5.3.1 Загальні відомості про фрезерні верстати

У верстатах шостої (фрезерної) групи інструмент має обертальний рух різання, а рухи подачі найчастіше одержує заготовка, яка закріплена на столі або барабані верстата. Верстати мають багато різновидів: вертикальні і горизонтальні, консольні, безперервні, копіювальні, безконсольні вертикальні, широкоуніверсальні, поздовжні та інші. Звичайні фрезерні верстати призначені для роботи насадними, торцевими, кінцевими й іншими фрезами при обробці площин, пазів, канавок і т.п.

В основу класифікації верстатів фрезерної групи покладені наступні ознаки: положення осі шпинделя, виконувана робота, конструктивні особливості столу, траверси, наявність програмного керування та деякі інші. Розрізняють:

1. Вертикально-фрезерні консольні верстати; призначені для виконання широкого кола фрезерних робіт, які виконуються торцевими, кінцевими та іншими фрезами, що кріпляться в цангових патронах і на оправках, що залишають вільними циліндричну і торцеву поверхні фрези. Відмінною ознакою цих верстатів є вертикальне розташування шпинделя і наявність консолі – виступаючої корпусної деталі, яка підтримує стіл із заготовкою та здійснює їхній підйом і спуск. Верстати дозволяють використовувати властивості швидкорізального і твердосплавного інструмента. Заготовки встановлюються на прямокутні столи розміром від 200 х 800 до 630 х 1600 мм або круглий накладний стіл діаметром 320 мм і більше.

На ряді цих верстатів можливо як зустрічне, так і супутнє фрезерування, що забезпечується спеціальним механізмом, який підтримує постійний натяг між гвинтом і гайкою механізму поздовжньої подачі. Подача може виключатися від упорів та вручну. Ряд верстатів має преселективні пристрої для включення нової подачі або нової частоти обертання шпинделя, автоматизовані цикли обробки заготовок у серійному виробництві, поворот шпинделя в межах ±45° щодо горизонтальної осі і т.п. Верстати цього виду зручні при числовому програмному керуванні. Деякі верстати мають підвищену швидкохідність, що дозволяє продуктивно обробляти заготовки з легких сплавів.

Розглянуті верстати відносяться до першого типу фрезерних верстатів, що знаходить висвітлення в позначенні моделі: 6Н11, 6А12Р, 6С12Ц і т.д.

2. Верстати безперервного фрезерування бувають карусельно-фрезерні, у яких стіл із заготовками (карусель) повертається щодо вертикальної осі, і барабанно-фрезерні, з горизонтальною віссю повороту барабана (столу) також при круговій подачі. Верстати застосовують в умовах серійного і масового виробництва, причому часто завантаження-вивантаження заготовок на карусель або барабан здійснюються на ходу, без їхньої зупинки. Окремі верстати мають більше одного шпинделя. Коробки швидкостей таких верстатів найчастіше включає змінні колеса, що підбираються для обробки конкретної заготовки. Є верстати і зі звичайною коробкою швидкостей.

Ці верстати відносяться до другого типу фрезерних верстатів, наприклад, моделі 621М, 6М23, 6А23 та інші.

3. Копіювально-фрезерні верстати виконуються універсальними і спеціалізованими, для обробки конкретної деталі (шинних прес-форм, профілю плоских шаблонів, лонжеронів, лопаток турбін і т.п.). Універсальні копіювальні верстати дозволяють робити гравірування або виготовляти штампи, матриці, прес-форми та інші деталі з рельєфними поверхнями і контурами. Власне копіювання здійснюється за розміткою з ручним керуванням, за плоским шаблоном, за об'ємною моделлю (з гіпсу, дерева, металу), за програмою, яка записана на магнітній плівці, або за копіром. Верстати цього типу працюють спеціальними або звичайними стандартними фрезами.

До третього типу верстатів відносяться моделі 6Л463, 6А426, 6М42ДО, 6441К та інші.

4. Поздовжньо-фрезерні верстати, одностоякові та двостоякові, з одним або декількома шпинделями дозволяють фрезерувати вертикальні, горизонтальні та похилі площини, пази і т.п. на самих довгих і великих заготовках (масою до 30 т) або групи заготовок одночасно в умовах серійного виробництва з застосуванням швидкорізальних і твердосплавних циліндричних, торцевих, кінцевих, дискових, кутових та фасонних фрез. Деякі верстати дозволяють вести зустрічне та супутнє фрезерування, а також фрезерування за напівавтоматичним циклом: підведення фрези – фрезерування – зупинка – розвантаження – повернення фрези у вихідне положення – завантаження і т.д. Оптимальні режими фрезерування встановлюються шляхом безступінчастого регулювання частоти обертання шпинделя і величини подачі. Значні припуски оброблюваних заготовок приводять до утворення стружки, яка відводиться вібротранспортером. Однієї з головних характеристик верстатів цього виду є площа столу. У серійних верстатів вона визначається габаритами від 400 х 1250 мм (модель 6304 одностоякова) до 2500 х 8000 мм (модель 6625 двостоякова).

Четвертий тип верстатів включає моделі 6604, 6605, 6606, 6М608 та інші двостоякові верстати (одностоякові верстати відносять до третього типу).

5. Широкоуніверсальні фрезерні верстати можуть працювати з горизонтальним, похилим або вертикальним розташуванням одного або двох шпинделів при обробці середніх за величиною деталей різної форми циліндричними, дисковими, торцевими фрезами та набором фрез. Ці верстати оснащуються великим набором пристосувань: кутовими і круглими столами, лещатами, ділильними головками та столами, швидкохідними головками і т.п. Стіл верстата має розміри від 200 х 500 мм (модель 675) до 400 х 1600 мм (модель 6М83Ш). Верстати знаходять застосування в умовах одиничного та серійного виробництва.

До п’ятого типу верстатів відносяться моделі 675, 675П, 676П та інші.

6. Горизонтально-фрезерні консольні верстати відрізняються наявністю консолі та горизонтальним розташуванням шпинделя при обробці циліндричними, кутовими і фасонними фрезами плоских і фасонних поверхонь заготовок з різних матеріалів. Можуть також використовуватися торцеві і кінцеві фрези. Універсальні верстати цього виду відрізняються тим, що їхній стіл може повертатися щодо вертикальної осі на кут±45°, що дозволяє вести обробку гвинтових канавок на циліндричних поверхнях з використанням ділильної головки. Столи цих верстатів мають розмір від 160 х 630 мм (модель 6Н80М) до 400 х 1600 мм (модель 6М83) та мають поздовжні Т-подібні пази для встановлення різних пристроїв. Ширина цих пазів як правило дорівнює 14 – 28 мм. Цей розмір варто враховувати при підборі або конструюванні пристроїв.

До шостого типу відносяться моделі 6Н804М, 6Н81М, 6М83Г та інші.

7. Різні верстати фрезерної групи включають металорізальне обладнання, яке призначене для обробки конкретних заготовок або видів поверхонь: різьбофрезерні, шпонко-фрезерні, шліцефрезерні, а також верстати для обробки шліців корончастих гайок, канавок спіральних і центрувальних свердел, канавок шпонкових і дискових фрез, площин зливків та інших схожих поверхонь.