Назначение и устройство фрезерного станка

Содержание
Общее описание фрезерного станка
Фрезерный станок – это устройство для обработки деталей из твердых материалов (металл, пластик, композиты или дерево) с использованием фрезы, инструмента с вращающимися резцами. Принцип работы основан на вращении фрезы и одновременной подаче обрабатываемой детали.
Станок позволяет выполнять следующие операции:
- создавать фасонные поверхности (маховики, стержни, клапаны);
- обрабатывать плоскости внутри и снаружи;
- фрезеровать шлицы, канавки, пазы;
- формировать различные профили зубчатых колес;
- отрезать заготовки;
- торцевать и делать профили на торцевых поверхностях.
Есть много видов фрезерных станков, основные:
- горизонтальные;
- вертикальные;
- консольные;
- портальные;
- копировальные;
- расточные;
- 5-осевые;
- комбинированные.
Общая схема с обозначением основных узлов фрезерного станка
Устройство фрезерных станков
Несмотря на большое разнообразие фрезерных станков, все они имеют схожее устройство, принцип действия и основные узлы.
- Станина – основа всех станков. Этот узел наиболее долгоживущая часть станка, рассчитанная на все время его эксплуатации. Через станину станок опирается на фундамент при помощи опор или анкерных болтов. Основание станины это база, на которой строится весь станок.
Виды и материалы станин:
- Литая станина: Состоит из чугунного материала, который гасит вибрации и колебания в процессе обработки. Подходит для массового производства.
- Сварная, стальная станина: Подходит для единичного производства, меньше жесткости, применяется для обработки легких сплавов.
- Железобетонные станины: Используются в тяжелых станках, однако подвержены усадке и температурным колебаниям.
- Полимерные станины: Преимущество – высокая точность, устойчивость к коррозии, минимальная вибрация.
Вывод: Если важна низкая стоимость и точность обработки, выбирайте станину из полимерных материалов. Если же неважны вибрации, используйте чугунные станины.
Далее на станину устанавливаются подвижные и неподвижные узлы: колонна, шпиндельная бабка, рабочий стол, приводы осей X, Y, Z, направляющие и шарико-винтовые пары (ШВП), а также другое периферийное оборудование.
- Рабочий стол: Крепится на станине, перемещается по направляющим относительно фрезы.
- Система приводов осей X, Y, Z: Включает двигатели, муфты и ШВП, получает команды от блока управления ЧПУ.
- Шпиндельная бабка: Узел для позиционирования и вращения шпинделя с режущим инструментом.
Противовесы помогают компенсировать силы гравитации при подъеме инструмента, повышая производительность.
Общий вид и чертежи шпиндельной бабки фрезерного станка
Инструментальный магазин
Инструментальный магазин используется для автоматической смены фрез. Бывают барабанного, карусельного и цепного типа.
- Барабанный – экономит рабочее пространство.
- Цепной – отличается большой вместимостью, подходит для многокоординатных центров.
- Карусельный – менее популярен, применяется для простых задач.
Разные варианты исполнения инструментальных магазинов
Дополнительная комплектация станков
- Система подачи СОЖ для охлаждения.
- Система удаления стружки.
- Поворотный стол для расширения возможностей.
- Охлаждение электрошкафа для защиты от перегрева.
- Оптические линейки для компенсации погрешностей.
- Системы измерения инструмента для минимизации ошибок.
Система ЧПУ позволяет автоматизировать обработку заготовок, повысить точность и производительность, а также сократить влияние человеческого фактора.
- Повышение производительности.
- Изготовление сложных деталей.
- Снижение ручного труда.
- Сокращение времени обработки.
Принцип организации фрезерного станка с ЧПУ