Горизонтально-фрезерный станок: назначение и разновидности

Чтобы обрабатывать детали и заготовки с фасонными и плоскими поверхностями, зубчатые колеса, применяют фрезерные станки. Они обширно распространены в промышленной области и металлообрабатывающей сфере. Несмотря на многообразие видов, главные элементы устройства схожие. Во всех станках основное движение — это движение фрезы. А движение подачи производится относительно перемещения заготовки и фрезы.

Все возможности фрезерного станка расширяются при помощи этих дополнений:

1. универсальной, долбежной или вертикальной головки;
2. круглого разделительного стола;
3. универсального делительного аппарата;
4. устройство для нарезки гребенок.

Теперь остановимся подробней на определенном виде фрезерных станков.

Вертикально-фрезерные станки

Этот агрегат предназначен для обработки заготовок при помощи торцевых, фасонных и цилиндрических, концевых фрез. А также возможно выполнять работы по сверлению. Служит для обработки зубчатых колес, рамок и углов, вертикальных и горизонтальных плоскостей, которые выполнены из стали, чугуна, а также из цветных и разнообразных сплавов.

В подобных станках нет консоли, а стол двигается по направляющим станины. Благодаря этой конструкции он имеет предельную жесткость, что, в свою очередь, обеспечивает сравнительно точную обработку детали. Головка шпинделя является также коробкой скоростей. Шпиндель совместно с гильзой возможно двигать в осевом направлении.

Вертикально-фрезерный станок имеет два вида:

1. вертикальный консольно-фрезерный;
2. вертикальный без консоли.

Основные технические характеристики

Основное отличие фрезерных операций и предназначенного для этого оборудования — количество координат, в которых одновременно обрабатывается поверхность. Для описания технологических свойств фрезерных станков служат следующие параметры:

• точность выполнения операций;
• максимальные перемещения по координатам;
• режимы и скорость подач;
• режимы резания и нагрузки;
• наличие механизированной смены инструмента;
• возможность установки дополнительного оборудования;
• потребляемая мощность.

Каждая из этих характеристик влияет на общую конструкцию станка. Итоговые параметры сочетают в себе компромисс между основными характеристиками.

Горизонтально-фрезерные устройства

Этот тип служит для обработки деталей небольших диаметров, и он имеет шпиндель горизонтального расположения. Такая конструкция разрешает обработку винтовых, фасонных, а также горизонтальных и вертикальных поверхностей, углов и пазов. Работы осуществляются при помощи цилиндрических и дисковых, концевых, угловых, торцевых, фасонных фрез. Обработка заготовки, для которой потребуется винтовое движение или деление, допустима при применении добавочных устройств.

Особенность, которая его отличает, возможность двигать стол перпендикулярно и параллельно шпиндельной оси. Все узлы, которые важны поставлены на станине, внутри которой располагается коробка скоростей и шпиндельный узел. На консоли располагается коробка подач, а консоль двигается по вертикальным направляющим. Хобот с серьгами служит для поддержания оправки с инструментами.

Виды

Различные станки такого типа отличаются по множеству параметров. Это конструкция, специализация, габариты, вес и мощность двигателя.

Есть настольные варианты. Например, НГФ110Ш3, НГФ110Ш4. Первая буква «Н» означает вариант исполнения «настольный». Станки такого класса имеют электродвигатель 0,75 кВт.

Другие горизонтально-фрезерные станки могут иметь массу около 12 тонн с двигателем мощностью 11 кВт.

Бесконсольные станки отличаются низким расположением рабочего стола. Он не поднят на консоли, а расположен низко, сразу на станине. В ней тоже могут находится механизмы для перемещения стола, но основные настройки положения заготовки проводятся подвижной фрезой.

На большинстве моделей бесконсольных станков фрезы подвижны, в этом их главное отличие от консольных. Низкое расположение рабочего стола и большое пространство между столом и фрезой рассчитаны для обработки крупногабаритных деталей. Большинство из них современные и имеют ЧПУ.

В зависимости от габаритов и мощности определяется размер деталей, которые можно обрабатывать. Рабочие столы мощных станков могут выдерживать вес детали около 2 т и более.

Несколько наиболее распространённых моделей горизонтально-фрезерных станков.

6Р81

Горизонтально-фрезерный станок 6Р81 выпускался Дмитровским заводом фрезерных станков (Московская обл). В настоящее время снят с производства.

Особенности:

• на выбор, два способа перемещения рабочего стола: вручную с помощью винтового механизма и автоматически, для этого имеется отдельный электродвигатель;
• повышенная мощность основного электродвигателя. Возможность резания твердосплавными фрезами на высоких оборотах;
• при выключении, шпиндель мгновенно останавливает электромагнит.

Аналогичные станки сегодня выпускаются в Гомеле (республика Беларусь) и в КНР.

6Р83

Станок 6Р83 выпускался на Горьковском заводе фрезерных станков с 1972 года. Относится к категории мощных.

Пришли на смену станкам 6Р82, получили увеличенный рабочий стол и более мощный двигатель.

База станка позволяет оснастить его полуавтоматической и автоматической системами ЧПУ. Широко используется в индустриальном производстве. На 6Р83 делают шестерни, обрабатывают горизонтальные и вертикальные плоскости под заданный размер, выбирают пазы и т.д.

С помощью делительной, универсальных накладных головок, поворотного стола и другого оборудования возможности станка значительно расширяются.

Основные характеристики:

• мощность двигателя 11 кВт;
• число скоростей – 19;
• вес станка 3800 кг;
• максимальный размер заготовки 1000х320х350 мм.

6Р80

Горизонтально-фрезерный станок 6Р80 выпускался Вильнюсским станкостроительным .

Средней мощности. Встраивание в автоматическую индустриальную линию не предусмотрено. Используется на небольших производствах и в мастерских. Несмотря на давность разработки, остается востребованным и сегодня.

Основные технические характеристики:

• мощность двигателя 3 кВт;
• число скоростей – 12;
• вес станка 1260 кг;
• максимальный размер заготовки 500х160х300.

Внешний вид станка 6Р80

НГФ110Ш4

Буква Ш в маркировке означает, что он предназначен для школьного обучения на уроках технологии (труда). По этой причине их было выпущено больше всех других марок горизонтально-фрезерных станков. Их можно было встретить в мастерских большинства школ.

Базовая модель – станок НГФ110Ш. Цифра 2,3 или 4 в конце означает модель. Например, с 1972 по 1979 год выпускался станок НГФ110Ш 3, с 1979 – усовершенствованная модель 4. Станок учебный, но вполне работоспособный. С его помощью можно делать все тоже самое, что и на других ГФС. Ограничения по мощности двигателя и размеру заготовок. Класс точности Н (нормальный), как у многих индустриальных станков, кроме прецизионных (высокоточных).

Основные характеристики:

• мощность двигателя 0,6 кВт – 0,75 кВт (от модели);
• число скоростей – 6;
• вес станка 340 кг;
• максимальный диаметр фрезы 110 мм;
• рабочий размер стола 100 х 400 мм.

Выпускался на разных заводах. В основном – на Ростовском (Ростов-на-дону) заводе малогабаритного станочного оборудования.

ИР500

Мощный крупногабаритный станок, относится к изделиям тяжелого машиностроения. Выпускался на Гомельском и Ивановском заводах. Сегодня на конструктивной базе этого станка выпускаются современные обрабатывающие центры (Иваново ИС-500 (ИС-500ПМФ4, ИСБ500ПМФ4) с весом обрабатываемых деталей до 25 тонн, Гомель – современные обрабатывающие центры ГДН-500, ГДН-630).

Основные технические характеристики ИР500:

• мощность двигателя 14 кВт;
• число оборотов шпинделя от 200 до 3000 об/мин;
• вес станка 11,3 т;
• максимальный вес заготовки по центру стола 700 кг.

ДФ831

Производится на Дмитровском заводе фрезерных станков с 1979 года. Относится к специальным продольно фрезерным станкам, создан для обработки параллельных плоскостей двумя фрезами (обработка двух ступеней заготовки).

ДФ831

Основные характеристики:

• мощность двигателя 7,5 кВт;
• число оборотов шпинделя 63-1250 об/мин;
• вес станка 7100 кг.

Горизонтальные фрезеры — замечательные станки, с их участием создана материально-техническая база, которой сегодня пользуется современная цивилизация. Но их эпоха уходит в прошлое. Работа на таких станках требует высокой квалификации станочника. На смену пришли роботизированные линии и обрабатывающие центры, станки с ЧПУ в проекции 3D, которые по заданной программе сами вытачивают сложнейшие детали с высочайшей точностью.

Но небольшая ниша применения традиционных фрезерных станков по-прежнему сохраняется. Это небольшие производственные и ремонтные мастерские, производства штучных деталей, запчастей к любым машинам и механизмам (в одном или нескольких экземплярах). Словом, все производства, куда нет смысла покупать дорогостоящие современные роботизированные станки для поточного производства.

Сверлильные агрегаты

Металлообрабатывающие станки, которые относятся к группе сверлильно-фрезерных, служат для обрабатывания горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностей. Пазы в крупногабаритных деталях возможно сделать также с их помощью.

Этот тип станков по металлу располагает сверлильно-фрезерной головкой, которая разрешает производить работы по сверлению под наклоном и обрабатывать поверхность, расположенную под углом к горизонтальной оси. То что в реверсном режиме может действовать рабочая головка, является его отличием, универсальностью, определенной вероятностью проводить две и более востребованных операций, эти станки очень выгодны, с точки зрения экономии средств и экономии на производственной площади места. Такой аппарат иметь у себя дома не откажется ни один домашний умелец, потому как он объединил в себе несколько результативных и полезных устройств.

Универсально-фрезерные

В малосерийном производстве для изготовления деталей методом фрезерования применяют этот вид. В ремонтно-механических небольших мастерских, а также в инструментальных цехах.

Вместе с основными узлами, шпиндельный узел и коробка скоростей, находятся внутри станины. Консоль двигается по вертикальным направляющим, а по консольным направляющим двигаются салазки с поворотным механизмом, на котором размещается особый стол, который двигается в горизонтальной плоскости с разнообразными углами относительно шпиндельной оси. С помощью конструкционных особенностей выполняемые работы на таких станках делаются качественно и быстро.

Правила эксплуатации

При работе на горизонтально-фрезерном станке нужно соблюдать паспортные режимы и правила техники безопасности. Операторы станков пренебрегают этими правилами, а это представляет большую опасность для окружающих и работоспособности оборудования.

Чтобы станок служил долго и исправно, нужно изучить его предельные характеристики. Их ни в коем случае нельзя превышать, так как это чревато не только порчей оборудования, но и травмой оператора. Сломанный инструмент из-за нарушения режимов резания может искалечить работающего на нем человека. Запрещено работать на станке без индивидуальных средств защиты и защитных экранов.

Настольные станки

Настольные весьма компактны и благодаря этому они широко популярны в мастерских по ремонту оборудования, автомастерских, в школах и пту также установлены такие станки. С помощью их производятся подобные работы:

1. сверление отверстий, нарезка резьбы, вертикальная фрезеровка концевыми, торцевыми и шпоночными фрезами;
2. горизонтальное фрезерование цилиндрическими, дисковыми и другими фрезами также проводится с их помощью.

Конструкционная особенность таких станков — это жесткость при верном монтаже. Если он будет установлен правильно, то все работы будут выполнены сравнительно точно. Применяется такой вид в серийном производстве разнообразных деталей. Низкое потребление электроэнергии, их компактность, маневренность и невысокая себестоимость, является преимуществом подобных станков.

Фрезерные аппараты с ЧПУ

Данные станки нашли свое применение в массовом производстве деталей с высоким качеством. Фрезерные станки с ЧПУ намного отличаются от обыкновенных фрезерных станков, потому что на них оборудование производят с использованием последних технологий. С их помощью можно добиться высокого качества изготовления деталей, при высокой скорости производительности.

В малосерийном и серийном производстве, где нужно выполнить сверление, зенкерование, растачивание отверстий в деталях из пластмасс, черных и цветных металлов применяются станки с ЧПУ. Данное оборудование снабжается приводом, который управляется контроллером, подключенным к любому компьютеру.

Среди главных превосходств отмечают:

1. высокое повышение производительности со станком на ручном управлении;
2. явное понижение нужды в квалифицированных рабочих;
3. очевидное снижение сроков перехода на производство новых заготовок;
4. более элементарное и практическое оснащение;
5. высокое сокращение сроков производственного цикла.

Область применения

Характер применения горизонтально-фрезерных станков очень разнообразен. Перечислим материалы, которые могут быть на них обработаны:

• черные металлы и чугун;
• цветные и драгоценные металлы;
• древесина;
• полимерные материалы, пластикат.

По типу операций, проводимых на станках этого типа, они делятся на:

• продольно-фрезерные;
• рейсмусовые;
• горизонтально-расточные.

Продольные фрезеры по металлу используются в черновых заготовительных операциях, выполнении пазов, протяженных полостей, торцовочных и раскроечных операциях дисковыми фрезами.

Рейсмусовые станки используются в деревообрабатывающей промышленности для калибровки доски по толщине. Их отличает механизированная подача обрабатываемого материала.

Горизонтально-расточные фрезеры используются в составе промышленных линий по производству автокомпонентов, в ремонтных мастерских.

Использование поворотных столов и УСП (универсальные сборочные приспособления) позволяет расширить сферу применения этого типа станков. Одним из назначений, при установке заготовки в делительную головку, является нарезание элементов зубчатых колес.

Обрабатывающие центры с ЧПУ

В таких промышленных секторах, как автомобильный, аэрокосмический, приборостроение, а также в областях, где невозможно обойтись без массового производства высококачественных деталей, применяются обрабатывающие центры с ЧПУ. С их помощью осуществляется обширный диапазон фрезерных, растачиваемых и сверлильных работ. Такие станки снабжаются современными приводами, которыми управляют специальные контролеры, подключенные к любому IBM P. C. Стоит отметить, что система контроля, а также управления, оснащена высококлассным программным обеспечением, которое производят мировые производители. Отличительной чертой такого станка является высокая скорость резания и высокая точность.