Приспособления и оснастка для фрезерных станков

При обработке деталей используют разные виды фрезерных приспособлений, чтобы запустить станок и оптимизировать рабочий процесс. Совокупность этих устройств принято называть комплектом технологической оснастки станка.

Условно все фрезерные приспособления можно разделить на три типа:

• Режущий инструмент – разнообразные фрезы для обработки заготовок.
• Приспособления для закрепления инструмента на фрезерном станке: патроны с цанговыми зажимами, установочные оправки, переходные втулки, расточные, угловые фрезерные головки.
• Приспособления для закрепления заготовок на фрезерных станках. Они делятся на универсальные – прихваты, тиски, упоры и прижимы, угловые плиты, круглые поворотные столы, делительные головки, и специальные, предназначенные для крепления заготовок в процессе выполнения конкретных технологических операций.

Остановимся детальнее на каждом типе приспособлений для фрезерного станка.

Фрезы

Фреза – это режущий инструмент, представляющий собой тело вращения, оснащенное зубьями. В зависимости от того, какая фреза используется и как она расположена относительно заготовки, можно получить разную форму поверхности. Режущий инструмент выбирают по чертежу будущей детали.

Во фрезерной обработке используют кольцевые, цилиндрические, фасонные, червячные, концевые, угловые, дисковые и торцевые фрезы. 

Какие работы выполняют на фрезерном станке

Так происходит обработка криволинейной поверхности  с помощью концевой фрезы.(рис.1)

Приспособления для закрепления инструмента

По типу крепления на шпиндель фрезерного станка вся оснастка делится на концевую и насадную.

• Концевая – закрепляется с помощью патрона с цанговым зажимом. Производители оснастки для фрезерных станков предлагают наборы, которые включают патрон и разные виды цанговых зажимов (самих цанг) для работы с оснасткой разных размеров. А так же термоусадочные оправки (патроны) это такие оправки, которые работают по принципу линейного температурного расширения для закрепления инструмента
• Насадная – закрепляется с помощью оправки.

Оправки бывают нескольких видов:

• Конус Морзе – старый тип оправки, как правило, ставится на универсальные фрезерные центры без ЧПУ, отбалансированы на частоту вращения не более 12 000 об/мин.
• Конус 7:24 ISO – более новый тип оправки, рассчитан на частоту вращения до 25 000 об/мин.
• SK и BT – оправки для станков с ЧПУ, позволяющие автоматически менять инструмент.
• HSK 1:100 и PSK Capto 1:20 – современные конусы для автоматических центров с ЧПУ, позволяют работать на скорости до 50 000 об/мин.

Фрезерные головки

К особой группе приспособлений для фрезерного станка по металлу относятся фрезерные головки.

• Расточные головки позволяют обрабатывать внутренние канавки и торцевые проточки.
• Угловые фрезерные головки дают возможность проводить обработку под углом к оси шпинделя станка. С их помощью можно создавать пазы и карманы без переустановки детали (заготовки). В некоторых случаях, например при большом удалении поверхности обработки от шпинделя станка или при обработке поверхности внутри кармана, применение этой оснастки – единственный способ добиться нужного результата.

Угловая головка в портально-фрезерном центре ЧПУ. (рис.2)

Приспособления для закрепления заготовки

Универсальные приспособления

Чтобы начать обработку заготовки, ее надежно фиксируют на рабочем столе станка. В единичном и мелкосерийном производствах применяют универсальные крепежные приспособления, такие как:

• Прихваты – это одно- или двухплечевые рычаги, которые закрепляют на рабочем столе станка с помощью гаек, винтов, эксцентриков. Прихваты имеют разную форму, благодаря чему с их помощью фиксируют заготовку любой формы.

Рис.3 Схематичное изображение прихвата, двухплечевого

• Тиски – оптимальное приспособление для крепления небольших заготовок. Станочные тиски могут иметь неповоротную и поворотную конструкцию. Универсальные устройства разворачиваются сразу в нескольких плоскостях, что облегчает установку заготовок для обработки наклонных поверхностей. Тиски могут комплектоваться пневмо- или гидроприводом, его наличие существенно облегчает физическую нагрузку оператора станка.

Рис.4 Тиски для закрепления заготовки, универсальные

• Упоры и прижимы – применяют при обработке крупных заготовок. Боковое крепление детали обычно делают с помощью упора и прижима клинового прихвата.

Рис.5 Набор прижимов

• Угловые плиты – применяют для простой и быстрой регулировки угла обработки. Представляют собой угольник с ребрами жесткости, могут иметь поворотную конструкцию.

Рис.6 Угловая плита 90°, может используется на станках типа ГРС

• Круглые поворотные, наклонно-поворотные столы – крепежное устройство, которое состоит из планшайбы, червяка и червячного колеса. Чаще имеет управление от ЧПУ по программе, но также может иметь ручное управление ( наклонно-поворотные столы). Позволяет вращать заготовки и поднимать на нужный угол. Используется для фрезерования криволинейных поверхностей, валов, в целом 5-координатной обработки сложных по конструкции изделий.

Рис.7 Угловая плита 90°, может используется на станках типа ГРС

• Делительные головки (чаще на универсальных станках) – применяют для периодического поворота заготовок (деления) на равные или неравные углы. Востребованы при нарезании зубьев, создании канавок, фрезеровании многогранников. Это приспособление для фрезерного станка состоит из корпуса, поворотной колодки и шпинделя. На шпинделе крепится 3-кулачковый патрон, в нем зажимают один конец заготовки, другой поддерживает задняя бабка. Во избежание прогиба детали применяют люнеты.

Рис.8 Делительная головка

Использование универсальных крепежных приспособлений позволяет расширить область выполняемых на станке работ, облегчить труд оператора и сократить вспомогательное время на обработку.

Специальные приспособления

Специальные крепежные приспособления используют в процессе обработки конкретных заготовок определенными методами. Их применяют в серийном и массовом производстве для повышения производительности труда.

К этой группе крепежных устройств относят сборно-разборные, универсально-сборные и неразборные приспособления для фрезерной обработки.

• Сборно-разборные приспособления формируют из нормализованных узлов и используют до тех пор, пока в них есть необходимость. Как правило, их собирают на время выпуска определенного изделия. Затем разбирают и пускают узлы на создание новых приспособлений.

Рис.9 Типовой наклонно-поворотный стол для Фрезерной обработки в 5 координатах.

• Универсально-сборные приспособления напоминают конструктор, который многократно собирают и разбирают для обработки разных партий заготовок.

Рис.10 Разборное приспособление для конкретного изделия

• Неразборные приспособления служат для обработки только определенной детали на одной конкретной технологической операции.

Рис.11 Разборное приспособление для конкретного изделия

В современных станках для крепления заготовок используют гидравлические и пневматические зажимы.

Применение разнообразной фрезерной оснастки и приспособлений существенно расширяет функционал и увеличивает производительность станков. Приобретая новый фрезерный станок, заранее продумайте, какие дополнительные приспособления понадобятся для изготовления запланированных деталей, чтобы одновременно заказать комплект технологической оснастки.

Как правильно выбрать фрезерный станок