4.2 Фрезерные обрабатывающие центры с чпу

Современный фрезерный обрабатывающий центр может выполнять весь спектр фрезерных и расточных операций. На нем могут быть обработаны детали практически любой формы (рис.4.10). Ограничением является наличие острых внутренних углов, наличие элементов с соотношением глубины к ширине более 8 или материалов с твердостью сопоставимой с твердостью режущего инструмента.

При фрезерной обработке инструмент (фреза) закреплен в шпинделе и вращается вокруг своей оси. Это вращение – главное движение резания (Dг). Кроме того, инструмент перемещается относительно заготовки с определенной скоростью (подачей) (Ds).

Рис.4.10 Основные схемы фрезерования поверхностей

Плоские поверхности обрабатываются цилиндрическими или торцевыми фрезами (рис.4.10 а,б), пазы различного профиля могут быть обработаны как концевыми (рис.4.10,в), так и дисковыми фрезами (рис.4.10,г). Для обработки фасонных поверхностей постоянного профиля в поперечном сечении могут применяться фасонные фрезы (рис.4.10,д). Поверхности же двойной кривизны обычно обрабатываются на станках с ЧПУ, при этом инструмент перемешается относительно заготовки по трем или более согласованным координатам (рис.4.10,е).

Режущие зубья фрезы отделяют небольшие частички обрабатываемого материала в виде стружки и, как результат, удаляются слои металла и происходит формообразование поверхностей детали. Инструмент может перемещаться относительно детали максимум по пяти осям – X, Y, Z и поворачиваться вокруг осей X и Y – координаты A и B.

Рис.4.10 Примеры деталей изготовленных на фрезерном обрабатывающем центре

Точность позиционирования рабочих узлов фрезерного станка достигает 0,002мм, частота вращения шпинделя – до 100000об/мин, скорость установочных перемещений инструмента – до 50 м/мин. Шероховатость обработанной поверхности определяется инструментом, режимами резания, физико-химическими свойствами материала заготовки и достигает Ra=0.4мкм.

Классификация фрезерных станков с чпу может быть осуществлена по следующим признакам:

1. По количеству управляемых координат перемещения инструмента относительно заготовки.

3 оси (X –Y - Z)	4 оси (X – Z – C)	5 и более осей
Возможна обработка только 1 стороны корпусной детали за 1 установ.	Возможна обработка корпусных деталей с четырех сторон за один установ. Возможно обрабатывать различные контуры на телах вращения.	Возможна обработка детали с пяти сторон при одном установе заготовки. Возможна обработка деталей практически любой сложности.

2. По расположению шпинделя.

Вертикальный шпиндель	Горизонтальный шпиндель
Более легкий процесс установки заготовки на стол. Большая универсальность. Меньшая цена.	Меньшие габариты станка по высоте. Более легкое удаление стружки. Возможность встраивать поворотный стол.

3. По реализации перемещений заготовки относительно инструмента.

Классический тип. Перемещение стола относительно шпинделя.	Портальный тип. Перемещение шпинделя относительно стола.	Смешанный тип.
Более дешевый вариант.	Большие скорости холостого хода. Большая размерная точность станка. Более сложная конструкция.	Применяется из конструктивных соображений.