Фрезер — металлорежущий станок для обработки фрезерованием¶
Фрезер — металлорежущий станок, предназначенный для обработки заготовок фрезерованием, то есть снятия материала вращающейся многолезвийной режущей оснасткой — фрезой. Относится к классу станков с вращательным движением резания и подвижными движениями подачи. Применяется для обработки плоскостей, пазов, шлицов, зубчатых колёс, резьб, фасонных поверхностей и других форм. По классификации станкостроения фрезерные станки входят в группу 2 (станки для обработки резанием) и подгруппу 25 (фрезерные).
¶История
Первые фрезерные станки появились в начале XIX века в Великобритании и США. Изобретение связывают с именами Эли Уитни (1818 год, США) и Джозефа Брауна, который в 1861 году создал универсальный фрезерный станок с механической подачей. В Российской империи производство фрезерных станков началось в 1860-х годах на заводе Кропоткина в Санкт-Петербурге.
В СССР фрезеростроение развивалось как приоритетное направление станкостроения. Крупнейшими заводами-производителями стали «Красный пролетарий» (Москва), «Свердлов» (Санкт-Петербург), «Комсомолец» (Новосибирск), «Тяжстанкогидропресс» (Одесса). Серийно выпускались станки серий 6М, 6К, 6Т, 6Р, а также горизонтальные и вертикальные универсальные фрезеры моделей 6М63, 6М82, 6Т13 и другие. Многие из них эксплуатируются до сих пор в ремонтных и инструментальных производствах.
¶Устройство
Основные узлы фрезерного станка:
- Станина — литая или сварная базовая деталь, воспринимающая нагрузки от обработки и обеспечивающая жёсткость конструкции.
- Шпиндель — вращающийся вал, в патрон или на оправку которого устанавливается фреза.
- Шпиндельная бабка — узел, передающий вращение от двигателя к шпинделю.
- Консоль — подвижная платформа, несущая продольные, поперечные и вертикальные суппорты.
- Стол — рабочая поверхность для крепления заготовки, перемещающаяся вдоль и поперёк.
- Привод подач — система электродвигателей, редукторов и кинематических цепей, обеспечивающая подвижки стола и консоли.
Кинематическая схема включает двигатель главного движения, коробку скоростей (КС) для изменения частоты вращения шпинделя и коробку подач (КП) для регулирования скорости перемещения рабочих органов. Управление осуществляется вручную, кулисой или через электронные системы ЧПУ.
¶Классификация
По конструктивным признакам фрезерные станки делятся на:
| Тип | Особенности |
|---|---|
| Универсальные горизонтальные | Шпиндель расположен горизонтально; обработка торцевыми и цилиндрическими фрезами |
| Универсальные вертикальные | Шпиндель вертикальный; фрезерование плоскостей, пазов, карманов |
| Продольно-фрезерные | Большие габариты стола, обработка длинных заготовок |
| Карусельные | Вертикальный шпиндель, стол-карусель для обработки нескольких заготовок |
| Консольные | Компактные станки малой и средней мощности |
| Бесконсольные | Отсутствие консоли, повышенная жёсткость для тяжёлых режимов |
| Настольные (верстачные) | Малогабаритные станки для малых производств и мастерских |
| С ЧПУ | Программное управление траекториями обработки |
По степени автоматизации различают станки с ручным управлением, полуавтоматы и полностью автоматические линии.
¶Виды фрезерования
Фрезерный станок позволяет выполнять:
- Черновое фрезерование — снятие большого припуска с высокой производительностью.
- Чистовое фрезерование — получение точных размеров и заданной шероховатости.
- Профильное фрезерование — обработка фасонных поверхностей по шаблону или программе.
- Зубофрезерование — изготовление зубчатых колёс на специализированных зубофрезерных станках.
- Концевое фрезерование — обработка пазов, карманов, контуров концевыми фрезами.
По схеме резания различают фрезерование с продольной, поперечной и вертикальной подачей, а также по методу — одностороннее, встречное и встречное симметричное.
¶Применение
Фрезерные станки применяются в машиностроении, приборостроении, инструментальном производстве, деревообработке и авиационной промышленности. На их базе изготавливают штампы, пресс-формы, оснастку, детали корпусных конструкций. В России крупнейшими производителями фрезерного оборудования являются предприятия холдинга «СтанкоИнвест» (Санкт-Петербург), «Росстанок» (Москва), а также заводы в Туле, Ижевске и Ростове-на-Дону.
¶Фрезерные станки с ЧПУ
Современные фрезерные обрабатывающие центры (ФОЦ) оснащаются многопозиционными магазинами инструмента, системами ЧПУ (FANUC, Siemens, Haas, отечественные «АСУ ТП»), системами автоматической смены заготовки. Точность обработки на таких станках достигает 0,005 мм, а скорость холостого хода — до 40 м/мин. Российские производители ЧПУ-фрезеров включают компании «Интергравс» (Москва), «Элтос» (Санкт-Петербург) и «СВАРК» (Курган).
Источники:
- ГОСТ 18322-78 «Станки и станочные комплексы. Термины и определения»
- Косилова И. Г., Мещеряков Р. К. Справочник технолога-машиностроителя
- Розенберг Л. Д. Обработка металлов резанием
- Копылов В. Ф. Конструкция металлорежущих станков