Фрезерные станки применяются для обработки деталей из металла, дерева и других материалов. С помощью оборудования придают нужную форму заготовкам с фасонными и плоскими поверхностями, отделывают пазы, шлицы, канавки, нарезают зубчатые колеса, проводят множество других операций.
Правила работы с фрезерным станком
Работа производится с помощью специального инструмента — фрезы, оснащенной множеством лезвий. Она закрепляется на шпинделе, а при включении станка начинает совершать вращательные движения. Основные действия фрезеровщика при работе:
- Наведение порядка на рабочем месте. Ничто не должно мешать работе, ненужные инструменты и детали нужно разместить в шкафах или на полках.
- Проверка исправности станка. Для этого надо запустить его на холостом ходу, постепенно наращивать обороты, а по истечении двух минут — остановить. На этом этапе проверяются пусковые и тормозные качества станка.
- Установка заготовки и режущих инструментов. Хвостовую часть фрезы нужно плотно установить в шпинделе, она не должна иметь свободного хода, болтаться. В противном случае при вращении на большой скорости резец может сорваться и нанести травму фрезеровщику. Приспособления для удержания заготовки — прихваты — должны размещаться как можно ближе к месту обработки, чтобы избежать сдвига детали.
- Запуск шпинделя на медленных оборотах. Необходимо подвести деталь до минимального соприкосновения с фрезой.
- Отвод станины с заготовкой. В результате шпиндель остановится.
- Установка глубины прохода.
- Запуск вращения фрезы. Следует дождаться набора оборотов и начать постепенно продвигать деталь к режущему инструменту, чтобы избежать резкого удара. После окончания обработки отвести деталь и остановить фрезу.
Этот алгоритм работает для станков с ручным управлением. Если используется ЧПУ, то порядок действий следующий:
- Создание виртуальных моделей конечного продукта. С помощью программ САПР можно представить деталь в цифровом виде для последующей компиляции в код, понятный ЧПУ.
- Перевод графических файлов в G-код и загрузка его в ЧПУ. Полученные данные можно проверять и изменять. С помощью соответствующего программного обеспечения инженеры могут смоделировать заранее процесс фрезерования, выявить и исправить ошибки.
- Настройка станка. Хотя все операции проводятся автоматически, необходимы первоначальные действия, например закрепление детали, фиксация фрезы. Последние модели станков способны менять оснастку в процессе работы самостоятельно. Также на этом этапе нужно проверить окончательные настройки программы перед стартом.
После проведения предварительных этапов запускается фрезеровка. В обоих случаях — с ЧПУ и без — необходимо строго выполнять правила техники безопасности. Основные позиции:
- устанавливать фрезу и крепить деталь можно только при отключенном станке;
- обязательно надевать защитные очки и спецодежду;
- очищать рабочее место от стружки и пыли при выключенном станке;
- одежда должна плотно прилегать — болтающиеся части могут намотаться на фрезу.
Также необходимо выключать станок при смене детали, перерыве в работе или отключении электроснабжения.
Управление станком
Для понимания общих принципов управления станком лучше рассматривать традиционные верстаки, где присутствуют общие для всех элементы. К таковым можно отнести оборудование с вертикальным расположением фрезы. Основные элементы:
- фрезерная голова со шпинделем, с правой стороны которой располагается маховик для ее быстрого перемещения по вертикали. Для контроля положения используется линейка или упор, который выставляется заранее на нужной высоте;
- пульт управления с кнопками включения и отключения — располагается с левой стороны головы. Рядом находится регулятор частоты вращения фрезы;
- для крепления заготовки используются машинные тиски, расположенные на рабочем столе;
- плавное движение головы обеспечивается разгрузочным механизмом. Для ее более точного позиционирования используется маховик микроподачи;
- рабочий стол с помощью салазок и продольного маховика перемещается в горизонтальной плоскости. Он может располагаться на координатном столе или на консоли — зависит от типа станка;
- вертикальное перемещение рабочего и координатного столов обеспечивается поперечным маховиком, который продвигает их вдоль станины.
Некоторые станки имеют наклонные стойки, которые могут поворачиваться на 45° в горизонтальной плоскости. Для этого необходимо открутить контргайку, расположенную позади станины, придать нужное положение стойке и закрепить ее вновь. Данную операцию проводят при фрезеровании наклонных поверхностей.
Особенности работы на фрезерном станке
Чтобы качественно и быстро обработать заготовку, необходимо верно рассчитать глубину реза и скорость подачи. При этом нужно учитывать материал детали и параметры фрезы. Если режущий инструмент изготовлен из твердосплавного металла, то частоту вращения можно увеличивать. Например, если для сверла из обычной нержавеющей стали данный параметр равен 300 об/мин, то для оснастки из твердосплавного материала скорость можно увеличить в 5 раз — до 1500 об/мин.
Действует и обратная зависимость: чем тверже материал заготовки, тем меньшую частоту вращения нужно устанавливать. Если, например, для алюминиевой детали этот показатель равен 1500 об/мин, то для стали — не больше 600 об/мин. Выбор диаметра фрезы зависит от ширины и глубины обработки. Для уточнения возможных режимов работы необходимо использовать специальные справочники.
Также для некоторых заготовок, изготовленных из металлов с низкой температурой плавления, может понадобиться охлаждение. Фреза вращается с очень большой скоростью и сильно нагревается при трении. Например, для алюминия температура плавления равна 648 °С, поэтому он нуждается в охлаждении при обработке.
Типы фрезерных станков
В зависимости от расположения шпинделя, способов установки, массогабаритных размеров, наличия консоли и других характеристик фрезерные станки делятся на следующие виды:
- горизонтально-фрезерный. Имеет горизонтально расположенный шпиндель. Консоль перемещается параллельно или перпендикулярно фрезе;
- вертикально-фрезерные. Шпиндель расположен вертикально. Наличие консоли ограничивает область применения — возможно обрабатывать небольшие детали, имеющие малый вес;
- универсальные и широкоуниверсальные. Имеют 2 шпинделя, для каждого из которых установлен отдельный привод. Могут одновременно выполнять несколько операций. Как правило, станок имеет консоль, стол перемещается в трех направлениях;
- продольно-фрезерные и бесконсольные. Имеют массивные, жесткие основания вместо консолей. Используются для обработки крупногабаритных, тяжелых деталей. Как правило, оснащаются ЧПУ, относятся к тяжелым фрезерным установкам;
- копировально- или объемно-фрезерные. Используются для создания дубликатов деталей. Являются лучшим решением при мелкосерийном производстве;
- шпоночно-фрезерные. Используются для создания пазов, швов в деталях. Могут иметь один или несколько шпинделей, расположенных вертикально или горизонтально. Отлично подходят для проделывания прорезей любых размеров;
- настольные. Оснащены столом, который перемещается в двух плоскостях, шпиндель также может двигаться. Могут управляться с компьютера и дистанционно.
Наличие ЧПУ значительно расширяет возможности фрезерных станков, скорость и качество работы. При выборе агрегата с электронным управлением необходимо учитывать характер работ, параметры и размеры машин.
Техническое обслуживание фрезерных станков
Агрегаты необходимо периодически чистить и смазывать. После окончания работ нужно убирать пыль и стружку с помощью щетки и хлопчатобумажной ткани. Труднодоступные места очищают кисточкой, сильно загрязненные участки можно протереть ветошью, смоченной керосином.
Не рекомендуется класть на стол посторонние предметы, чтобы избежать появление царапин. После очистки станка необходимо обрабатывать направляющие, зубчатые рейки, винты смазкой согласно инструкции по эксплуатации.