что такое вертикально фрезерный станок
Вертикально-фрезерные станки
Процесс фрезерования позволяет получать детали различной формы и размеров. Наиболее распространенным вариантом фрезерного станка по металлу можно назвать вариант исполнения, когда шпиндель расположен вертикально. Подобное оборудование стали называть вертикально-фрезерными станками.
Консольные вертикально-фрезерные станки изготавливают на базе горизонтально-фрезерных с небольшим изменением коробки скоростей и станины.
Этап развития станков до появления ЧПУ
Все станки можно разделить на две группы:
Фрезерный станок с вертикально расположенным шпинделем без ЧПУ используются уже на протяжении нескольких десятилетий. Наиболее популярными стали следующие модели: 6Т12, 6М12П, 6Р12, 6Р12Б. Эти представители группы фрезерных станков были очень распространены в бывшем СССР. Только после того, как было доказано расчетами и на практике превосходство ЧПУ с экономической точки зрения и другим характеристикам, эти станки по металлу стали заменять новыми. Тем не менее, 6Р12 можно встретить практически на всех крупных машиностроительных заводах.
Если провести краткое описание характеристик этого оборудования, то можно выделить следующие их особенности:
Кинематическая схема консольно-фрезерного станка 6Н12
Отличительной особенностью оборудования можно назвать возможность использования определенных показателей характеристик обработки: величину подачи, скорость вращения инструмента и т.д. Кроме этого все модели отличаются размером стола. Этот показатель определяет возможность обработки заготовок определенных размеров и веса.
В расшифровке первая цифра означает группу фрезерных станков, следующая буква обозначает модернизацию основной модели, вторая по счету цифра подгруппу вертикально-фрезерных станков, последняя цифра размер стола. Остальные характеристики можно найти в спецификации.
Консольные и бесконсольные модели
Основным отличием всех вертикально-фрезерных станков по металлу можно назвать наличие или отсутствие консоли. Практически все современные варианты исполнения с ЧПУ относятся к консольному типу. Однако ранее довольно популярными были бесконсольные станки по следующим причинам:
Однако по причине того, что основание стола не может учитываться в создаваемых программах обработки, точность обработки была значительно меньше, чем у моделей с консолями. Именно поэтому числовое программное управление крайне редко устанавливают на подобного типа станки.
Вертикально-фрезерные станки в эпохе информационных технологий
Принцип работы рассматриваемых фрезерных станков по металлу обуславливал малую подвижность шпиндельной бабки (это проводилось только в наладочных целях). Фрезерование плоских поверхностей проводится путем изменения положения стола с жестко закрепленной заготовкой относительно первоначальной координаты. Именно подобная особенность обуславливает малую точность обработки.
Всеми процессами, от установки режимов резания, до управления положения стола руководит фрезеровщик. Человеческий фактор определяет высокий процент брака по современным меркам, а также ухудшение производительности.
Затронув показатель производительности, отметим, что при конструировании станков несколько десятков лет назад не учитывалась возможность использования режущего инструмента, изготовленного из сверхтвердого материала, а также многие модели не имеют системы подачи СОЖ (смазывающе-охлаждающей жидкости). Поэтому при использовании подобных станков также нельзя повысить производительность.
Вертикально-фрезерные станки 6Т12, 6М12П, 6Р12, 6Р12Б изготавливались на заводах СССР. Уже на протяжении многих лет эти заводы прекратили свое существование, и рассматриваемые модели другие представители сферы станкостроения не выпускают из-за экономической невыгодности.
Современные вертикально-фрезерные станки
Несмотря на неоспоримое преимущество внедрения ЧПУ все же производят вертикально-фрезерные станки с механическим управлением, к примеру, JET JVM-836 TS. При их проектировании и производстве используется современное оборудование, что позволило добиться высокой точности позирования всех элементов конструкции, ее жесткости, а это благоприятно повлияло на показатель возможной точности, достигаемой при фрезеровании. Кроме этого практически все элементы конструкции стали работать от электрических приводов. Исключением можно назвать приводы подачи стола и шпинделя, которые ставят механического типа (однако проводится их дублирование электрическим приводом для возможности задания постоянной величины подачи).
Отдельное внимание заслуживают варианты исполнения с ЧПУ, к примеру, станок Haas TM-2. Применение современных технологий позволило сделать практически весь процесс автоматизированным (после ввода программы и закрепления заготовки, до ее снятия не требуется вмешательство оператора). Описание подобных фрезерных комплексов включает следующие характеристики:
Если рассматривать вопрос достоинств и недостатков, характеристики современных фрезерных станков по металлу при вертикальном расположении шпинделя, стоит указывать определенные модели, так как у них много различий и описание имеет различное содержание. Единственными их общими недостатками, которые присущи практически всем вариантам исполнения, можно считать высокую стоимость и малый гарантируемый срок эксплуатации, а при возникновении неполадок найти специалиста крайне сложно (при этом стоимость ремонта также может быть высокой).
Вертикально-фрезерные станки
Фрезерное оборудование – это целый класс устройств, которые используются для обработки плоских поверхностей, нарезки шлиц и зубьев, создания профилей и высверливания отверстий. С помощью такого оборудования можно выполнять работы как по дереву или полимерному материалу, так и по различным металлам.
Установка фрезы выполняется под определенным углом, и вертикально-фрезерные станки широко используются на производстве для обработки автомобильных деталей, предметов для сборки мебели, строительных изделий и других предметов. Такие устройства отличаются удобством конструкции, производительностью и универсальностью применения.
Устройство и назначение вертикально-фрезерного станка
Конструктивно вертикально-фрезерные станки делятся на две категории:
Вертикальный фрезерный станок по металлу
Фрезерные работы по металлу подразумевают высокую прочность в боковой части сверления, поэтому станки, предназначенные для таких действий, отличаются твердосплавными деталями и высокой мощностью электропривода.
Основой является станина, принимающая несущие нагрузки, в вертикальной проекции на оси располагается шпиндель. Также у станков для обработки металлов в большинстве случаев есть консоль, фиксаторы заготовки и коробка подач для скорости перемещения детали. Некоторые модели не имеют консоли, ряд станков оснащается ЧПУ: они обычно стоят дороже.
Вертикальный фрезерный станок по дереву
Для обработки деревянных заготовок могут использоваться специальные станки, которые отличаются компактностью, хорошей производительностью, невысокой ценой и функциональностью.
В таких устройствах шпиндель установлен вертикально, в некоторых моделях он имеет подвижную структуру для наклона заготовки. Замена фрезы осуществляется без специального инструмента. Большинство станков по дереву имеет электромотор и требует подключения к сети на 220 или 380 В.
Современные модели могут отличаться скоростью фрезерования, максимальным размером обрабатываемой детали, качеством обработки деревянной поверхности. Станки для дерева могут также применяться при работе с пластиком, полиамидом, пластмассой и иными легкими материалами.
Вертикально-фрезерные станки с ЧПУ
Многие модели оснащаются ЧПУ – механизмом, который дает возможность контролировать основные процессы в реальном времени и обеспечивает максимально точное и удобное управление.
Такие станки имеют следующие достоинства:
Модели и технические характеристики вертикально-фрезерных станков
При выборе оборудования в первую очередь необходимо обращать внимание на конструкцию, мощность, габариты и дополнительные рабочие опции станка. На современном рынке можно найти вертикально-фрезерные устройства различного типа, в том числе в малом и среднем ценовом сегменте. Вертикально-фрезерные станки выпускаются как отечественными, так и иностранными компаниями.
Станок 6р10
Станок 6р10 представляет собой фрезеровочный станок универсального типа, который оснащается поворотной головкой и подходит для мелкосерийного и единичного выпуска деталей. Модель отличается невысоким уровнем шума в работе, хорошей износоустойчивостью трущихся элементов, оптимальными показателями точности. Готовая поверхность заготовки после обработки соответствует показателю шероховатости V6.
Станок 6р11
По виду станок 6р11Э относится к консольным конструкциям. Его используют для обработки стальных заготовок, чугуна, металлов различного типа, а также твердых пластмасс. Оборудование позволяет придать заготовке поверхность с шероховатостью до V5, может производить работу с разной скоростью под нужным углом. Хорошая мощность и грамотная система приводов обеспечивает высокие результаты производительности.
Станок 6р12
Модель 6р12 применяется для обработки металлических и чугунных заготовок преимущественно с помощью концевых и торцовых фрез, создания пазов, плоских граней, рамок и углов. Станок подходит для создания криволинейных деталей, обработки поверхностей нестандартной формы. Устройство отличается большой мощностью и жесткостью, за счет чего можно использовать и быстрорежущие стальные фрезы.
Станок 6р13
Устройство 6р13 тоже имеет консольную структуру, оснащается копировальным приспособлением для работы с нестандартными заготовками и поворотной головкой шпинделя. Модель подходит для производства штучных экземпляров и мелкосерийного выпуска изделий. Готовые детали соответствуют классу точности H.
Станок 6т12
Модель 6т12 имеет мощный электродвигатель, большую площадь рабочей поверхности, может работать в ручном, толчковом и автоматическом режиме. На таком оборудовании можно обрабатывать практически любые виды материалов и заготовок.
Станок ВМ 127
Станок ВМ 127 используется для работы с металлическими и стальными деталями, а также чугунными элементами. Оборудование находит применение как в среде частных мастеров, так и профессиональных цехах, позволяет обрабатывать плоскости, пазы, зубчатые, шлицевые изделия. Цикл работы может быть автоматическим или полуавтоматическим.
Станок 6м13п
Станок 6м13п относится к категории электроустройств повышенной точности, может работать с быстрорежущей фрезой большой жесткости. Оборудование применяется для мелко- и крупносерийного производства, позволяет обрабатывать детали посредством сверления и фрезеровки, создавать зубчатые кольца и колеса.
Станок 6н11
Оборудование 6н11 имеет рабочую поверхность 25 на 100 см, оснащается мотором основного привода 4,5 кВт, применяется для обработки цветных и черных металлов.
Отличительные черты станка 6н11:
Станок FSS 400
Станки FSS 400 подходят для единичного и серийного использования. С их помощью можно проводить попутную и встречную фрезеровку, автоматически опускать деталь и обеспечивать высокое качество результата. Управление таким станком возможно со специального подвесного пульта.
Станок FSS 450 mr
Устройства FSS 450 mr, производящиеся в Беларуси, подходят для работы с различными по форме и назначению фрезами. С их помощью можно обрабатывать сталь, сплавы и чистые металлы, чугун. Чаще всего такие станки применяют на мелкосерийном и среднем по масштабам производстве.
Где и по какой цене купить вертикально-фрезерный станок?
Приобрести такое оборудование можно в интернете или от прямых поставщиков. Стоимость формируется в зависимости от марки, функциональности и назначения. Так, вертикально-фрезерные устройства по дереву обходятся в 50-90 тысяч, по металлу – до 200-250 тысяч, а универсальные модели стоят до 300 тысяч рублей.
Производители и поставщики вертикально-фрезерного оборудования
Наиболее популярными на рынке являются станки HAAS, Hannsa, SMD, TAKISAWA, DMTG, Triumph, а также Симбирское оборудование. Такие компании, как Абамет, kmt-stanki.ru или ВсеИнструменты.ру, предлагают выгодные условия для оптовых покупок и сотрудничают с цехами в различных городах и регионах страны.
Современные вертикально-фрезерные станки демонстрируются на ежегодной выставке «Металлообработка».
Вертикально-фрезерный станок – основы и принципы
Вертикально-фрезерный станок – весьма популярная техника, которая нашла применение в машиностроительной отрасли. Главной особенностью оборудования является то, что оно позволяет изготавливать сложнопрофильные детали, такие как штампы, копиры и прочее.
Все функции, возлагаемые на вертикальный фрезерный станок, можно разделить на сверление, фрезеровку и расточку. Точность выполнения задачи на таком оборудовании достаточно высока. При этом достойная производительность техники также не подвергается сомнениям. Станки вертикального типа, как правило, отличает высокая мощность привода, которая в сочетании с твердосплавным инструментом создают очень продуктивный тандем.
Среди конструктивных особенностей подобных агрегатов специалисты отмечают наличие так называемой делительной головки, которая используется для поворота заготовки на необходимый угол. Кроме того, вращение детали облегчает обработку винтовых канавок, что также очень важно для повышения производительности труда.
Вертикальный фрезерный станок рассчитан на обработку металлических конструкций самыми разными фрезами и сверлами. Техника может быть использована для обработки любых плоскостей, разного рода спиралей, пресс-форм. При этом, как правило, такие станки рассчитаны на обработку деталей из цветных и черных металлов, а также из сплавов, что их делает многофункциональным широкопрофильным оборудованием.
Вертикальный станок отличает отсутствие так называемой консоли. Стол движется по специальным направляющим станины фундамента, что гарантирует предельную жесткость оборудования. Разумеется, это отражается на точности обработки заготовок, если сравнивать с альтернативными типами фрезерных станков. С деталями больших габаритов и массы такая техника также справляет без особых проблем.
В конструкции вертикально-фрезерного станка шпиндельная головка выступает в роли коробки скоростей, что можно расценивать как дополнительную особенность. Головка перемещается в вертикальном направлении вдоль направляющих стойки. По оси можно перемещать также шпиндель с гильзой.
Мастера, желающего обзавестись такой техникой, несомненно, порадует тот факт, что ее функционал можно расширить с помощью дополнительных комплектующих, таких как вертикальная или универсальная головка, круглый делительный стол, устройства нарезания гребенок и прочих опций. Таким образом, приобретая подобный агрегат, при необходимости список выполняемых им задач можно расширить.
Технические параметры
Чтобы четко понимать, каким требованиям отвечает конкретный станок, важно иметь представление о его основных параметрах. На сегодняшний день ассортимент подобной техники поистине огромен. Компании выпускают оборудование в самых различных размерах и с разными показателями мощности. На рынке представлены и настольные агрегаты, ориентированные на бытовую эксплуатацию, и профессиональные фрезерные машины, способные функционировать в жестких производственных условиях.
Мастер, подбирая для себя идеальный агрегат, должен ориентироваться на такие ключевые характеристики, как:
На сегодняшний день выделяют 3 основных типа универсальных вертикально-фрезерных станков в зависимости от типа управления. Ручные станки – наиболее «древние», но незаменимые в небольших цехах агрегаты. Техника с автоматическим управлением или с числовым программным управлением – это уже более сложные конструкции, требующие должного уровня квалификации для эффективной работы на них. Особенно это касается машин с ЧПУ.
Рассмотрим одни из популярных моделей, чтобы понять, какие варианты техники сегодня потенциально доступны мастеру.
Фрезерный станок 6К11
Этот агрегат рассчитан на выполнение основных работ, таких как фрезерование, сверления, растачивания отверстий и прочих. Техника ориентирована на работу с металлами и пластиком.
Этот поистине универсальный вертикально-фрезерный станок способен эксплуатироваться как в условиях мелкого производства, так и в качестве ключевого оборудования на крупномасштабных промышленных объектах. Конструкцией предусмотрен особый механизм зажима инструмента, что заметно расширяет возможности оборудования.
Немного о параметрах 6К11. Габариты его рабочего места составляют 250х1000 миллиметров. Ход стола – 710, 250 и 400 миллиметров (продольный, поперечный и вертикальный соответственно). Мощность мотора вертикального шпинделя составляет 5.5 кВт, а мотора подач – 1.5 кВт. Габариты агрегата довольно скромны – всего 2135х1725х2290 миллиметров. А масса модели достигает 2350 кг.
Фрезерный станок ВМ127М
Этот агрегат рассчитан на работу с металлическими заготовками как в условиях мелкого, так и в масштабах серийного производства. Среди особенностей этой модели можно отметить мощный мотор и идеально подобранные передаточные отношения. Это позволяет подбирать идеальный формат обработки конкретной детали с максимальным задействованием возможностей инструмента.
Универсальный вертикально-фрезерный станок ВМ127М способен функционировать в автоматическом режиме, что дает возможность объединения нескольких станков в многостаночную систему под управлением одного мастера. Легкость обслуживания и настройки работы агрегатов под нужды специалиста также станет немалозначительным «за» в пользу ВМ127М.
Габариты рабочего стола станка составляют 400х1600 миллиметров. Мощность привода достигает 11 кВт, чего более чем достаточно для эффективной обработки деталей с высокими показателями производительности. Масса станка – чуть менее 5 тонн, а его габариты – 2560х2260х2500 миллиметров.
Выводы
Вертикально-фрезерные станки способны стать универсальными помощниками в любом цеху. Функциональность, надежность и выносливость – их главные плюсы. А многообразие моделей, представленных в наши дни, заметно облегчает выбор подходящей по всем параметрам техники. Сегодня можно точно утверждать то, что опытный мастер с легкостью найдет нужный ему агрегат.
Среди разнообразного станочного оборудования фрезерные станки составляют значительную долю в объёме металлорежущего оборудования, в том числе с числовым программным управлением. Главное достоинство станка обнаруживается при обработке фасонных деталей. Здесь он незаменим, и никакой другой с ним конкурировать не может. Фрезерный станок работает спокойнее, без ударов и толчков, как это бывает на строгальных и долбёжных станках, вследствие чего все механизмы дольше сохраняются.
Но каковы бы ни были достоинства, они пропадут, если не научиться как следует обращаться с оборудованием и использовать все его возможности.
Фрезерные станки в зависимости от выполняемых функций имеют следующие виды:
Характеристика вертикально-фрезерных станков
Вертикально-фрезерным станок называется так, потому что шпиндель, на который крепятся устройства крепления заготовок или сама заготовка для обработки, расположен вертикально рабочей области стола. Это было одно из первых оборудований, которое применялось в обработке изделий металлических изделий. Они используются для обработки тяжёлых и крупных деталей и имеют повышенную жёсткость, что обеспечивает точность обработки.
Станок имеет концевые, торцевые, цилиндрические и фасонные фрезы, поэтому может выполнять различные фрезерные операции. На нём могут осуществляться сверлильные работы. Можно выполнять растачивание и зенкерование отверстий, нарезку пазов, зубьев, рамок, зубчатых колёс, углов.
Оборудование работает с различными видами металлов и сплавов, а также пластмассам.
Вертикально-фрезерный станок бывает двух видов:
Станок без консоли имеет стол, расположенный на неподвижной станине, и называется крестовым. Он перемещается в поперечном и продольном направлении. С подвесного пульта осуществляется управление станком, а с помощью гидравлики устанавливаются числовые обороты шпинделя. Точное перемещение стола осуществляется за счёт замедления подачи оборотов. Полуавтоматический цикл, на котором могут работать механизмы, обеспечивает быстрый ход и остановку в необходимом положении.
Отличие станков с консолью от моделей без консоли в наличии движущейся консоли, на которой размещаются стол и салазки. Стол перемещается горизонтально по направляющим консоли. Сама консоль перемещается в трёх перпендикулярных направлениях. На ней смонтирована коробка подачи.
От подачи рабочего стола зависит скорость обработки и максимальные размеры деталей.
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:
Современные модели
Современные промышленные предприятия широко используют высокоточное оборудование с числовым программным управлением, однако, невозможно представить предприятие без оборудования с механическим управлением. Хотя механическим его можно назвать условно, так как практически все элементы конструкции работают от электрических приводов. Механическими остались приводы подачи стола и шпинделя с дублированием задания постоянной числовой величины подачи электрическим приводом.
У производителей фрезерно-вертикальных станков выпускаемые модели имеют одинаково узнаваемые черты.
Основным недостатком всех моделей можно считать высокую стоимость и ограниченный срок эксплуатации. Кроме этого, сложно найти специалиста, который сможет отремонтировать неполадку, если поставщик после реализации продукции не предоставляет последующего обслуживания.
К вертикально-фрезерным станкам относятся следующие модели: 6М12П, 6Р12Б, 6С12, 6Н12, 6Р12, 6Т12. Они нашли широкое применение не только в бывших республиках СССР, но и успешно экспортируются за рубеж. Это надёжное, качественное оборудование, которое не требует к себе пристального внимания. Современные заводы систематически улучшают конструкцию оборудования и по возможности увеличивают скорость резания. Из года в год технологические возможности различных моделей улучшаются.
Производители станков
Одним из известных производителей токарных станков является акционерное общество TRENS (Словакия). Особенность этой компании — изготовление оборудования качественной обработки и высокой точности. По требованию заказчика производитель может внести изменения в конструкцию станка. Оборудование доступно в обслуживании и эксплуатации.
Лидером европейских производителей металлорежущих станков, в том числе вертикально-фрезерных, является завод TAJMAC — ZPS (Чехия). Завод имеет своё литейное производство, что даёт предприятию независимость от внешних факторов. Качество обработки и высокая технологическая характеристика изготавливаемого оборудования позволяет использовать производимую заводом продукцию не только в машиностроении, но и в ракетостроении, энергетики, авиационных предприятиях.
Липецкое станкостроительное предприятие выпускает фрезерные станки российского производства. Достоинство этого сравнительно молодого предприятия в том, что они самостоятельно изготавливают узлы оборудования, а это значительно снижает стоимость, не уменьшая качества.
Уход за станком
Правильно обслуживать оборудование может только тот, кто хорошо знает устройство всех механизмов и как они действуют. Основные механизмы, которые нужно изучить:
Одним из основных условий, гарантирующих правильность обслуживания оборудования, является правильная своевременная смазка и чистота рабочего места.
Все механизмы должны быть отрегулированы на плавность хода, это значит, что они должны работать без остановки и люфта. Нельзя допускать перегрузки, так как это скажется на работе станка. На результат работы влияние оказывает закрепление фрезы и обрабатываемого изделия. Недопустимо вращение фрезы в обратную сторону. Её зубцы выкрошатся, и она придёт в негодность.
Нельзя класть на стол станка посторонние предметы. Стружку, которая образуется на столе, надо удалять часто, так как она не только мешает наблюдать за работой фрезы, но и заполняет промежутки между зубцами, увеличивая трение и расход энергии.
Необходимо следить за отводом отработанной жидкости в резервуар, так как если жидкость будет разливаться хаотично, то может смешаться с маслом и понизить качество смазки. После работы оборудование необходимо вытирать сухой ветошью.
Нельзя оставлять механизмы в процессе работы без присмотра.
Меры безопасности при работе
Так как сам вертикальный фрезерный станок работает медленно, то чаще всего травмы происходят из-за попадания пальцев рук под зубцы фрезы. Поэтому категорически запрещено удалять стружку руками, чистку зубцов фрезы необходимо производить специальной щёткой.
Причиной несчастного случая может быть попадание стружки в глаз. Во избежание этого при работе надо обязательно надевать защитные очки.
Специальная одежда должна быть не слишком прочной и плотно облегать тело. Так как концы болтающейся одежды могут попасть под вращающиеся механизмы и причинить телесные повреждения.
Можно получить травму вследствие неосторожного обращения с обрабатываемыми деталями. Тяжёлые детали, падая, могут причинить увечье ног или рук.
Неисправность электрических приборов и неосторожное обращение с ними может привести к поражению электрическим током.
Чтобы устранить возможность падения при движении по скользкому полу, нужно работать в специальной обуви.