что делают на вертикально фрезерном станке
Вертикальный фрезерный станок по дереву – общее описание
Вертикальный фрезерный станок по дереву – это особая категория фрезерной техники, конструктивной особенностью которой является вертикальное расположение оси шпинделя. При этом рабочий стол располагается горизонтально.
Вертикальные станки, предназначенные для работы с древесиной, нередко комплектуются числовым программным управлением для повышения производительности труда мастера и упрощения выполнения рутинных задач. В своем базовом исполнении такой агрегат способен обрабатывать заготовку в трех плоскостях, но некоторые производители предусматривают расширенные возможности обработки деталей, предоставляя мастеру возможность выходить за рамки трех основных координат.
Принципиальные особенности конструкции
Рабочий стол вертикального фрезерного станка по дереву, как правило, перемещается по специальным направляющим станины, которые фиксируются на фундаменте станка. Благодаря такому инженерному решению конструкция получается максимально жесткой, что отражается на качестве работы мастера. Работая за таким станком, можно рассчитывать на высокую точность обработки заготовок.
Вертикальный фрезерный станок ориентирован на работу как с мелкими, так и с крупными деталями. Это могут даже быть очень тяжелые габаритные конструкции, что делает технику многофункциональным помощником профессионала.
Оснащение и функционал
В вертикальном станке шпиндельная головка играет роль коробки скоростей, что весьма эргономично и продумано с технической точки зрения. Перемещение головки осуществляется направляющим стойки, закрепленным в вертикальном положении. Шпиндельная конструкция имеет свойство сдвигаться при необходимости в осевом направлении вместе с гильзой, что очень удобно и функционально.
Агрегаты вертикального типа как правило совместимы с большим спектром инструментов, будь то концевые, торцевые, фасонные или другие фрезы. Техника может быть задействована для создания пазов, рамок, углов, спиралей и массы других изделий. Нередко мастер принимает решение о расширении функционала своего станка, приобретая головки, устанавливая круглый стол или оснащая агрегат дополнительными опциями. В этом плане вертикальное оборудование для работы с древесиной продемонстрирует удивительную многофункциональность, ведь сфера ее применения существенно расширяется.
В настоящее время рынок фрезерной техники полон самых разных инженерных решений. Это может быть компактное настольное устройство или крупномасштабная промышленная установка для профессионалов. Некоторые агрегаты больше подходят для мелкосерийного производства, в то время как другие способны легко выдерживать несколько смен непрерывной работы на крупном предприятии. Выбирая вертикальный фрезерный станок по дереву, мастеру нужно ориентироваться на такие параметры:
Также имеет смысл обратить внимание на такие параметры, как габариты и вес агрегата. Не будет лишним уточнить условия предлагаемой производителем гарантии.
Выводы
Вертикальный фрезерный станок, предназначенный для работы с деревянными заготовками, способен стать универсальным помощником квалифицированного мастера. Как правило, техника рассчитана на выполнение широкого спектра производственных задач, что дает возможность легко и быстро выполнять нужные операции, не отходя от рабочего стола станка.
Сегодня выбор вертикальных станков очень широк, равно как и ценовой диапазон. Наиболее дорогие модели производятся в Германии и Швейцарии. Промежуточным компромиссным в плане стоимости выбором могут стать машины азиатских брендов. Тем же, кто не требует от фрезерного станка чего-то большего, чем выполнение основных базовых функций, идеально подойдет продукция отечественного производства.
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.
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).
Особенности эксплуатации вертикально-фрезерных станков
Фрезерование востребовано в разных направлениях промышленности. Для работы с металлом существует несколько видов промышленного оборудования. В нашей статье речь пойдёт про вертикально-фрезерный станок. Перед его использованием нужно изучить конструкцию и технические характеристики оборудования.
Вертикально-фрезерный станок
Устройство
Прежде чем начинать работать с промышленным оборудованием нужно изучить устройство фрезерных агрегатов. Оно состоит из нескольких элементов:
Фрезерные машины могут быть оборудованы консолью или продаваться без неё. Усовершенствованные модели комплектуются системой ЧПУ, что позволяет увеличить эффективность производственного процесса.
Характеристики
При выборе оборудования важно разобраться в характеристиках вертикально-фрезерных станков. Особое внимание требуется уделить следующим параметрам:
Если обрабатываются детали из легирующих, высокоуглеродистых сталей, нужно выбирать мощные фрезеры. Оснастка (фрезы) выбирается в зависимости от выполняемой технологической операции.
Область применения
С помощью фрезерных станков можно выполнять различные технологические операции. Это делает оборудование универсальным, незаменимым на производстве. Применяется для многих технологических процессов:
Технические возможности
Говоря о классических моделях вертикально-фрезерных станков, без дополнительных функций, нестандартных комплектующих, они предназначены для выполнения таких технологических операций:
Перед выполнением работ нужно проверить наличие фрез. Зависимо от используемой оснастки изменяется вид обработки. Технические возможности зависят от мощности электродвигателя, размера рабочего стола, возможности изменения его положения, системы управления.
Производители
На мировом рынке можно найти множество моделей вертикально-фрезерных станков. Они отличаются по конструкции, мощности, наличию дополнительных функций, внешнему виду. Среди наиболее популярных компаний выделяются:
Промышленное оборудование для серийного изготовления деталей заказывается на заводах.
Инструкция по эксплуатации
Когда вертикальная фрезерная машина выбрана, куплена и доставлена до места эксплуатации ее нужно подготовить к дальнейшему использованию. Последовательность действий:
Подключить фрезер к сети, проверить настройки. Если фрезер оборудован системой ЧПУ, нужно снять установленные задачи, задать собственный алгоритм.
Установка вертикально фрезерного станка
Техобслуживание фрезера
Помимо подготовки к эксплуатации фрезера, нельзя забывать про техобслуживание. К нему относятся такие действия:
Если элементы оборудования выходят из строя, их нужно немедленно заменить.
Ремонт
При активной эксплуатации станка, неправильных действиях возникают поломки:
Особенности конструкции вертикально фрезерного станка
Для обработки металлических листов и деталей может применяться различное станковое оборудование. Одним из самых популярных установок такого типа является вертикально фрезерный станок (ВФС). Но какими особенностями обладает это оборудование? Какие существуют типы вертикально-фрезерных установок? И какие другие станки представлены в России? В статье эти вопросы будут рассмотрены.
Общие сведения
Вертикально фрезерный станок — это группа металлорежущих установок, которые выполняют обработку поверхностей с помощью детали-фрезы. ВФС отличаются по множеству параметров, однако у всех обрабатывающая фреза закреплена в установке в вертикальном положении. Вертикальные станки в основном используются для обработки металлов, однако с их помощью можно обрабатывать и другие материалы — дерево, пластик, композитные соединения.
Станок вертикально фрезерный позволяет обрабатывать детали любых форм, габаритов, размеров, а с его помощью можно выполнять все основные операции — резка, сверление, снятие верхних слоев материала. Основные страны-производители ВФС — Россия, Германия, Чехия, Япония, Китай. Инженерно-технические возможности зависят от конструкции, а средняя стоимость установки находится в пределах от 100 до 500 тысяч рублей. Модели с числовым программным управлением (ЧПУ) стоят в несколько раз дороже — их цена находится в пределах от 350 тысяч до 2 миллионов рублей.
Конструкция
Формат работы
Принцип работы ВФС предельно прост. Сперва рабочий в вертикальном шпинделе фиксирует нужную ему фрезу, которая будет выполнять обработку детали. При необходимости вместо фрезы могут использоваться другие обрабатывающие запчасти (скажем, вращающиеся диски). После этого рабочий помещает на стол для обработки нужную ему деталь. При необходимости расположение стола можно отрегулировать с помощью цилиндрического столба. Деталь на столе может фиксироваться с помощью специальных зажимов и фиксаторов. В конце рабочий запускает электродвигатель, которые выполняет вращение шпинделя с подключенной фрезой.
Непосредственно для обработки рабочий может выполнять различные действия — перемещение рабочего стола, перемещение обрабатываемой детали, регуляция подачи шпинделя с фрезой. Чтобы регулировать точность и силу обработки рабочий может также менять передачу вращения, что приводит к изменению скорости вращения фрезы. На современных вертикальных станках фреза может крепиться в подвижном блоке, который позволяет изменять расположение режущей части в определенных пределах. Это позволяет улучшить эксплуатационные возможности установки, что делает ее более удобной, универсальной.
Консольные и бесконсольные конструкции
По конструкции ВФС также различают стандартные модели и установки с ЧПУ. Вертикально фрезерный станок с ЧПУ дополнительно оборудован системой электроприводов и электронной панелью, которая позволяет управлять ВФС в автоматическом или ручном режиме. Скажем, с помощью ЧПУ рабочий может выставить скорость автоматического перемещения стола с деталью — тогда как с помощью кнопок или переключателей он может вручную выбирать скорость вращения фрезы.
Для управления ЧПУ-моделями могут применяться различные приспособления — ручки, кнопки. ЧПУ-модели являются более удобными, а для их освоения рабочему не потребуется много времени. Однако вертикально фрезерный станок с ЧПУ является более сложным в производстве, поскольку он содержит множество дополнительных деталей, узлов, автономных элементов. Поэтому ЧПУ-модели стоят в несколько раз дороже ручных установок.
Какие еще бывают фрезерные станки?
Также существуют и другие виды станков — горизонтальные, сверлильные, настольные. Они выполняют те же функции, что и вертикально-фрезерные конструкции, а используются они также в основном для обработки изделий или конструкций. Однако они могут иметь отличия — дополнительные узлы или агрегаты, направление обработки, наличие вспомогательных обрабатывающих блоков.
Горизонтально-фрезерные
У таких станков шпиндель располагается не в вертикальной, а в горизонтальной плоскости, что обуславливает другой способ обработки деталей. Горизонтальные установки отлично подходят для работы с небольшими объектами на основе металла, дерева или пластика. Горизонтальное расположение крепления позволяет применять дополнительные режущие фрезы (цилиндрические, фасонные, торцевые, угловые). На горизонтальные станки можно поставить вспомогательное оборудование, позволяющее выполнять обработку винтовых и наклонных поверхностей, что делает их практически универсальными.
Сверлильно-фрезерные
Сверлильно-фрезерные установки используются для сверления металлических, деревянных, пластиковых, керамических изделий. Важная особенность — необычное расположение обрабатываемого инструмента, поэтому с помощью такого станка можно сверлить наклонные отверстия, обрабатывать пазы крупногабаритных изделий. Головка-сверло может вращаться как в прямом, так и обратном направлении, что заметно упрощает работу с таким станком. Сверлильно-фрезерные установки сегодня пользуются большим спросом как в крупной, так и в мелкой обрабатывающей промышленности, а также в сфере домашней обработки металла.
Универсальные
Они могут обрабатывать детали любых размеров и формы, а при необходимости деталь во время обработки можно наклонить под любым углом к рабочему инструменту. Еще одно конструктивное отличие — шпиндель, стол, стол-цилиндр располагаются внутри полой станины, а все электрические агрегаты вынесены наружу. Универсальные фрезерные станки обычно применяются в небольших и средних мастерских. Также их широко применяют на крупных металлургических и обрабатывающих заводах.
Настольные
Настольные установки представляют собой облегченные версии вертикальных, горизонтальных, универсальных или сверлильных станков. Их главное отличие заключается в более компактных размерах — а во всем остальном они повторяют оригинальные модели (размеры, строение, расположение основных узлов). Настольные станки часто покупают для нужд школ, училищ, техникумов и других учебных заведений технической ориентации. Преимущества настольных систем — низкое энергопотребление, неплохие технические свойства, компактность.
Широкоуниверсальные
Главная конструктивная особенность широкоуниверсальных фрезерных станков — наличие дополнительного шпинделя у становленным режущим инструментом. Шпиндели могут работать как совместно, так и автономном режиме. Головки со шпинделем обычно ставятся на подвижных хоботах, которые можно перемещать во всех основных направлениях. Для управления обычно применяются панели ЧПУ, позволяющие автоматизировать процедуру обработки. Широкоуниверсальные модели могут работать практически со всеми материалами, которые обладают высокой твердостью.
Заключение
Вертикально фрезерный станок представляет собой инструмент, который используется для обработки металла, дерева, пластика или композитных материалов. Его главная деталь — это режущая фреза, которая позволяет деформировать и сверлить даже самые твердые материалы. Крепление с режущей запчастью расположено в вертикальном направлении, а с помощью такого станка можно сверлить отверстия, выполнять резку, делать шлифовку. Основные агрегаты ВСФ — плита-фундамент, станина, хобот, шпиндель, фреза, стол для обработки.
Все ВСФ имеют электрическое питание, а мотор обычно крепится на внешней стороне станины. Чтобы выполнять обработку, деталь устанавливается на столе + выполняется дополнительная фиксация с помощью консоли (если она есть). Во время работы резак-фреза вращается вокруг своей оси с большой скоростью, а для контроля подачи заготовки происходит перемещение детали по столу. ВСФ могут оборудовать числовым программным управлением — это позволяет автоматизировать и упростить обработку. Основные «конкуренты» вертикальных станков — горизонтальные, сверлильные, универсальные и широкоуниверсальные установки.