может внести изменения в конструкцию станка. Оборудование доступно в обслуживании и эксплуатации.

Лидером европейских производителей металлорежущих станков, в том числе вертикально-фрезерных, является завод TAJMAC — ZPS (Чехия). Завод имеет своё литейное производство, что даёт предприятию независимость от внешних факторов. Качество обработки и высокая технологическая характеристика изготавливаемого оборудования позволяет использовать производимую заводом продукцию не только в машиностроении, но и в ракетостроении, энергетики, авиационных предприятиях.

Липецкое станкостроительное предприятие выпускает фрезерные станки российского производства. Достоинство этого сравнительно молодого предприятия в том, что они самостоятельно изготавливают узлы оборудования, а это значительно снижает стоимость, не уменьшая качества.

Уход за станком

Правильно обслуживать оборудование может только тот, кто хорошо знает устройство всех механизмов и как они действуют. Основные механизмы, которые нужно изучить:

  • привод;
  • шпиндель и его подшипники;
  • коробку скоростей и подач;
  • стол;
  • делительную головку;
  • принадлежности и приспособления.

Устройство вертикально фрезерного станкаОдним из основных условий, гарантирующих правильность обслуживания оборудования, является правильная своевременная смазка и чистота рабочего места.

Все механизмы должны быть отрегулированы на плавность хода, это значит, что они должны работать без остановки и люфта. Нельзя допускать перегрузки, так как это скажется на работе станка. На результат работы влияние оказывает закрепление фрезы и обрабатываемого изделия. Недопустимо вращение фрезы в обратную сторону. Её зубцы выкрошатся, и она придёт в негодность.

Нельзя класть на стол станка посторонние предметы. Стружку, которая образуется на столе, надо удалять часто, так как она не только мешает наблюдать за работой фрезы, но и заполняет промежутки между зубцами, увеличивая трение и расход энергии.

Необходимо следить за отводом отработанной жидкости в резервуар, так как если жидкость будет разливаться хаотично, то может смешаться с маслом и понизить качество смазки. После работы оборудование необходимо вытирать сухой ветошью.

Нельзя оставлять механизмы в процессе работы без присмотра.

Меры безопасности при работе

Устройство вертикально фрезерного станкаТак как сам вертикальный фрезерный станок работает медленно, то чаще всего травмы происходят из-за попадания пальцев рук под зубцы фрезы. Поэтому категорически запрещено удалять стружку руками, чистку зубцов фрезы необходимо производить специальной щёткой.

Причиной несчастного случая может быть попадание стружки в глаз. Во избежание этого при работе надо обязательно надевать защитные очки.

Специальная одежда должна быть не слишком прочной и плотно облегать тело. Так как концы болтающейся одежды могут попасть под вращающиеся механизмы и причинить телесные повреждения.

Можно получить травму вследствие неосторожного обращения с обрабатываемыми деталями. Тяжёлые детали, падая, могут причинить увечье ног или рук.

Читайте также:  Как определить внутриматочную беременность

Неисправность электрических приборов и неосторожное обращение с ними может привести к поражению электрическим током.

Чтобы устранить возможность падения при движении по скользкому полу, нужно работать в специальной обуви.

Фрезерной станок представляет собой один из самых распространённых подвидов оборудования для обработки различных металлических заготовок и деталей. Основной частью станка является фреза – режущий инструмент с несколькими лезвиями, закреплённый на шпинделе. В универсальных фрезерных станках шпиндель располагается под углом 90° к заготовке, однако другие модели (например, широкоуниверсальный станок) имеют дополнительную шпиндельную головку на выдвижной конструкции, позволяющей менять угол наклона фрезы.

Основные виды фрезерных станков

Фрезерные работы по металлу востребованы во многих областях современной промышленности, в связи с чем на рынке представлен широкий спектр модификаций фрезерных станков различной конструкции.

  • Универсальные фрезерные станки – оборудованы неподвижным горизонтальным шпинделем и поворотным столом;
  • Широкоуниверсальные фрезерные станки – по сравнению с универсальными станками дополнительно оснащены приставным шпинделем, который может поворачиваться вокруг горизонтальной и вертикальной оси;
  • Горизонтальные фрезерные станки – имеют горизонтальный шпиндель и консоль, которая может перемещаться перпендикулярно шпинделю в нескольких направлениях. Используются для работы с изделиями среднего веса и небольшого размера;
  • Вертикальные фрезерные станки – в данных моделях шпиндель и фреза располагаются вертикально и могут поворачиваться вокруг своей оси. Рабочая консоль может двигаться как перпендикулярно к режущему инструменту, так и вертикально;
  • Бесконсольные фрезерные станки – оборудованы шпинделем со фрезой, которые перемещаются только вертикально, и столом, который может двигаться лишь в продольном и поперечном направлениях;
  • Продольные фрезерные станки. Изготовляются в двух- и одностоечном вариантах, могут быть оборудованы двумя вертикальными и двумя горизонтальным фрезами. Стол продольных станков может двигаться только в продольном направлении, шпиндели двигаются как вертикально, так и поперечно;
  • Копировальные фрезерные станки – наиболее современные модели, траектория движения и скорость перемещения шпинделя и стола контролируются за счёт программного управления, для копирования образец детали ощупывается специальным копировальным инструментом;
  • Шпоночные фрезерные станки – характеризуются наличием автоматизированного рабочего цикла и оснащены двигающимся в продольном направлении столом и вертикальным шпинделем, способным совершать так называемые планетарные движения заданного диаметра;
  • Карусельные фрезерные станки – оборудованы вертикальными шпинделями с фрезами и непрерывно вращающимся круглым столом, позволяющим не прерывать работу над деталью;
  • Обрабатывающие центры – сочетают функционал токарного и фрезерного станков, позволяя в короткий срок осуществлять комплексные токарно-фрезерные работы над металлическими деталями и изделиями сложной конфигурации.
Устройство вертикально фрезерного станка
Рис.5. Основные конструктивные элементы горизонтально-фрезерного станка: 1 – оправка; 2 – фреза; 3 – тиски; 4 – деталь; 5 – столУстройство вертикально фрезерного станка

Рис 6. Устройство горизонтально-фрезерного станка:

1 – фундаментная плита; 2 – станина; 3 – консоль; 4 – салазки; 5 – стол; 6 – хобот; 7 – оправка с фрезой

Основой фрезерного станка является станина – устойчивая база, на которой закрепляются прочие части устройства. Внутри станины располагаются коробка скоростей и полый вал шпиндельного механизма. Фреза станка поддерживается при помощи “хобота” – специальной конструкции с подвесками.

В процессе работы консоль с коробкой подач движется по вертикальным направляющим станины. В это же время салазки с поворотным механизмом, несущим продольный стол, перемещаются в поперечном направлении по направляющим консоли. Стол может поворачиваться вокруг вертикальной оси и таким образом менять своё положение и в горизонтальной плоскости (по отношению к оси шпинделя).

После запуска двигателя станка при помощи коробки передач крутящий момент передаётся на шпиндель. На переднем торце шпинделя монтируется фрезерная оправка, обычно представляющая собой так называемый конус Морзе – стержень конической формы, на котором с помощью колец и гаек фиксируется режущий инструмент (фреза). У моделей станков с расширенным функционалом шпиндельных головок может быть несколько – как правило, дополнительная головка более подвижна и может работать как отдельно, так и параллельно с основной, осуществляя фрезеровку изделий сложной конфигурации, а также такие виды работ, как сверление, растачивание и пр.

Устройство вертикально фрезерного станка

Рис 7. Устройство вертикально-фрезерного станка:

1 — фреза, 2 — шпиндель; 3 — хобот; 4 — станина; 5 — стол; 6 — салазки;

7 — консоль; 8 — фундаментная плита; 9 — панель запуска шпинделя;

10 — регулировка передач шпинделя; 11 — регулировка скорости вращения шпинделя; 12 — подача СОЖ; 13 — продольное перемещение стола;

14,15,16 — ускоренные перемещения стола; 17 — поперечное перемещение стола

Особенности фрезерных станков с ЧПУ

Главное отличие современного оборудования с ЧПУ от стандартных станков – автоматизация управления скоростью фрезы и перемещением стола в процессе обработки детали. На предприятиях, осуществляющий серийных выпуск деталей со сложной криволинейной поверхностью (лопасти воздушных винтов, лопатки самолётных турбин) используются станки ЧПУ со шпинделем на отдельных салазках, позволяющих режущему инструменту самостоятельно двигаться вертикально и вокруг своей оси.

Отдельный класс также представляют собой копировальные фрезерные станки с ЧПУ, которые задействуются для обработки деталей сложной конфигурации (матриц для штамповки листовых изделий из металла, форм для литья и др.). Подобные модели оборудованы специальным щупом-индикатором, который изучает фигурный профиль детали-образца и передаёт полученные данные через рабочую фрезу для создания аналогичного изделия.

Измерительный инструмент, применяемый на производстве.

Когда дело касается деталей и составляющих готовых изделий, ошибок в расчетах размеров быть не должно. Ведь от этого будет зависеть в конечном итоге качество выпускаемой продукции. К примеру, несоответствие диаметра крепежного элемента размеру отверстия станет причиной ненадежности всей конструкции. Именно поэтому на большинстве предприятий проводятся контрольные измерения.

Рассмотрим подробнее следующие измерительные приборы.

Линейка измерительная — инструмент, с помощью которого

измеряют линейные размеры. По измерительной линейке производят отсчет показаний измерительных инструментов, таких как кронциркули, нутромеры и т. п. Шкала линейки имеет цену деления 1мм или 0,5мм. Через каждые 5мм штрих на линейке имеет несколько больший размер. Через каждый 1см еще более удлиненный штрих снабжен цифрой, показывающей на количество сантиметров до начала шкалы.

Устройство вертикально фрезерного станкаРис. 8 Линейка измерительная

Малка — инструмент, с помощью которого переносят размеры углов с детали на угломерный инструмент или на заготовку.

При производстве столярных работ применяют деревянную малку. Она представляет собой колодку с прорезью и пера. Перо и колодка шарнирно соединены с помощью винта и гайки-барашка. Для того, чтобы установить перо в нужное положение, необходимо ослабить, а затем затянуть барашек. В нерабочем положении перо убирается в прорезь колодки, при этом малка не занимает много места.

Устройство вертикально фрезерного станка Рис. 9 Малка

При производстве слесарных разметочных работ применяют металлическую малку.

Микрометр — инструмент, с помощью которого производят измерения с точностью до 0,01мм. В состав микрометра входит скоба с пяткой, микрометрический винт с шагом 0,5мм и стопор. Микрометрический винт состоит из стебля, барабана, и головки. Продольная шкала, нанесенная на стебель, разделена риской на основную и вспомогательную так, что расстояние между рисками двух шкал составляет 0,5мм. Окружность барабана разделена на 50 равных делений. Поворот барабана на одно деление дает перемещение микрометрического винта на 0,01мм. Трещотка, которой снабжена головка, позволяет передавать на микрометрический винт постоянное усилие. В случае, когда микрометрический винт упирается в пятку, торец барабана должен совместиться с нулевым делением основной продольной шкалы. При этом нулевое деление круговой шкалы на барабане должно совпадать с продольной риской основной шкалы.

Читайте также:  Правила работы с нагревательными приборами

Устройство вертикально фрезерного станкаУстройство вертикально фрезерного станка

Устройство вертикально фрезерного станка

Нутромер — инструмент, с помощью которого определяют внутренние

размеры деталей. Отсчет показаний производят по измерительной линейке с точностью около 0,5мм. Нутромер состоит из двух ножек, соединенных шарниром. Нижние концы ножек выгнуты наружу.

Рис. 11 Нутромер

Устройство вертикально фрезерного станка

Плита разметочная — основное разметочное приспособление.

От поверхности плиты отсчитывают все размеры, которые отмечаются рисками на деталях при пространственной разметке. Разметочные плиты изготавливают литьем из мелкозернистого серого чугуна. В нижней части плиты расположены ребра жесткости, которые препятствуют ее изгибу под весом размечаемых деталей и под весом самой плиты.

Рис. 12 Плита разметочная

Устройство вертикально фрезерного станка

Рабочая плоскость плиты обрабатывается на точных строгальных станках, а затем прошабривается. Для облегчения установки на плите различных приборов рабочая поверхность плит иногда бывает разделена на квадраты канавками глубиной 2 — 3мм и шириной 1 — 2мм.

Штангенциркуль — инструмент, с помощью которого производят измерения, погрешность которых не превышает 0,1мм. Штангенциркуль позволяет измерить наружные и внутренние размеры, а также глубину.

Штанга с миллиметровыми делениями с одной стороны заканчивается глубиномером, а с другой стороны неподвижными губками. К неподвижным губкам примыкают подвижные губки.

Подвижные губки снабжены вспомогательной шкалой, называемой нониусом. С помощью нониуса возможно производить измерения, точность которых 0,1мм. Подвижные губки могут свободно перемещаться вдоль штанги. В нужном положении подвижные губки фиксируются с помощью стопорного винта.

Рис. 13 Штангенциркуль

Устройство вертикально фрезерного станкаУстройство вертикально фрезерного станка

Шкала нониуса, длиной 19мм разделена на части, по 1,9мм каждая. В том случае, когда нулевой штрих нониуса совместится с одним из делений шкалы на штанге, остальные деления нониуса (кроме последнего десятого) с делениями основной шкалы не совпадут. Первый штрих нониуса и второе деление миллиметровой шкалы различаются на 0,1мм. Второе деление нониуса и четвертое деление штанги на 0,2мм, третье и шестое – 0,3мм, четвертое и восьмое — 0,4мм, пятое находится посредине между девятым и десятым. Производя измерения, отсчитывают целые миллиметры по основной шкале на штанге напротив нулевого деления нониуса. Отсчет десятых долей миллиметра производится по тому делению нониуса, которое совпадает с делением основной шкалы на штанге.

Контроль калибрами.Для выполнения операций технического контроля в условиях массового и крупносерийного производства широко используют контрольные инструменты в виде калибров.

Калибры— это тела или устройства, предназначенные для проверки соответствия размеров изделий или их конфигурации установленным допускам. Они применяются чаще всего для определения годности деталей с точностью 6. 17 квалитетов, а также в устройствах активного контроля, работающих по принципу «западающего калибра».

С помощью предельных калибров определяют не численное значение контролируемого параметра, а выясняют, выходит ли этот параметр за предельные значения или находится между двумя допустимыми. При контроле деталь считается годной, если проходная сторона калибра (ПР) под действием усилия, примерно равного массе калибра, проходит, а непроходная сторона калибра (НЕ) не проходит по контролируемой поверхности детали. Если ПР не проходит, деталь относят к бракованным с исправимым браком. Если НЕ проходит, деталь относят к бракованным с неисправимым браком.

Выбор детали для курсового проекта по дисциплине «Технология машиностроения»

Служебное назначение детали

Название детали: Вал.

Материал детали: Сталь 40.

Габаритные размеры: Ø8,8×27,8.

Неуказанные предельные отклонения размеров: Н12.

Вал — деталь, предназначенная для передачи крутящего момента и восприятия действующих сил со стороны расположенных на нём деталей и опор.

Устройство вертикально фрезерного станка

Деталь – вал изготавливается из стали 45 ГОСТ 1050-74 прутков фасонного проката. Конфигурация наружного контура и отверстия не вызывает значительных трудностей при получении заготовки.

Таким образом, заготовку можно считать технологичной.

Валы, коленчатые и распределительные валы, шестерни, шпиндели, бандажи, цилиндры, кулачки и другие нормализованные, улучшаемые и подвергаемые поверхностей термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность.

Обоснование выбора оборудования

Выбор станка должен основываться на следующих правилах:

· Мощность, производительность и точность должны быть минимальными, но достаточно для выполнения требования предоставляемых к операции

· Обеспечение концентрации производства с целью уменьшения числа операций, количества оборудования, повышения производительности и точность за счет уменьшения числа переустановок заготовки

· В среднесерийном производстве следует применять высокопроизводительные станки-автоматы, агрегатные станки, станки с ЧПУ

· Оборудование должно отвечать требования безопасности, Эргономики и экологии.

Данные по выбору оборудованию занесены в таблицу.

Технологический маршрут обработки детали

№ операцииНаименование операцииСтанок
Токарная чистоваяMCFV-2080NT
ФрезернаяMCFV-2080NT
ФрезернаяMCFV-2080NT
СверлильнаяMCFV-2080NT
РезьбонарезнаяMCFV-2080NT
ТокарнаяMCFV-2080NT
СверлильнаяMCFV-2080NT

Обоснование выбора режущего инструмента

При выборе режущего инструмента следует руководствоваться правилами:

· Режущий инструмент выбирается исходя из метода обработки, оборудования, расположения обрабатываемой поверхности

· Следует отдавать стандартным и нормализованным инструментам и только при их отсутствии применять нестандартные

· Материал режущего инструмента выбирается исходя из обрабатываемого материала, состояния поверхности и вида обработки.

№ операцииНаименование операцииРежущий инструментМерительный инструмент
Токарная черноваяРезец токарный проходной прямой левый ГОСТ-18869-73 P9K5Калибр-скоба ГОСТ 18355-73
ФрезернаяФреза концевая с цилиндрическим хвостовиком ГОСТ 170250-71Ø8 P6M5K5Шаблон ГОСТ 2534-79
ФрезернаяФреза концевая с цилиндрическим хвостовиком ГОСТ 170250-71 Ø8 P6M5K5Шаблон ГОСТ 2534-79
СверлениеСверло метчикКалибр-пробка ГОСТ 18355-73
РезьбонарезнаяСверло-метчикКалибр-пробка ГОСТ 18355-73
ОтрезнаяРезец отрезной двухсторонний ГОСТ-18883-73 Т5К10Штангенциркуль ШЦЦ-150-0,01 электронный ГОСТ 166-89
СверлильнаяСверло по металлу с коническим хвостовиком ГОСТ 10903-77 Ø7,5 Р6М5Калибр-скоба ГОСТ 18355-73

Техпроцесс изготовления вала

НаименованиеОбор- ниеИнст-тПриспособление
Заготовительная
Токарная. Точение заготовки на l = 27,8 t = 0,7MCFV-2080NTРезец проходной ГОСТ 18880-73Трехкулачковый самоцентрирующий патрон
Фрезерная. Снятие лысок l = 8,8, t = 2,3Фреза концевая ГОСТ 17025-71
Сверлильная. Сверление перпендикулярного отверстия ø3, на t=4Сверло-метчик
Резьбонарезаная Нарезание резьбы M4×1Сверло-метчик
Токарная Отрезание заготовки на l=27,9Резец отрезной двухсторонний ГОСТ 18884-73
Сверлильная. Сверление осевого отверстия Ø7,5, на t =19Сверло по металлу ГОСТ 10903-77
МоечнаяВанна моечная
ИзмерительнаяСтолКалибр-скоба
ГальваническаяЭлектрохим.
Контрольная измерительнаяСтол ОТК

После обработки детали на станке, производится контрольно – измерительная операция контролером ОТК. Для проверки деталей применяют калибры, шаблоны, штангенциркуль, специальные и др. контрольные приспособления. Если деталь соответствует требуемым параметрам, то её отправляю дальше, согласно маршрутному листу.

Заключение

В ходе прохождения производственной практики мной были рассмот-рены вопросы, касающиеся структуры предприятия, цеха, изучен процесс работы отделов.

Во время практики появилась возможность применить полученные знания в учебном заведении в реальной рабочей обстановке. Также были получены первичные профессиональные умения и навыки. Принимал участие в рабочих процессах.

Читайте также:  Сколько зарабатывает слесарь кипиа

Список используемой литературы

1. Инструкции предприятия по охране труда, технологии выполнения работ.

2. Фещенко В.Н., Махмутов Р.Х. Токарная обработка.: Учеб. для проф. учеб. заведений. – 3 изд. испр. М. Высшая школа; Изд. центр «Академия».: 2004.

3. Черпаков Б.И. Технологическая оснастка.: Учеб. для сред. Образова-ния/Б.И. Черпаков. – М.: «Академия». 2004.

Процесс фрезерования позволяет получать детали различной формы и размеров. Наиболее распространенным вариантом фрезерного станка по металлу можно назвать вариант исполнения, когда шпиндель расположен вертикально. Подобное оборудование стали называть вертикально-фрезерными станками.

Консольные вертикально-фрезерные станки изготавливают на базе горизонтально-фрезерных с небольшим изменением коробки скоростей и станины.

Устройство вертикально фрезерного станка

Этап развития станков до появления ЧПУ

Все станки можно разделить на две группы:

  1. Группа, в которой установка режимов работы, подача и другие действия проводятся человеком.
  2. Группа обрабатывающих станков по металлу, работа которых полностью или частично автоматизирована при помощи блока с числовым программным управлением.

Фрезерный станок с вертикально расположенным шпинделем без ЧПУ используются уже на протяжении нескольких десятилетий. Наиболее популярными стали следующие модели: 6Т12, 6М12П, 6Р12, 6Р12Б. Эти представители группы фрезерных станков были очень распространены в бывшем СССР. Только после того, как было доказано расчетами и на практике превосходство ЧПУ с экономической точки зрения и другим характеристикам, эти станки по металлу стали заменять новыми. Тем не менее, 6Р12 можно встретить практически на всех крупных машиностроительных заводах.

Устройство вертикально фрезерного станка

Устройство вертикально фрезерного станка

Устройство вертикально фрезерного станка

Устройство вертикально фрезерного станка

Если провести краткое описание характеристик этого оборудования, то можно выделить следующие их особенности:

  1. проводят обработку практически всех металлов и сплавов, в том числе и чугуна. по этому показателю ограничением является устойчивость используемого режущего инструмента к стиранию, разрушению при обработке с указанными режимами работы определенного типа материала.
  2. схожая конструкция: наличие фрезерной бабки, стола, салазок, шпинделя, станины.
  3. надежность и неприхотливость – качества, которые обусловили популярность указанных выше станков. на момент производства эти станки экспортировались во многие страны мира.
  4. при помощи них можно проводить фрезерование, сверление, растачивание. Кроме этого отметим появление механизма поворота головки на угол 45° относительно стола. Эта особенность позволила создавать элементы, которые расположены относительно плоскости основания под определенным углом.

Устройство вертикально фрезерного станка

Кинематическая схема консольно-фрезерного станка 6Н12

Отличительной особенностью оборудования можно назвать возможность использования определенных показателей характеристик обработки: величину подачи, скорость вращения инструмента и т.д. Кроме этого все модели отличаются размером стола. Этот показатель определяет возможность обработки заготовок определенных размеров и веса.

В расшифровке первая цифра означает группу фрезерных станков, следующая буква обозначает модернизацию основной модели, вторая по счету цифра подгруппу вертикально-фрезерных станков, последняя цифра размер стола. Остальные характеристики можно найти в спецификации.

Консольные и бесконсольные модели

Основным отличием всех вертикально-фрезерных станков по металлу можно назвать наличие или отсутствие консоли. Практически все современные варианты исполнения с ЧПУ относятся к консольному типу. Однако ранее довольно популярными были бесконсольные станки по следующим причинам:

  1. Отсутствие консоли обуславливало то, что основанием для стола становился пол завода или бетонная плита.
  2. Использование в качестве основания для салазок пола или бетонной плиты приводило к значительному повышению жесткости конструкции, к ее удешевлению.
  3. Повышение жесткости конструкции обуславливало возможность обработки больших и тяжелых деталей.

Однако по причине того, что основание стола не может учитываться в создаваемых программах обработки, точность обработки была значительно меньше, чем у моделей с консолями. Именно поэтому числовое программное управление крайне редко устанавливают на подобного типа станки.

Вертикально-фрезерные станки в эпохе информационных технологий

Принцип работы рассматриваемых фрезерных станков по металлу обуславливал малую подвижность шпиндельной бабки (это проводилось только в наладочных целях). Фрезерование плоских поверхностей проводится путем изменения положения стола с жестко закрепленной заготовкой относительно первоначальной координаты. Именно подобная особенность обуславливает малую точность обработки.

Всеми процессами, от установки режимов резания, до управления положения стола руководит фрезеровщик. Человеческий фактор определяет высокий процент брака по современным меркам, а также ухудшение производительности.

Затронув показатель производительности, отметим, что при конструировании станков несколько десятков лет назад не учитывалась возможность использования режущего инструмента, изготовленного из сверхтвердого материала, а также многие модели не имеют системы подачи СОЖ (смазывающе-охлаждающей жидкости). Поэтому при использовании подобных станков также нельзя повысить производительность.

Вертикально-фрезерные станки 6Т12, 6М12П, 6Р12, 6Р12Б изготавливались на заводах СССР. Уже на протяжении многих лет эти заводы прекратили свое существование, и рассматриваемые модели другие представители сферы станкостроения не выпускают из-за экономической невыгодности.

Современные вертикально-фрезерные станки

Несмотря на неоспоримое преимущество внедрения ЧПУ все же производят вертикально-фрезерные станки с механическим управлением, к примеру, JET JVM-836 TS. При их проектировании и производстве используется современное оборудование, что позволило добиться высокой точности позирования всех элементов конструкции, ее жесткости, а это благоприятно повлияло на показатель возможной точности, достигаемой при фрезеровании. Кроме этого практически все элементы конструкции стали работать от электрических приводов. Исключением можно назвать приводы подачи стола и шпинделя, которые ставят механического типа (однако проводится их дублирование электрическим приводом для возможности задания постоянной величины подачи).

Отдельное внимание заслуживают варианты исполнения с ЧПУ, к примеру, станок Haas TM-2. Применение современных технологий позволило сделать практически весь процесс автоматизированным (после ввода программы и закрепления заготовки, до ее снятия не требуется вмешательство оператора). Описание подобных фрезерных комплексов включает следующие характеристики:

  1. Работа на высоких скоростях вращения шпинделя, использование больших показателей подачи, движение шпинделя в двух плоскостях, высокая скорость позиционирования вместе с автоматизацией процесса позволяют получить высокоточные детали за минимальное время.
  2. Сложная система подачи СОЖ и удаление стружки из зоны резания.
  3. Максимальная защита окружающих.
  4. Возможность фрезерования по сложным траекториям.

Если рассматривать вопрос достоинств и недостатков, характеристики современных фрезерных станков по металлу при вертикальном расположении шпинделя, стоит указывать определенные модели, так как у них много различий и описание имеет различное содержание. Единственными их общими недостатками, которые присущи практически всем вариантам исполнения, можно считать высокую стоимость и малый гарантируемый срок эксплуатации, а при возникновении неполадок найти специалиста крайне сложно (при этом стоимость ремонта также может быть высокой).

В заключение отметим, что приведенный фрезерный станок по металлу в этом пункте, несмотря на свою сложную конструкцию, относится к вертикально-фрезерной группе, так шпиндель расположен в вертикальной плоскости. Стоимость этой модели около 50 000 $, она способно создавать готовые детали с одним перебазированием, то есть заготовка один раз должна быть перестановлена так, чтобы можно было обработать поверхность, которая при предыдущем этапе фрезерования была основанием.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.