Различные типы фрезерных станков и фрез

Фрезерные станки являются основным продуктом производства, как современного, так и устаревшего. Фрезерование — это еще один вид субтрактивного производства, который считается одним из наиболее важных производственных процессов. Это метод, с помощью которого можно создавать детали нестандартной формы путем вырезания материала из единого цельного блока.

Чтобы лучше понять фрезерование как производственный метод, мы рассмотрим, как он работает. Для этого нам также необходимо рассмотреть различные типы фрезерных станков и фрез — в конце концов, каждый из них работает по-своему. Наконец, мы собираемся рассмотреть достоинства и недостатки фрезерования как производственной техники.

Что такое фрезерование и как оно работает?

Фрезерование — это субтрактивный производственный процесс, в котором используются вращающиеся фрезы для удаления материала из одного блока, называемого «заготовкой», для достижения желаемую форму и размер детали. Разнообразные станки были разработаны и используются для фрезерования, а в последнее время их количество расширилось с появлением технологии компьютерного числового управления (ЧПУ). Сегодняшние фрезерные станки с ЧПУ чрезвычайно быстрые, точные и стабильные по производительности.

Для многих людей бывает трудно различить фрезерование и сверление — в конце концов, они оба используют роторные фрезы для удаления материала . Разница заключается в направлении разреза, выполняемого инструментом. При сверлении режущий инструмент продвигается к заготовке в направлении, параллельном оси вращения инструмента. При фрезеровании инструмент режет в направлении, которое обычно перпендикулярно оси вращения инструмента.

Режущий механизм фрезерования имеет несколько последствий для того, как должен быть спроектирован режущий инструмент. Поворотный инструмент имеет несколько режущих кромок по периметру. Основным физическим процессом, при котором удаляется материал, является деформация сдвига: когда режущая кромка входит в контакт с материалом, она отталкивает отдельные части материала и удаляет их в виде комков.

Фрезерование — очень универсальный метод. Техника, которая может прорезать материалы, просверливать в них отверстия, вырезать определенные формы на блоке и делать отверстия с резьбой. Скорость вращения режущего инструмента, а также скорость, с которой инструмент продвигается через заготовку, также можно изменять в зависимости от размеров разреза и материала заготовки.

Типы фрезерных станков

Самая широкая классификация фрезерных станков основана на их конфигурации — вертикальная или горизонтальная. При этом учитывается только ориентация режущего инструмента и его положение относительно заготовки. Однако существуют более специализированные классы фрезерных станков в зависимости от их размера, назначения и способа управления. В некоторых случаях эти классы фрезерных станков могут перекрывать друг друга.

1. Колено-фрезерный станок

Колено — это наиболее распространенная ориентация фрезерного станка, для которой рабочий стол опирается на седло, которое поддерживается регулируемым по вертикали коленом. Колено можно отрегулировать вверх или вниз по жесткой дорожке, параллельной колонне станка, и может быть закреплен на месте для точного и стабильного позиционирования заготовки.

Рабочий стол с коленом можно комбинировать с различными типами и ориентация фрезы в соответствии с конкретными целями. В любом случае наличие колена обеспечивает как опору для заготовки, так и средство для регулировки ее положения относительно шпинделя, удерживающего режущий инструмент.

2. Револьверная фреза

Револьверная фреза, считающаяся наиболее универсальным типом фрезерного станка, просто имеет неподвижный шпиндель для удержания режущего инструмента. Затем рабочий стол перемещается по всем трем осям, позволяя режущему инструменту для доступа к его частям в соответствии с конструкцией. Шпиндель можно поднимать или опускать вдоль пиноли, но s для фиксации на месте во время фрезерных операций.

Револьверные фрезы предпочтительнее из-за их универсальности и свободы конструкции, которую они предоставляют. Однако они практичны только до тех пор, пока остаются маленькими. Для больших и тяжелых деталей перемещение колена вверх или вниз становится чрезмерно энергоемким.

3. Фреза со станиной

В стане со станиной регулируемое колено не позволяет перемещать рабочий стол по вертикали. Это означает, что шпиндель необходимо отрегулировать, если есть различия в глубине резания на заготовке. Такое снижение универсальности может быть весьма неудобным, особенно для сложных конструкций, но становится необходимостью при работе с исключительно большими или тяжелыми деталями.

4. Горизонтально-фрезерный станок

В горизонтально-фрезерном станке режущий инструмент установлен на горизонтальном шпинделе. Обычно они используются для создания канавок, скосов и пазов на поверхности заготовки. Горизонтальный шпиндель обеспечивает большую стабильность режущего инструмента, позволяя выполнять более быстрое вращение и более глубокие разрезы по сравнению с вертикально установленными режущими инструментами.

Опять же, регулируемое колено позволяет вертикальное перемещение рабочего стола. Шпиндель стандартного горизонтального фрезерного станка обычно фиксируется в определенном положении, что означает, что рабочий стол должен двигаться в направлениях, параллельных горизонтальному шпинделю.

Горизонтальный фрезерный станок имеет одну или две горизонтальные шпиндельные фрезы, соответственно называемые симплексными и дуплексными мельницами. Также возможно выполнение группового фрезерования на горизонтальном фрезерном станке, который использует несколько режущих инструментов, установленных на одном горизонтальном шпинделе. Групповое фрезерование — отличный способ сократить время производства деталей с множеством канавок или пазов.

5. Универсальный горизонтальный фрезерный станок

По сравнению со стандартным горизонтальным фрезерным станком, единственной усовершенствованной функцией универсального горизонтального фрезерного станка является поворотный корпус для рабочего стола. Это позволяет рабочему столу поворачиваться до 45 градусов в любом направлении. Это позволяет делать угловые или винтовые разрезы относительно плоскости заготовки.

6. Плунжерный фрезерный станок

Плунжерный фрезерный станок является модификацией универсального или универсального горизонтального исполнения. Основное отличие — наличие фиксированной направляющей, которая позволяет перемещать вперед и назад горизонтальный шпиндель, удерживающий режущий инструмент. Это позволяет создавать более сложные конструкции, поскольку разрезы больше не нужно ограничивать по одной горизонтальной оси. Подвижный шпиндель также можно комбинировать с поворотным поворотным столом для большей свободы дизайна.

Типы фрез

Теперь мы еще более внимательно рассмотрим фрезерные станки и акцент на фрезы. Это режущие инструменты, которые устанавливаются на шпиндели фрезерного станка, что позволяет им вырезать канавки или отверстия в заготовке. Существует очень широкий спектр этих режущих инструментов, поэтому в нашем списке мы приводим только самые распространенные.

Фрезы могут выглядеть по-разному, но все они имеют одни и те же основные характеристики — зубья, которые действуют как режущие кромки, канавки, удаляющие материал, нарезанный зубьями, и хвостовик, который помогает шпинделю станка удерживать зуб на месте. Угол между зубьями и канавками известен как угол спирали. Угол наклона спирали также может варьироваться для каждого приложения. Режущие инструменты обычно имеют угол наклона спирали 30 градусов, а более крутые до 60 градусов предназначены для чистовых инструментов

1. Концевая фреза

Концевая фреза — самый стандартный режущий инструмент используется в фрезерных станках. У него есть режущие кромки как снизу, так и по бокам, что делает его пригодным для резки как в радиальном, так и в осевом направлениях. Хотя «концевая фреза» может использоваться как универсальный термин для любого режущего инструмента, который удовлетворяет описанию выше, обычно он используется для обозначения версии с плоским дном.

2. Шаровая фреза

Шаровая фреза, также известная как концевая фреза, представляет собой концевую фрезу с полусферическим дном. Это делает его пригодным для фигурных надрезов. При выполнении врезания с врезанием шаровая концевая фреза также снижает накопление напряжений, добавляя радиус кривизны к граням, которые обычно являются перпендикулярными.

3. Торцевая фреза

Внешний вид торцевой фрезы можно описать как червячную фрезу большого диаметра с режущими кромками, расположенными по бокам. Они предназначены для резки лицом к заготовке, что позволяет быстро и эффективно создавать широкие канавки. Большинство используемых сегодня торцевых фрез не всегда прочны. Вместо этого используются сменные и одноразовые твердосплавные режущие кромки. Это снижает потребность в смене инструмента и сокращает время простоя.

4. Резьбовая фреза

Резьбовая фреза предназначена для нарезания резьбы на заготовке, необходимой для сборки. Для этого резьбовая фреза также имеет те же наклонные режущие кромки, что и стандартные концевые фрезы, канавки для удаления материала и плоское дно. Однако режущие кромки резьбовой фрезы также имеют спиральный рисунок, необходимый для винтовой резьбы.

По сравнению с другими формами нарезания резьбы, нарезание резьбы считается самым быстрым и универсальным , поскольку один и тот же инструмент и станок можно использовать для создания правой или левой резьбы.

5. Варочная панель

Варочная панель — это режущий инструмент для зубофрезерного станка, особого типа фрезерного станка, который создает шестерни, звездочки и шлицы. Зубофрезерный станок уникален тем, что он имеет два шпинделя — один для фрезы и один для цилиндрической заготовки. Два шпинделя смещены относительно каждого под углом, который зависит от создаваемой детали. Например, два шпинделя должны быть перпендикулярны друг другу при создании стандартной шестерни, но должны быть наклонены под углом при изготовлении звездочки.

В процессе фрезерования два шпинделя вращаются одновременно, при этом режущий инструмент вращается с гораздо большей скоростью по сравнению с заготовкой. Режущий инструмент входит в контакт с заготовкой, постепенно создавая зубья шестерни или звездочки. Шпиндель, удерживающий заготовку, установлен на регулируемой направляющей, которая может двигаться вперед к режущему механизму, что позволяет настраивать глубину зубьев шестерни.

Используется около дюжины других режущих инструментов. в фрезеровании, о котором мы здесь не упоминали. Помимо выбора подходящего режущего инструмента, направление вращения шпинделя также играет роль в определении качества готовой детали и производительности станка.

Обычное фрезерование имеет тенденцию к ускорению. износ режущего инструмента приводит к плохой отделке, но требует меньшей нагрузки на станок. Фрезерование с подъемом требует больших затрат энергии, но увеличивает срок службы инструмента и приводит к значительному улучшению качества поверхности детали.

Заключительные мысли

Фрезерование — одно из наиболее сложных производств. процессы. Для этого требуется не только много движущихся частей и опасных по природе инструментов, но и целый вопрос разнообразия — существует так много различных фрезерных станков и режущих инструментов, что выбор одного для работы требует достаточного уровня знаний.

Примеры, которые мы здесь привели, лишь поверхностный взгляд на современные технологии фрезерования. Есть еще много других вариантов, о которых мы не упомянули просто потому, что их слишком много. В любом случае это только доказывает, насколько универсален процесс фрезерования как производственная технология.

Оцените статью
futurei.ru
Добавить комментарий