Андрей Смирнов
Время чтения: ~12 мин.
Просмотров: 1

Особенности эксплуатации вертикально-фрезерных станков

Преимущества и характеристики

Производство консольно-фрезерных станков 6р82 началось в начале 70-х годов прошлого столетия. Данная модель была выпущена взамен предыдущего устройства и была призвана усовершенствовать процесс проведения фрезеровочных работ.

Станок консольно-фрезерный 6Р82 1978 года производства

К главным преимуществам этой техники относят:

  • простота в управлении при выборе скоростных режимов и подач при помощи одного поворота лимба;
  • работа агрегата по принципу постоянного тока, с помощью которого происходит его остановка;
  • возможность включения и выключения шпинделя единой кнопкой;
  • удобное расположение кнопки включения и выключения, а также рукоятки с левой стороны аппарата.

Удобство при работе на данном агрегате заключается и в том, что в процессе работы его рычаги движутся в одном направлении вместе со столом, на котором он располагается. Это заметно облегчает работу мастера особенно на горизонтально-фрезерных станках 6р82.

Главные технические характеристики аппарата заключаются в следующем:

  • 6р82 соответствует классу Н по критерию точности;
  • рабочая поверхность (стол) агрегата имеет размер 1250 мм в длину и 320 мм в ширину;
  • шпиндель устройства оснащен 18 скоростями, благодаря которым он может совершать свыше 1500 оборотов в одну минуту;
  • рекомендуемое для работы напряжение составляет 380 В;
  • для работы горизонтального консольно-фрезерного станка рекомендуется сила тока двигателя в 63 А;
  • в состав оборудования станка входит насос, производящий 22 л/мин охлаждающей жидкости и имеющий мощность 0,13 кВт;
  • установка имеет 2 двигателя, один из которых двигатель (4А90L4УЗ) мощностью 2,1 кВт, другой — 4А132М4УЗ с мощностью 7,4 кВт.

Двигатель 4А90L4УЗ

Помимо указанных механизмов аппарат содержит вспомогательное оборудование в виде:

  • прерывистой автоподачи, предназначенной для продольного направления;
  • выключающих упоров;
  • раздельной блокировки включения подач;
  • режима блокирования как ручной, так механической подачи.

Рабочая поверхность такого устройства может передвигаться продольно на 801 мм, поперечно на 249 мм.

Аппарат может обрабатывать рамки, пазы, зубчатые колеса, углы.

История создания

Токарный станок — древний инструмент. Самое раннее свидетельство о токарном станке восходит к Древнему Египту около 1300 года до нашей эры. Есть также незначительные доказательства его существования в микенской цивилизации, начиная с 13-го или 14-го века до нашей эры.

Четкие свидетельства изготовленных на станке артефактов были обнаружены в 6 веке до нашей эры: фрагменты деревянной чаши в этрусской гробнице в Северной Италии, а также две плоские деревянные тарелки с декоративными изготовленными на станке ободами в современной Турции.

В период враждующих государств в Китае, около 400 г. до н. э., древние китайцы использовали токарные станки для заточки инструментов и оружия в промышленных масштабах.

Первая известная картина, на которой изображен токарный станок, датируется 3 веком до нашей эры в Древнем Египте.

Токарный станок был очень важен для промышленной революции. Он известно как «мать станков», поскольку это был первый станок, который привел к изобретению других станков.

В 1717 году «придворный токарь Его Величества Император Петра Великого» Андрей Константинович Нартов впервые изобрёл токарно-винторезный станок с механизированным суппортом и набором сменных зубчатых колёс. В токарных станках той эпохи резец зажимался в особом держателе, который перемещали вручную, прижимая к обрабатываемому предмету. Качество зависело только от точности рук мастера, тем более, что в то время токарные станки уже применялись для обработки металлических, а не деревянных изделий. Нарезать резьбу на болты, наносить сложные узоры на обрабатываемый предмет, изготовить зубчатые колеса с мелкими зубчиками мог только очень искусный мастер. В своем станке Нартов не просто закрепил резец, но и применил следующую схему: копировальный палец и суппорт приводились в движение одним ходовым винтом, но с разным шагом нарезки под резцом и под копиром. Таким образом было обеспечено автоматическое перемещение суппорта вдоль оси обрабатываемой заготовки. Станок позволял вытачивать сложнейшие рисунки почти на любых поверхностях. Как это ни парадоксально, невзирая на все дальнейшие усовершенствования придуманного Нартовым механизированного суппорта, принцип его действия остался таким же и в наше время. Первые токарные станки Нартова хранятся в коллекции Эрмитажа, как шедевры инженерного искусства XVIII в.

Первый полностью задокументированный токарный цельнометаллический токарный станок был изобретен Жаком де Вокансоном около 1751 года. Он был описан в «Энциклопедии».

Важным ранним токарным станком в Великобритании был горизонтальный сверлильный станок, который был установлен в 1772 году в в Вулвиче. Он работал на лошадиной тяге и позволял производить гораздо более точные и мощные пушки, которые с успехом использовались в американской войне за независимость в конце 18-го века. Одной из ключевых характеристик этого станка было то, что заготовка вращалась в противоположность инструменту, что делало её технически токарным станком. Генри Модслей, который позже много совершенствовал токарные станки, работал в Королевском Арсенале с 1783 года. Подробное описание токарного станка Вокансона было опубликовано за десятилетия до того, как Модслей усовершенствовал свою версию. Вполне вероятно, что Модсли не знал о работе Вокансона, поскольку в его первых версиях упора для скольжения было много ошибок, которых не было в токарном станке Вокансона.

Во время промышленной революции механизированная энергия, генерируемая водяными колесами или паровыми двигателями, передавалась на токарный станок посредством линейного вала, что позволяло быстрее и легче работать. Металлообрабатывающие токарные станки превратились в более тяжелые станки с более толстыми и жесткими деталями. Между концом 19 и серединой 20 веков отдельные электродвигатели на каждом токарном станке заменили линейный вал в качестве источника энергии. Начиная с 1950-х годов сервомеханизмы применялись для управления токарными станками и другими станками с помощью числового управления, которое часто сочеталось с компьютерами для создания числового программного управления (ЧПУ). Сегодня в обрабатывающей промышленности сосуществуют токарные станки с ручным управлением и ЧПУ.

Типы интерфейсов шпинделя

В таблице внизу показаны четыре основных соединения и поэтапная эволюция от традиционного конуса ISO к системе Coromant Capto. Все интерфейсы, кроме BIG-PLUS, сегодня стандартизованы по DIN, ISO или ANSI.

Угол конуса ​Контакт по фланцу​ Метод закрепления Передача крутящего момента​
​Конус ISO16,26°​​Нет​​Центральный болтПриводные торцевые шпонки на фланце​​
​BIG-PLUS16,26°​​Да​​Центральный болтПриводные торцевые шпонки на фланце​​
​HSK-A​5,7°​​Да​​Внутреннее закрепление сегментной цангой​Приводные торцевые шпонки на конусе​
Coromant Capto​​​2,88°​​Да​Внутреннее закрепление сегментной цангой​Полигональное соединение​

Конус ISO

BIG-PLUS

HSK-A

Coromant Capto

Конус ISO 7/24

У конусов ISO угол всегда одинаковый. Канавка для захвата манипулятором и резьба под центральный болт могут быть разными. Доступны как CAT, ISO, DIN и MAS BT.

BIG-PLUS

Система BIG-PLUS разработана для обрабатывающих центров. Конус и канавка для захвата манипулятором те же, что и у традиционного конуса ISO, однако благодаря жёстким допускам по стыковому контакту достигнуто повышение жёсткости на изгиб. Стандартный держатель с конусом ISO можно установить в шпиндель BIG-PLUS, однако это не рекомендуется. Дступны как CAT, ISO, DIN и MAS BT.

HSK

Система HSK (DIN 69893) разработана для обрабатывающих центров. Её отличает контакт по фланцу и закрепление сегментной цангой с пустотелым конусом, исключающим необходимость использования центральных болтов. Приводные торцевые шпонки имеют различную конфигурацию в зависимости от исполнения и в некоторых случаях отсутствуют для высокоскоростных исполнений.

  • Тип A: общая механообработка, высокие изгибающие нагрузки и умеренный крутящий момент, автоматическая смена инструмента
  • Тип B: для невращающегося инструмента, умеренные изгибающие нагрузки, высокий крутящий момент, специальные виды обработки, автоматическая смена инструмента
  • Тип C: общая механообработка, высокие изгибающие нагрузки и умеренный крутящий момент, ручная смена инструмента (см. Тип A)
  • Тип D: для невращающегося инструмента, умеренные изгибающие нагрузки, высокий крутящий момент, специальные виды обработки, ручная смена инструмента (см. Тип B)
  • Тип E: высокоскоростная обработка, лёгкие и прочные шпиндели, низкие изгибающие моменты и крутящий момент, автоматическая смена инструмента, лёгкая балансировка
  • Тип F: умеренные скорости, обработка мягких материалов, средние изгибающие моменты и крутящий момент, автоматическая смена инструмента, лёгкая балансировка
  • Тип T: вращающийся и невращающийся инструмент с жёсткими допусками направляющего паза (для установки инструмента). «Шейка» не требуется, поэтому – улучшенное сопротивление изгибающему моменту

Внимание! Большинство станков, использующих интерфейс шпинделя HSK-T, всё ещё требует шейки для автоматической смены инструмента и магазинов – это значит, что требуются инструменты HSK A/C/T

A

B

C

D

E

F

T

A/C/T

Coromant Capto

Coromant Capto (ISO 26623) сочетает в себе преимущества HSK и BIG-PLUS, при этом необходимость в приводных торцевых шпонках отпадает – привод осуществляется через трёхгранный конус с торцевым контактом. Прочное поперечное сечение соединения обеспечивает пространство для закрепления сегментной цангой с самым высоким зажимным усилием, что даёт непревзойдённую жёсткость на изгиб, передачу большого крутящего момента и точность положения относительно оси центров.

Улучшенная радиальная точность и передача крутящего момента потребовались для обеспечения требований трёх областей применения:

  • Интерфейс шпинделя станка – обрабатывающие центры, токарно-карусельные станки
  • Модульное соединение – обрабатывающие центры
  • Ручная система быстрой смены инструмента – токарные станки

Coromant Capto – самый распространённый интерфейс для многоцелевых станков, так как его можно использовать и для невращающегося инструмента (точение), и для вращающегося (фрезерование/сверление).

Виды фрезерных станков

Аппараты этого направления разделяют на три категории:

  • профессиональные (служат для массовой обработки заготовок с применением широкого ассортимента режущего инструмента);
  • бытовые (предназначенные для бытовой мастерской);
  • ручные аппараты.

В первую категорию включают агрегаты, применяемые на различных промышленных предприятиях. Они обладают повышенной производительностью, многофункциональностью. Имеют большие габариты и массу. На этих станках проводят обработку заготовок, имеющие крупные размеры.

Из всего многообразия наиболее популярными считаются:

  • стандартный токарно-фрезерный аппарат, имеющий классическое устройство;
  • копировальный аппарат;
  • станок для проведения обработки заготовок в вертикальной плоскости;
  • аппарат горизонтальный профессиональный фрезерный;
  • для двухсторонней обработки широкого круга заготовок;
  • оснащённый современными системами ЧПУ.

Фрезерный станок по дереву для домашней мастерской имеет небольшие массогабаритные характеристики. Он способен качественно выполнять основные обрабатывающие функции. К таким станкам относятся:

  • настольный бытовой аппарат;
  • ручной фрезерный агрегат.

Простой токарно-фрезеровочный станок используется для проведения стандартных обрабатывающих операций. Благодаря его оснащению можно производить широкий перечень операций. Он позволяет придавать детали необходимую конфигурацию. В зависимости от решаемых задач используются различные режущие инструменты. К ним относятся фрезы, свёрла различного диаметра, специальные токарные ножи.

Для обеспечения идентичности даже мелких деталей применяют заранее заготовленные шаблоны. Их изготавливают из древесных плит, фанеры, тонкого металла или пластмассы. Осуществление точного нанесения рисунка производится благодаря фиксации заготовки методом вакуумного крепления.

Для обработки заготовки сверху вниз, то есть в вертикальной плоскости, применяются специальные фрезерные станки по дереву, которые называются вертикальными. На них вырезают пазы необходимой ширины и глубины, готовят элементы крепления, обрезают заготовки по необходимой длине.

Горизонтальный станок отличается способом обработки. Это происходит благодаря особому размещению шпинделя. Для решения требуемых задач его ось располагается горизонтально относительно плоскости пола. Такой станок комплектуется торцевыми и цилиндрическими фрезами. Дополнительно можно расширить ассортимент оснастки.

Двухсторонний фрезерный станок по дереву — это универсальный агрегат для выполнения большого количества операций. На нём производят обработку профилей различной конфигурации. Такой стационарный станок применятся на промышленных предприятиях для производства различных элементов мебели. Например, ножек стульев, декоративных опор, подставок и многого другого. Преимуществом станка является способность проведения обработки с обеих сторон одновременно.

Всё большую популярность на современном производстве получают фрезерные устройства оснащённые ЧПУ. В его состав введён электронный блок на базе специального микропроцессора. Заложенная в него программа устанавливает последовательность операций. Это позволяет повысить точность и качество обработки. Благодаря этому удаётся сократить время обработки, существенно повысить производительность труда.

https://youtube.com/watch?v=SrjCu2i7wRw

Обработка небольших заготовок производиться ручным инструментом. С его помощью подготавливают миниатюрные пазы, необходимые для сочленения отдельных элементов. Широкое распространение они получили для создания декоративных изделий мебельных гарнитуров, стяжек, различных элементов крепления. Оснащение ручного фрезерного агрегата соответствующим инструментом превращает данный агрегат в электрическое устройство для распила. Пильными инструментами могут быть специальные фрезы.

Настольный фрезерный станок по дереву конструктивно выполнен, так же как и профессиональный аппарат. Он более прост в эксплуатации и обслуживании. При хорошей подготовке удаётся изготавливать не только простые деревянные детали, но и самые сложные элементы декора.

Любой фрезерный аппарат бытового назначения используют в личных столярных мастерских для выполнения небольших объёмов работ. Его выбирают для выполнения основных фрезерных операций. К ним относятся: строгание досок, сверление различных отверстий, шлифование поверхностей, различные виды распиловки.

https://youtube.com/watch?v=GX2L5OaA0U4

Технические возможности

Так как станок отличается вертикальным расположением компонентов, нужно знать и учитывать высоту модели, её габариты. Можно оценить технические возможности конструкции, ответив на следующие вопросы:

  1. Какую мощность имеет силовая установка?
  2. Есть ли система охлаждения?
  3. Какой тип управления: ручной или электронный?
  4. Сколько скоростей переключения частоты вращения?
  5. Как можно охарактеризовать ход стола?
  6. Какое количество оборотов у головки шпинделя?
  7. Какое ограничение заготовки детали по массе и габаритам?

Ответить на все эти вопросы можно, изучив технический паспорт модели. Это позволит сделать правильный выбор.

Разновидности фрезерных станков

Исходя из конструкционных особенностей и специфики выполняемых задач, распространённые модели станков по металлу можно разделить на несколько основных категорий:

  • Вертикальные фрезерные станки – характерной особенностью является шпиндель, расположенный в вертикальной плоскости. В зависимости от модели элемент может обладать некоторой свободой положения, что расширяет функциональные возможности станка.
  • Горизонтальные фрезерные станки – установки этого типа предусматривают горизонтальное расположение шпинделя по отношению к обрабатываемому изделию, что накладывает ряд ограничений на сферу применения.
  • Комбинированные фрезерные станки – наиболее универсальные с точки зрения спектра выполняемых задач варианты изготовления фрезерных станков. Превосходство по сравнению с аналогами достигается за счёт наличия подвижной фрезерной головки, которая может размещаться в рабочем положении вертикально или горизонтально.

Кроме того, конструкция фрезерного станка будет отличаться исходя из способа управления оборудованием, которое может осуществляться полностью вручную, в полуавтоматическом или полностью программно-управляемом режиме.

Общее устройство фрезерных станков

В зависимости от назначения, типа и конструкции фрезерного станка оборудование этого типа может включать в себя следующие элементы и модули:

  • Основание – технологически простая в изготовлении, но важная деталь любой установки, предназначенная для установки станины. Элемент включает в себя резервуар для охлаждающей жидкости.
  • Станина – важный элемент, на который крепится большинство других модулей и элементов станка.
  • Ползун (хобот) – элемент присутствует в конструкции универсальных и горизонтальных станков. Предназначен для установки оправки.
  • Консоль – монтируется на вертикальных направляющих.
  • Стол – один из ключевых элементов фрезерной установки, обладающий некоторой свободой перемещения и выступающий в качестве основы для монтажа других узлов.
  • Шпиндель – служит для передачи вращения от мотора к непосредственно режущему инструменту.
  • Электродвигатель – преобразует электрическую энергию во вращательное движение, благодаря чему и производится обработка заготовки.

Более подробно ознакомиться с вопросом и выбрать фрезерный станок высокого качества от европейского производителя можно на сайте компании Булстан, которая является официальным дилером завода Arsenal и других предприятий производящих высококачественное металлообрабатывающее оборудования.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации