Раздел 2. Обработка деталей на фрезерных станках

2.1 Ознакомление с устройством фрезерного станка

Фрезерный станок в металлообработке — металлорежущий станок для обработки резанием при помощи фрезы, наружных и внутренних плоских и фасонных поверхностей, пазов, уступов, поверхностей тел вращения, резьб, зубьев зубчатых колёс и т.п.

Принцип фрезерования, по-видимому, зародился в Европе в 16 в. — Леонардо да Винчи дал эскиз прототипа фрезы в виде вращающегося круглого напильника. Известен станок с вращающимся напильником, построенный в Пекине в 1665. Прототипы современных фрезерных станков появились в 19 в.: консольный в 1835, универсальный в 1862, продольный в 1884. В дальнейшем конструкции фрезерные станки быстро развивались, типы их дифференцировались.

По назначению фрезерные станки разделяют на универсально-, горизонтально-, вертикально-, продольно-, копировально-, резьбо-, шпоночно-, карусельно-, барабанно-фрезерные и др.

По конструкции фрезерные станки могут быть консольные и бесконсольные.

Главное движение у фрезерного станка (вращательное) осуществляется фрезой, движение подачи (поступательное) — заготовкой; в некоторых случаях (например, при обработке крупных изделий) движение подачи может сообщаться фрезе.

Рис.1

Универсально-фрезерный станок (рис.1, а) консольной конструкции характеризуется горизонтальным расположением оси шпинделя, имеет хобот с подвеской для крепления оправки фрезы и предназначен для работы с разными типами фрез. Станок имеет поворотный (в горизонтальной плоскости) стол, что позволяет фрезеровать винтовые канавки; стол может перемещаться в продольном, поперечном и вертикальном направлениях.

Горизонтально-фрезерный станок аналогичен универсально-фрезерному, но его стол не имеет возможности поворачиваться. Вертикально-фрезерный станок (рис.1, б) по конструкции близок к горизонтально- и универсально-фрезерным станкам, но отличается от них вертикальным расположением оси шпинделя.

Продольно-фрезерный станок (рис.1, в) предназначен для обработки различных плоскостей у крупногабаритных заготовок (или их групп), установленных в многоместных приспособлениях на столе станка, главным образом торцовыми фрезами. На вертикальных стойках станка, смонтированных на станине, расположены боковые фрезерные головки, а также поперечина с вертикальными фрезерными головками. Каждая головка имеет индивидуальный привод вращения шпинделя; оси шпинделей могут перемещаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также устанавливаться под углом. Продольную подачу имеет стол, поперечную — вертикальные фрезерные головки, а вертикальную — боковые. Все фрезерные головки имеют общий привод подач.

Шпоночно-фрезерный станок используется для фрезерования шпоночных пазов (по замкнутому полуавтоматическому циклу движений) вращающейся шпоночной фрезой (вертикальная подача на глубину паза, затем прямолинейная горизонтальная подача вдоль оси паза и обратная горизонтальная подача в конце хода). Эти станки бывают одно- и многошпиндельные.

Карусельно-фрезерный станок служит для непрерывного фрезерования плоскостей литых, кованых и штампованных заготовок торцовыми фрезами. Стол станка имеет круговую подачу.

Барабанно-фрезерный станок предназначен для одновременной обработки двух торцовых поверхностей заготовок (шатунов, валов, вилок и т.п.), а также фрезерования пазов.

В промышленности находят всё более широкое применение различные типы фрезерных станков с программным управлением. В этих станках движение по каждой из трёх координат станка управляется сигналами, записанными на двух дорожках магнитной ленты. Сигналы, возникающие в обмотках шести катушек магнитной головки через усилители, формирователи импульсов и узел распределения импульсов, подаются на тяговые двигатели, а затем через соответствующие гидроусилители на ходовые винты подач станка.

Фрезерный станок в деревообработке имеет вращающийся вертикальный шпиндель, на котором укрепляется фреза, и применяется для плоскостной, профильной и фасонной обработки резанием заготовок.

Различают фрезерные станки простые (одно- или двухшпиндельные), карусельного типа и копировальные.

Одношпиндельные фрезерные станки имеют станину со столом и шпиндель, укрепленный на подвижном суппорте. Обработка заготовок осуществляется при помощи направляющих линеек.

В двухшпиндельном фрезерном станке шпиндели вращаются в противоположные стороны, что облегчает обработку заготовок криволинейной формы и уменьшает вероятность возникновения сколов и задиров.

Для плоского и фигурного фрезерования используют фрезерный станок карусельного типа с вращающимся столом, на котором укрепляются заготовки.

Копировальный фрезерный станок снабжен устройством для работы по копиру (шаблону) и служит для производства мелких, точных и скульптурных работ.