Устройство и принцип работы фрезерных станков, классификация, ТОП-5 по оценке пользователей

К фрезерным станкам относится большая группа металлорежущего оборудования. Оно отличается вращательным движением закрепленного на шпинделе многолезвийного режущего инструмента и поступательным движением детали относительно фрезы.

Различные виды столов и приспособления позволяют производить расточку, обрабатывать цилиндрические поверхности, нарезать зуб, делать сложные рельефы с большой точностью.

Что можно на нем сделать, и для чего он нужен?

Основное назначение фрезерного станка – обработка плоских поверхностей с большой скоростью и чистотой. Фреза – многолезвийный инструмент, вращается и срезает сразу широкую полосу металла с заготовки.

Расточные головки, центра, поворотные и наклонные столы увеличивают возможности фрезерных станков. На них выполняется много операций, включая:

• фрезеровка горизонтальной и боковых плоскостей;
• создание сложного рельефа;
• вырезка пазов;
• сверление и расточка;
• торцовка;
• обработка фигурных кромок;
• нарезка зубьев прямых и косых на шестернях;
• создание винтовых канавок;
• обработка по периметру деталей сложной формы.

На фрезерном станке быстро можно изготовить планки, подушки, рычаги, кривошипы и другие детали с плоской поверхностью и отверстиями. Читайте также: фрезерный станок 675, его особенности и технические характеристики

Самый дешевый фрезерный станок- видео

Разновидности

Фрезерные станки отличаются размерами, конструкцией и количеством выполняемых операций. Настольные имеют небольшие размеры и выполняют обработку в одной плоскости. Широкоуниверсальные полностью обрабатывают деталь весом в 200 кг. У каждого типа оборудование свое назначение.

Обязательно прочитайте также статью о том, что такое фрезерно центровальный станок.

Вертикально-фрезерный

Фрезерный станок классифицируется по положению шпинделя – вертикальное. Стол с заготовкой перемещается в оси X и Y. Вертикально поднимается вместе с консолью. Фреза обрабатывает верхнюю поверхность заготовки, производит:

• фрезеровку;
• сверление;
• расточку;
• вырезку пазов и канавок;
• обработку углов.

Остальные операции возможны с применением дополнительных приспособлений.

Горизонтально-фрезерный

Такой фрезерный станок предназначен для обработки небольших деталей весов 250–300 кг, из боковых и верхних поверхностей, вырезания пазов. Стойка и консоль аналогичные, как у вертикально-фрезерного станка. Стол совершает продольное и поперечное перемещение. В верхней части станины горизонтально перемещается по направляющим в стойке хобот с серьгой.

Они установлены для крепления штанги с дисковой фрезой обрабатывать верхние поверхности, придания им рельефа, вырезки пазов различной формы. На прямые хоботы устанавливают угловые и расточные головки для фрезеровки, сверловки и расточки. Наклонные столы ставят для обработки по всем плоскостям, создания отверстий прямых и под углом.

Сверлильно-фрезерный

Одностоечные фрезерные станки с вертикально расположенным шпинделем. Стол перемещается в продольном и поперечном направлении. В бесконсольных моделях вертикальная подача осуществляется шпиндельным узлом по направляющим в передней части стойки.

В шпиндель, кроме фрез крепится патрон и осуществляется сверловка верхней поверхности. Сверлильно-фрезерный станок удобно использовать при изготовлении деталей под фрезеровку с большим количеством отверстий. Все операции выполняются на одном фрезерном станке.

Универсальный

Стол в универсально-фрезерных станках, кроме линейных перемещений может поворачиваться вокруг вертикальной оси. Благодаря этому у заготовки с одной установки обрабатываются боковые и верхняя поверхность, торцы. Универсальный агрегат может быть с вертикальным и горизонтальным расположением шпинделя.

Читайте также: фрезерный станок 6Р81 его описание и технические характеристики

Настольный бытовой, для домашней мастерской

Небольшой фрезерный станок бесконсольного типа. Оборудование, работающее по металлу, имеет стол с продольным и поперечным перемещением. Вертикально опускается шпиндельный узел. Фрезерные станки по обработке дерева имеют неподвижный стол с продольными направляющими по бокам. Между стойками по поперечине перемещается шпиндельный узел. Вертикальное движение происходит по направляющим салазок на каретке.

С ЧПУ

Фрезерные станки с числовым программным управлением (ЧПУ) предназначены для изготовления больших партий одинаковых деталей. Они имеют револьверную головку или магазин инструмента и в процессе работы самостоятельно его меняют. Деталь крепится на поворотном столе и во вращающиеся центры.

Фрезерный станок с ЧПУ многофункциональный:

• обрабатывает плоские и цилиндрические поверхности;
• производит сверловку всех плоскостей;
• расточку;
• вырезание пазов и шипов;
• фрезеровку зуба;
• обработку углов и кромок;
• фрезеровку зубчатых шестерен.

На фрезерном станке с ЧПУ производят полный цикл обработки, от заготовки до готовой детали с одной установки

Читайте также: фрезерный станок ВМ127 описание, технические характеристики

Обрабатывающие центры с ЧПУ

Обрабатывающие центры – улучшенная по своим возможностям модель фрезерного станка с ЧПУ. Кроме фрезерных операций, заготовка, зажатая во вращающихся центах, проходит токарную обработку. Фрезерные станки предназначены для изготовления сложных деталей с высокой точностью. Перемещение детали осуществляется асинхронными и шаговыми двигателями. Датчики считывают положение инструмента и передают на блок управления агрегата.

Настольные с ЧПУ

Настольные фрезерные станки с ЧПУ бесконсольного типа. Модели, обрабатывающие сталь и чугун, имеют подвижный стол, перемещающийся в горизонтальной плоскости. Вертикально движется инструмент. Настольное оборудование, обрабатывающее дерево и мягкие сплавы цветных металлов, имеет большой неподвижный стол с пазами для крепления заготовок.

Вдоль него по направляющим, перемещаются стойки, соединенные порталом с направляющими для поперечного передвижения каретки со шпиндельным узлом. Каждый вал соединен с шаговым двигателем. Компьютер управляет перемещением в 3 осях, включая и переключая их. Шпиндель имеет свой отдельный привод с регулируемой скоростью вращения.

Широкоуниверсальные

К широкоуниверсальным относятся вертикально-фрезерные станки с поворотной головкой. Шпиндель поворачивается в каждую сторону до 90⁰. Установленные на столе детали обрабатываются со всех сторон, кроме нижней плоскости. Производится:

• фрезерование;
• сверление;
• расточка;
• выборка пазов и канавок;
• обработка косозубых колес.

Карусельно-фрезерные

Вращающийся стол на карусельно-фрезерном станке упрощает обработку крупных деталей по периметру. Продольное перемещение шпиндельного узла позволяет создавать изделия со сложной конфигурацией по боковым плоскостям. Фрезерный станок может управляться человеком и ЧПУ, работать по копиру. На карусельно-фрезерном агрегате изготавливают единичные детали и небольшие партии.

Карусельные фрезерные автоматы с пневматическими зажимами предназначены для массового производства изделий. В них устанавливают несколько деталей, которые поочередно проходят весь цикл обработки. Станочнику остается только поставить новую заготовку на освободившееся место. На агрегатах с накопителями заготовки устанавливаются автоматически. Недостаток автомата – его узкая специализация. Для обработки заготовок другого типа понадобится сложная переналадка.

Портальный

Портальное оборудование предназначено для обработки крупногабаритных деталей. Станина имеет продолговатую форму. По ее направляющим перемещается стол в продольном направлении. На стойках и поперечном портале расположены горизонтальные и вертикальные суппорты. Каждый имеет свой электропривод и коробку скоростей. Шпиндель при работе выдвигается перпендикулярно направлению перемещения суппорта.

Обработка детали одновременно может производиться по 3 плоскостям:

• фрезеровка;
• вырезка пазов;
• сверление.

Шпинделя работают синхронно. При необходимости проводить сложные технологические операции, в работу включают один суппорт.

Фрезерно-центровальный

Фрезерно-центровальный агрегат относится к станкам специального назначения. Он имеет продолговатую станину с направляющими. На них, напротив друг друга, в одной горизонтальной оси, установлены два шпинделя. Между ними прижимной узел. Центровальный агрегат предназначен для фрезеровки торцов по плоскости и центровке, длинных заготовок типа вал.

Соосность центровки обеспечивается установкой инструмента и одновременной обработкой двух концов заготовки. Фрезеровка торцов получается, строго перпендикулярна относительно оси детали и параллельна между собой.

Как выбрать фрезерный станок

Перед тем, как приступить к выбору фрезерного станка надо определится с его габаритами, массой станка и местом, где он будет находиться. Если фрезерный станок будет поставлен на перекрытие, то оно должна выдерживать большие нагрузки и вибрации. А если делать по уму для какого-нибудь производства, то под фрезерный станок необходимо заливать фундамент по всем правилам и требованиям, которые указаны в инструкции или паспорте станка.

А так в целом необходимо обратить внимание на следующее:

1. Производительность.
2. Возможности, режимы.
3. Возможные сложности при настройке.
4. Репутация производителя.
5. Отзывы покупателей и владельцев фрезерного станка.
6. Гарантийное и внеплановое техническое обслуживание.

ТОП-5 фрезерных станков по металлу по оценкам пользователей

Сам ТОП отсортирован еще и по цене, поэтому не нужно думать, что третья позиция хуже первой, оно лучшая в своей ценовой категории, а та в своей по мнению покупателей.

Фрезерный станок 6Т12

Основное его предназначение для фрезерование цилиндрических поверхностей. Если для работы необходимо применить дисковые или фасонные фрезы тогда используется горизонтальный шпиндель, если же используются торцевые, концевые и шпоночные фрезы, тогда используется вертикально поворотный шпиндель.

Кроме фрезерования на станке можно также выполнять сверление, рассверливание, растачивание, развёртывание, зенкерование и т.д. А если использовать дополнительную оснастку, то можно также выполнять долбление, нарезание резьбы и другие операции.

Фрезерный станок СФ-676

Предназначен станок для обработки методом фрезерования цилиндрических деталей. Как и на предыдущем фрезерном станке дисковые, фасонные фрезы используются при помощи горизонтального шпинделя, а концевые, торцевые и шпоночный при помощи вертикального поворотного шпинделя.

На фрезерном станке можно выполнять сверление, рассверливание, растачивание, зенкерование, а если применить дополнительную оснастку, то и нарезание резьбы, долбление и т.д.

Фрезерный станок STALEX MUF50 DRO

Это универсальный фрезерный станок по металлу с устройством цифровой индикации по трем осям с автоматической подачей по ним. Его применяют для выполнения различных фрезерных работ по таким материалом, как сталь, различные сплавы металлов, полимеры, чугун.

Детали обрабатываются с помощью различных таких фрез, как: цилиндрические, дисковые, фасонные, торцевые, модульные, червячные и т.д. Фрезерный станок просто незаменим при мелкосерийном производстве, благодаря легкой настройки и возможности быстрой замены инструмента.

Фрезерно-сверлильный станок Stalex BF45PF

Фрезерный станок позволяет фрезеровать поверхности металлов, цветных сплавов, полимеров. Его основные функции — это торцевание поверхностей, растачивание отверстий, сверление под различным углом, зенкование, нарезание резьбы.

Основные достоинства фрезерного станка —это массивная чугунная литая станина, направляющие в виде ласточкиного хвоста, которая обеспечивают точность при обработке детали, автоматическая подача по оси Z, мощный 2-х ступенчатый двигатель.

Фрезерный станок Proma FPX-20E

Это мини фрезерный станок предназначен для обработки небольших деталей из металлов сплавов цветных металлов полимеров. Его основные достоинства — это небольшие габариты и возможность подключения к сети 220 В. Поэтому он отлично подойдёт для домашней мастерской или мелкосерийного производства.

На фрезерном станке можно выполнять все работы по фрезерования сверлению и другими операциями, которые могут быть выполнены осевыми режущими инструментами.

Сводная таблица технических характеристик ТОП-5 фрезерных станков

Основные узлы, устройство и принцип действия

Фрезерный станок обрабатывает неподвижно закрепленную на столе заготовку вращающимся многолезвийным инструментом. Перемещение детали относительно фрезы происходит за счет движения стола и салазок в поперечном и продольном направлении. Вертикально может перемещаться консоль или шпиндельная головка.

Основание

Внизу фрезерный станок имеет основание. Обычно это литая из чугуна платина. У отдельных моделей горизонтально-фрезерных станков нижняя часть высокая, полая. В ней могут находиться электроузлы и пусковая панель. Через отверстия в основании, фрезерный станок крепится анкерами к полу.

Станина

Литая полая деталь повышенной прочности. Она обеспечивает жесткость фрезерного станка и гасит вибрации. По направляющим станины перемещаются консоль и хобот. У одностоечных моделей внутри расположена коробка скоростей и электрический шкаф, внизу устанавливается электродвигатель главного привода.

У бесконсольного оборудования, обрабатывающего большие детали, станина устанавливается на специальное бетонное основание. Она длинная, с направляющими для перемещения стола сверху. Сбоку по всей длина проходит винт продольного перемещения стоек – портала. Электрические шкафы располагаются рядом.

Хобот

Узел горизонтально-фрезерного станка. Он перемещается по направляющим, расположенным в верхней части стойки параллельно оси вращения шпинделя. По нему движется серьга, удерживающая свободный конец оправки с дисковой фрезой. Механическое перемещение обеспечивается собственным приводом. Электродвигатель установлен на хоботе сзади.

Консоль

Сложный узел, расположенный в передней части фрезерного станка. Ее вертикально поднимает вращающийся вал, закрепленный в основании фрезерного станка. Корпус движется по направляющим в передней части стойки. Внутри консоли находится коробка передач, работающая от установленного здесь же фланцевого двигателя. На поперечных направляющих консоли стоят салазки. Сверху по ним движется в продольном направлении стол. На консоли установлены маховики и рукоятки управления подачи движения стола, регулировка скорости.

Шпиндель

Шпиндельный узел находится в верхней части стойки и соединен зубчатым зацеплением с коробкой скоростей. Он имеет несколько скоростей 6–18, которые включаются перемещением зубчатых колес в коробке скоростей. Шпиндель только вращается вокруг оси с большой скоростью. Продольное перемещение есть на отдельных моделях, оно маленькое, до 75 мм. Для крепления инструмента используется конус и цанги.

Электродвигатели

На консольных моделях фрезерных станков стоит 3 электродвигателя:

• привода главного движения;
• подач;
• насоса СОЖ.

Настольные модели имеют 3 шаговых двигателя для движения в каждой оси. на шпинделе отдельный привод. Крупногабаритное портальное оборудование имеет несколько двигателей: движения стола и на каждом шпиндельном узле.

Коробка скоростей

Состоит из нескольких валов с зубчатыми колесами. При переключении пар зацепления изменяется частота вращения на выходном валу. Располагается в верхней части стойки, рядом со шпинделем и передает ему движение через зубчатое зацепление. С двигателем соединяется упругой муфтой.

Коробка подач

Установленная в консоли коробка подач передает вращение от электродвигателя на салазки, стол и консоль. Переключается круглой рукояткой в передней части фрезерного станка.

Классификация и расшифровка маркировки фрезерных станков

Группа фрезерных станков маркируется цифрой «6». Отдельно, 5 обозначается зубофрезерное оборудование. После 6 может стоять буква. Она указывает, к какому поколению относится данная модель:

• по 1932 год включительно буквенной маркировки возраста оборудования нет;
• Б – 1932–1937 г.
• К с 1937 по 1969 г.
• Н – 1951 г.
• М – 1961 г.

Начиная с 1987 года в маркировке ставят Д.

Вторая или следующая после буквы цифра указывает тип фрезерного станка:

• 1 – вертикально-фрезерные консольного типа;
• 2 – непрерывного действия;
• 4 – копировальные и гравировальные;
• 5 – вертикальные;
• 6 – продольные;
• 7 – широкоуниверсальные консольные;
• 8 – горизонтальные.

Под цифрой (собраны все модели, не вошедшие ни в одну группу. 3 остается свободной.

За типом фрезерного станка маркируется его типоразмер. Он определяется по столу. Его размеры нормализованные, например:

• 0 – 200×800 мм;
• 1 – 250×1000 мм;
• 4 – 500×2000 мм.

Буква Ш в конце маркировки обозначает широкоуниверсальные станки. Класс точности указывается после размера стола буквами Н, П.

Сколько стоит и от чего зависит цена

Стоимость фрезерного станка зависит от его типа, мощности, уровня механизации и автоматизации, «возраста», состояния, габаритов и веса обрабатываемых заготовок, производителя. Простой настольный фрезерный станок с ручным управлением из Поднебесной можно найти по цене в пределах 1000 р. За старое оборудование типа 6М12П, в зависимости от состояния и региона, просят от 13000 до 20000 р.

Фрезерные станки с ЧПУ стоят на порядок выше своих аналогов с механическим управлением. Например, фрезерно-гравировальный настольный обойдется покупателю в 6000-8000 р, по металлу с водяным охлаждением от 30 000 р. Стоимость высокопроизводительного промышленного оборудования по металлу начинается от 900 000 р.

Каким образом устанавливается

Настольные фрезерные станки распаковываются, собираются и устанавливаются на ровной плоскости. Подключаются к сети и вытяжке – пылесосу. Основание легко выдержит небольшой вес заготовок и нагрузки при обработке. Горизонтально и вертикально фрезерные станки устанавливаются на бетонный пол. Толщина заливки должна быть более 300 мм.

Дополнительно крепятся болтами или шпильками, чтобы не смещались от вибрации. Если пол не соответствует, выкапывают яму глубиной 500 мм. На дно насыпают песок. Сверху гравий. Толщина подушки 200 мм. Затем заливается цементный раствор и выравнивается по уровню.

Как работать на агрегате?

Перед началом работы фрезерный станок включают в сеть. Деталь закрепляется на столе. Устанавливается инструмент. Фрезу подвести к детали до касания не включая шпиндель. Затем отвести в крайнее положение, настроить глубину реза, частоту оборотов. Включить вращение шпинделя и подачу.

Особенности настройки в зависимости от назначения

Перед началом работы проводится наладка фрезерного станка. На холостом ходу проверяется работа всех узлов, выполнение ими команд с панели управления. Затем проверяется биение шпинделя. Подготавливается вся необходимая для работы оснастка, крепеж, инструменты. После установки детали ее необходимо закрепить. Проверить индикатором правильное положение заготовки. Установить концевые ограничители хода стола. Выставить число оборотов шпинделя, подачи и глубины реза. Включить встречное или попутное фрезерование, в зависимости от твердости обрабатываемого материала.

Что содержит в себе паспорт?

Паспорт на фрезерный станок содержит:

• Общие сведения.
• Фотографии с указанием основных узлов и органов управления.
• Технические характеристики.
• Комплект поставки.
• Меры безопасности.
• Состав агрегата.
• Устройство.
• Электрооборудование.
• Систему смазки.
• Порядок транспортирования и установки.

В паспорте описан порядок работы на фрезерном станке, его наладка и характерные неисправности. Имеются схемы основных узлов. Фрезерные станки востребованы на производстве и в домашней мастерской. Настольные помогут изготовить красивые вещи для дома. Копировально-фрезеровальные украсят рисунком фасады мебели и панели.

Небольшие напольные со столом 250×1000 мм, пригодятся для изготовления запчастей для автомобиля и изготовления простых механизмов и приспособлений. Фрезерные станки с ЧПУ быстро и самостоятельно без программы изготовят деталь любой сложности и повторят цикл любое количество раз. Они пригодятся на производстве.