Устройство и технические характеристики горизонтально-фрезерного станка

Фрезерная обработка заготовок является одной из ключевых операций по производству стальных изделий. Для выполнения этой операции используют несколько типов оборудования. Наиболее распространенным является горизонтально-фрезерный станок. Для первичного ознакомления с ним требуется изучить специфику расположения компонентов и технические параметры.

Особенности конструкции

Схема расположения элементов
Схема расположения элементов

Горизонтально-фрезерные станки были одними из первых типов оборудования для выполнения операций по обработке металлических изделий. С их помощью выполняется шлифование, расточку, фрезеровки, а в некоторых моделях – сверление. При этом компоновка моделей зачастую одинакова.

На основании установлена станина, выполняющая функцию опорной стойки. На ее передней части располагается рабочий стол с коробкой передач и движущимися каретками. Они необходимы для смещения поверхности по осям X и Y. В задней части конструкции установлен электродвигатель, соединенный со шпиндельной бабкой через коробку скоростей. Несмотря на столь общее описание, следует учитывать возможные изменения или дополнения, свойственные для конкретной модели.

В зависимости от специфики назначения горизонтально-фрезерные станки могут иметь следующие дополнительные узлы и агрегаты:

  • консольная конструкция. С ее помощью можно изменять положение заготовки относительно фрезы. Некоторые типы оборудования имеют возможность поворота рабочего стола под определенным углом;
  • установка магнитного стола. Для обработки деталей сложной формы рекомендуется применять электромагнитные столы, исключающие надобность механического крепления. Таким образом можно повысить качество фрезерной обработки;
  • станки с ЧПУ. Это современные аналоги классического оборудования. С помощью блока CNC можно задать алгоритм работы станка в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Актуальны для приборостроения или при обработке больших заготовок из твердых сортов стали.

В отдельную категорию можно отнести универсальные горизонтально-фрезерные станки. Их назначение – выполнение всего спектра операций по обработке. Для этого в конструкции устанавливают дополнительную шпиндельную головку на гибком приводе. Это дает возможность осуществлять фрезерование сложных элементов.

Одним из главных параметров станка являются характеристики подач рабочего стола. Они определяют скорость обработки металлической заготовки, а также максимально допустимые размеры детали.

Принцип работы оборудования

Станок с ЧПУ
Станок с ЧПУ

После ознакомления со спецификой конструкции горизонтально-фрезерного станка и его назначения следует изучить принцип обработки заготовок. Для этого лучше всего проанализировать каждый этап работ и выявить оптимальный режим обработки для конкретного случая.

После установки детали на поверхности рабочего стола и ее фиксации вычисляются режим обработки. Это зависит от конфигурации заготовки и степени ее фрезерования. Затем происходит установка оптимальной фрезы. Именно с ее помощью происходит обработка поверхности. За счет вращения и контакта режущей части инструмента с металлической поверхностью происходит процесс контролируемого удаления материала.

В зависимости от вида работы можно выбрать следующие типы фрез, каждая из которых имеет определенное назначение:

  • плоскостное фрезерование. Для этого необходимо применять цилиндрические фрезы. Они отличаются конфигурацией режущих частей и могут иметь несколько типов зубьев. Их главная функция – удаление определенного объема материала со всей поверхности заготовки;
  • торцевые. Применяются для обработки вертикальных плоскостей. Они могут быть установлены только в универсальные горизонтально-фрезерные станки. Главным отличием от цилиндрических заключается в том, что обработка происходит только за счет контакта вершин режущих поверхностей, в результате чего формируется определенная профильная структура;
  • угловые фрезы. Необходимы для придания кромки детали формы нужной конфигурации.
Виды фрез
Виды фрез

Кроме этих моделей существуют специальные фрезы, предназначенные для выполнения узкопрофильных операций. Для работы на ученических станках чаще всего устанавливают универсальные режущие инструменты.

Для формирования отверстий применяются концевые фрезы. Аналогичной конструкцией обладают шпоночные. Разница между ними заключается в конфигурации режущей части.

Технические характеристики

Станок с ручным управлением
Станок с ручным управлением

Для анализа технических характеристик фрезерного оборудования рекомендуется изучить паспорт конкретной модели. В этом документе указываются не только основные качества, которыми обладает горизонтально-фрезерный станок, но и правила его эксплуатации.

Оборудование этого типа имеет вертикальное расположение компонентов. Поэтому необходимо учитывать общую высоту конструкции. Если же в ней есть возможность установки дополнительного стола – к размерам станка прибавляют его габариты. Средняя масса оборудования составляет от 800 кг до 5-ти тонн.

Для анализа технических возможностей модели необходимо знать такие параметры, которыми должен обладать горизонтально-фрезерный станок:

  • количество оборотов головки шпинделя. Обычно этот параметр варьируется от 400 до 3500 об/мин;
  • число скоростей переключения частоты вращения;
  • характеристики хода стола в продольном поперечном и вертикальном направлении. Учитывается тип подачи – ручная или механическая;
  • мощность силовой установки;
  • наличие системы охлаждения;
  • тип управления – электронный или ручной.

На основании этих данных составляются оптимальные технологические схемы применения фрезеровального оборудования. Также все модели имеют ограничения по массе заготовки и ее габаритах. Чаще всего производитель указывается максимально допустимый вес детали, распложенной в центре стола.

Дополнительная накладная головка может проворачиваться на угол до 360°. Это необходимо учитывать при составлении технологической схемы обработки.

Правила эксплуатации

Работа на станке
Работа на станке

Помимо обязательных к исполнению требований производителя горизонтально-фрезерного станка в течение всего периода эксплуатации необходимо придерживаться общих рекомендаций и описания правил. В основном они относятся к организации рабочего процесса и соблюдении техники безопасности.

Прежде всего необходимо подготовить рабочее место для установки оборудования. Учитывается его масса и габариты. Важно, чтобы опорная платформа могла частично гасить колебания, возникающие в процессе работы станка. Для этого можно установить специальные опоры с компенсирующими подушками и возможностью регулировки уровня.

Также во время эксплуатации необходимо учитывать такие факторы:

  • при массе заготовки более 20 кг ее монтаж на рабочий стол выполняется с помощью подъемных механизмов;
  • работник не должен надевать защитные перчатки или рукавицы. Это может привести к опасной ситуации;
  • для защиты глаз необходимо применять рабочие очки;
  • при возникновении вибрации станок следует немедленно остановить. Чаще всего это явление происходит из-за неправильной фиксации фрезы;
  • в течение фрезеровки проверяется уровень подачи СОЖ;
  • по окончании работы станок необходимо очистить от металлической стружки.

В случае возникновения аварийных ситуаций эксплуатация оборудования запрещена. Устранением их должны заниматься только специалисты. Попытки выполнить ремонт без должного уровня знаний устройства станка может только усугубить ситуацию.

В видеоматериале показан пример работы на горизонтально-фрезерном станке: