Фрезы для ЧПУ: разновидности и классификация, области применения

Фрезерная обработка металлических поверхностей предназначена для придания изделию готовой формы. Таким образом происходит формирование конструктивных элементов на поверхности детали либо художественная обработка. В последнем случае чаще всего применяются резные станки по металлу настольного типа.

Фрезерный универсальный станок

Он представляет собой металлорежущий станок, обрабатывающий резанием фрезой наружные и внутренние поверхности металла, а также пазы, уступы, резьбу, зубья и другие части металлических элементов. Виды фрезерных станков по металлу:

Фрезерный универсальный станок
Фрезерный универсальный станок
Фрезерный универсальный станок
  • фрезерный универсальный
  • горизонтальный
  • продольный
  • копировальный
  • резьбовой
  • шпоночный
  • карусельный
  • барабанно-фрезерный
  • вертикально-фрезерный
Фрезерный универсальный станок
Фрезерный универсальный станок
Фрезерный универсальный станок

Конструктивно станки могут быть консольными и бесконсольными. Главное вращательное движение происходит за счет фрезы, а подающее поступательное движение осуществляется заготовкой. Иногда, например, для крупных изделий подача сообщается фрезе.

Фрезерный универсальный станок
Фрезерный универсальный станок
Фрезерный универсальный станок

Токарно-фрезерный станок по металлу.

Как правило это оборудование обладает относительно небольшими габаритными размерами, но в тоже время станок отличается впечатляющей функциональностью, а также надёжностью всех деталей и элементов.

К преимуществам настольных токарно-фрезерных станков можно отнести:

Токарно-фрезерный станок по металлу.
  1. Техника прекрасно защищена, как от вибрационного, так и от коррозионного воздействия. Даже значительная эксплуатационная нагрузка не влияет на точность решения поставленных задач;
  2. Надёжная защита оператора от возникновения форс-мажорных обстоятельств. Наличие кнопки аварийного выключения, а также защитного экрана;
  3. Шестерни станка – металлические, что делает их предельно износоустойчивыми. Наличие клиновидного ремня позволяет избежать повреждения двигателя, даже в случае существенного увеличения нагрузки на шпиндель станка;
  4. Лимбы продольной и поперечной подачи. Маховики выполнены из металла;
  5. Значительная ширина чугунной станины. Благодаря этому показателю жёсткость работы станка существенно возрастает. Точность выполняемой обработки находится на высоте;
  6. Телескопическая защита ходового винта от стружки эффективно защищает ходовой винт от износа;
  7. Предусмотрены специальные пазы в конструкции станка для установки фрезерной головки.

В целом данная техника будет оптимальна для мелкосерийного производства, когда объём выполняемых операций относительно небольшой. В случае необходимости можно без особых сложностей осуществить транспортировку станка. Для установки оборудования не потребуется значительного пространства.

Конструктивные особенности оборудования

Настольный фрезеровальный станок

Конструктивные особенности оборудования

Для анализа функциональных возможностей оборудования следует детально изучить его устройство и компоновку. Процесс фрезерования переставляет собой особый тип обработки в результате которого на поверхности заготовки формируются углубления, канавки или отверстия сложной формы. Для выполнения этой работы можно использовать пальчиковые или дисковые фрезы.

Конструктивно модели оборудования могут отличаться друг от друга. Но при этом реализовывается единый принцип обработки – смещение вращающейся фрезы относительно поверхности детали, в результате чего происходит удаление излишка материала. В настольных моделях заготовка жестко крепится на рабочем столе, а обработка происходит с помощью горизонтально или вертикально расположенной фрезы.

Конструктивные особенности оборудования

Несмотря на возможную разницу в конструкции стандартная компоновка фрезерного станка по металлу состоит из следующих компонентов:

  • консольный рабочий стол. Предназначен для фиксации заготовки с помощью механических зажимов или магнитного устройства;
  • система подач рабочего стола. Она необходима для продольных и поперечных смещений детали относительно фрезы;
  • шпиндельная головка. На ней крепится обрабатывающий инструмент. В зависимости от типа конструкции может располагаться горизонтально, вертикально или на гибком хоботе;
  • блок с электродвигателем и коробкой скоростей. С их помощью происходит передача крутящего монета на вал шпиндельной головки. Коробка передач нужна для изменения скорости вращения фрезы.
Конструктивные особенности оборудования

Дополнительно в состав оборудования может быть включен блок подачи охлаждающей жидкости. Это необходимая мера при высокоскоростной обработке металлических заготовок или деталей, изготовленных из высокопрочных сортов стали. Если в настольной модели такого механизма нет – можно установить систему подачи самостоятельно или охлаждать зону обработки вручную.

Блок управления может располагаться на лицевой части оборудования или на отдельном регулируемом кронштейне. Первый вариант распространен для настольных моделей, напольные же обладают большими размерами и поэтому управление вынесено за пределы зоны обработки.

Конструктивные особенности оборудования

Конструкция и принцип работы

Данный инструмент повсеместно используется на современном оборудовании с целью создания на заготовке среза любой формы. Это довольно оптимальное устройство, позволяющее делать отверстия, канавки, а также убирать лишний слой стали.

Инструментная единица создается из прочного инструментального сплава с соблюдением максимальной точности. Чтобы выполнить параметры, которые заявлены в ТУ, используется обработка торцовым инструментом с большим набором зубцов – резцовые вставки регулируют параметры до 1 мк.

Конструктивно резец имеет несколько рабочих острых граней. Вставки часто делаются из алмаза, керамики и кардной проволоки для прочности.

Конструкция состоит из:

  • Части для работы.
  • Хвостика.
  • Центрового отверстия.
  • Торцовых зубьев и канавок между ними.
  • Шейки посередине.

Каждый зубец обладает, в свою очередь, передней и задней поверхностью, режущей кромкой.

Читайте также:  7 лучших цепных электропил аккумуляторных и сетевых моделей

Принцип работы заключается в том, что инструмент быстро вращается. Одновременно движется заготовка. При соприкосновении механически под воздействием давления срезается верхний слой стали.

Классификация фрез по металлу

Этот инструмент различают:

  • по месту нахождения режущих частей;
  • по направлению (винтовые, наклонные и т. д.);
  • по креплению режущих элементов;
  • по их заточке;
  • по конструкции инструмента (сборный, монолитный, составной);
  • по их материалу.

Цилиндрические фрезы

Такой тип используется для горизонтально-фрезерных станков, предназначенных для обработки плоскостей. Цилиндрические фрезы могут быть:

  • с винтовыми зубьями;
  • с прямыми зубьями.

Инструмент с винтовыми зубьями работает довольно плавно и его широко используют на предприятиях. Фрезы, имеющих прямые зубья, применяют только для обработки узких плоскостей, где достоинство инструмента с винтовыми зубьями не оказывает на процесс резания большого влияния. Изготавливается такой вид из быстрорежущей стали и оборудован в основном винтовыми, твердосплавными или плоскими пластинками.

Торцовые фрезы

Этот вид применяется чаще всего для обработки плоскостей на вертикально-фрезерных устройствах. В отличие от цилиндрического типа, где фреза является профилирующей и образует поверхности детали, у торцевого вида рабочими остаются вершины острых кромок зубьев.

Сами торцевые кромки являются дополнительными, а основная работа осуществляется боковыми заостренными кромками, которые находятся снаружи этой детали. Даже имея небольшую величину припуска, такой инструмент обеспечивает довольно ровную работу. Это происходит из-за того, что угол соприкосновения у торцевых фрез с обрабатываемой деталью зависит не от показателя припуска, а от диаметра режущего инструмента и ширины процесса фрезерования.

По сравнению с цилиндрическим типом, торцовая фреза является более жесткой и массивной. Это обеспечивает удобство размещения и надежность закрепления режущих элементов и оснащение их твердыми сплавами. Торцовое фрезерование характеризуется гораздо большей производительностью. Именно поэтому на сегодняшний день работы по фрезерованию плоскостей осуществляются торцовыми видами инструмента.

Дисковые фрезы

Этот вид представляет собой необходимое и современное оборудование, которое используется при фрезеровании канавок и пазов. Дисковый инструмент бывает трех видов:

  • пазовый;
  • двусторонний;
  • трехсторонний.

У пазовых дисковых фрез зубья располагаются только на цилиндрической поверхности и используют их для обработки неглубоких пазов. Двусторонние дисковые фрезы, кроме зубьев, расположенных на торце, имеют зубья, находящиеся на поверхности. Особенностью трехсторонних дисковых инструментов является то, что зубья находятся не только на обоих торцах, но и на поверхности.

Дисковые фрезы имеют высокую производительность, несмотря на то, что у них часто срезаны зубья.

Чтобы прорезать на деталях шлицы и узкие пазы, используют топкие дисковые фрезы, называемые пилами. У такого оборудования то с одного, то с другого торца начинают затачивать фаски. Обычно фаска срезает половину длины режущей кромки. Именно из-за этого каждый зуб срезает стружку такой ширины, которая будет меньше ширины прорезаемого паза. Благодаря этому стружка более свободно начинает размещаться во впадине зуба и улучшается ее отвод. Если ширина среза будет соответствовать ширине паза, то в этом случае торцы стружки будут соприкасаться с боковыми сторонами прорезаемого паза. Это будет затруднять свободу размещения стружки во впадине зуба, в результате чего дисковая фреза может сломаться.

Угловые и концевые фрезы

Угловое оборудование применяют при фрезеровании наклонных плоскостей и угловых пазов. Одноугловые виды обладают режущими кромками, расположенными на торце и конической поверхности. Двухугловые виды имеют режущие кромки, которые располагаются на двух конических поверхностях.

Концевые фрезы используются для обработки глубоких пазов в корпусных деталях уступов, контурных выемок, а в шпинделе станка крепятся цилиндрическим или коническим хвостовиком. У такого оборудования основную работу, связанную с резанием, осуществляют главные режущие кромки, которые располагаются на цилиндрической поверхности. А вот вспомогательные режущие кромки производят зачистку дна канавки. У таких фрез зубья обычно винтовые или наклонные.

Шпоночные фрезы

Они являются разновидностью концевых фрез и представляют собой шпоночный двузубый инструмент. Такой шпоночный инструмент наподобие сверла способен углубляться в материал заготовки во время осевой подачи и сверлить отверстие, а затем дальше продвигаться вдоль канавки. Во время осевой подачи основная работа резания осуществляется торцовыми кромками. Одна из них обязательно должна доходить до оси фрезы для обеспечения сверления отверстия.

Применение

На горизонтально-фрезерном оборудовании по металлу делаются в заготовках шпоночные канавки. Они могут делаться несколькими способами в зависимости от используемого инструмента на разном оборудовании – вертикально-фрезерных станках или оборудовании общего назначения, используемого для проведения разноплановых работ по металлу.

Обработка шлицевых поверхностей

Фрезерование шлицевого вала

Нарезка шлиц на валу

Шлицы на валах диаметром до 100 мм делаются за один цикл фрезерования. На более широких валах эта операция может проводиться в два захода. Для чернового фрезерования необходимы делительные механизмы. Они есть на горизонтально-фрезерных, что делает это оборудование более удобным для обработки валов с большим диаметром.

Применение

Выбор фрезы для выполнения работ

Продольное фрезерование могут вести многошпиндельные горизонтально-фрезерные станки по металлу с использованием различных фрез, установленных в револьверную головку. При обработке металлических деталей несколькими различными фреза установка инструмента также может осуществляться в отправку, и далее в шпиндель.

Трехсторонние дисковые фрезы используются для протачивания шпоночных сквозных пазов. Для достижения большей точности лучше сделать эту работу за один подход. При необходимости создания широкого паза в один прием провести эту операцию сложно. Второй, чистовой проход будет сделан фрезой с большим диаметром. Надёжным будет крепление фрезы при установке её в шпиндель с двумя опорами.

Читайте также:  Изготовление станка для заточки ножей своими руками

Существуют станки, предназначенные для работы только одним или несколькими видами фрез. Горизонтально-фрезерные, созданные для проведения работ дисковыми и цилиндрическими фрезами имеют дополнительную возможность использования торцевых фрез, что несколько увеличивает сферу, в которой применяется это оборудование.

Выбор фрезерного станка

Компактность, мобильность, простота эксплуатации и технические характеристики фрезерных станков по металлу объясняют популярность данного оборудования в мелкосерийном производстве стальных деталей и в быту. Малогабаритные настольные приборы по функциональности не уступают крупногабаритному профессиональному оборудованию, они выполняют тот же спектр операций.

Единственное различие в размерах заготовок, технические характеристики малогабаритных агрегатов не позволяют работать с большими заготовками. Выбрать фрезерный станок, не имея представления об особенностях конструкции и компоновке оборудования, можно, но есть риск инвестировать в бесполезный именно для вашей ситуации агрегат.

Как выбрать фрезерный станок, чтобы покупка не стояла мертвым грузом?

Фрезерный станок по металлу — какой выбрать

  • Вертикально-фрезерные. Комплектуются следующими видами вертикально расположенных фрез: фасонными, цилиндрическими, концевыми. Могут комплектоваться устройством для сверления. Выбрать фрезерный станок металлу вертикального типа рекомендуется для обработки вертикальных и горизонтальных плоскостей из стали и чугуна, рам, углов, зубчатых колес и пазов. Вертикально фрезерные модели представлены консольными и бесконсольными конструкциями. Какой фрезерный станок лучше купить, с консолью или без, зависит от того, насколько важна точность детали. Бесконсольные модели обеспечивают максимальную точность заданных параметров заготовки. Их конструкция более жесткая. Технические характеристики фрезерного станка бесконсольного типа позволяют работать с относительно крупными и тяжелыми заготовками.
  • Горизонтально-фрезерный. Техническое описание фрезерного станка горизонтального типа указывает на особое расположение фрезы. Она располагается горизонтально. Комплектуются фрезами следующих типов: угловыми, торцевыми, цилиндрическими, фасонными, концевыми. Технические характеристики фрезерного станка и горизонтальное расположение фрезы позволяет работать с деталями любого типа.

Вертикально-фрезерный станок

Горизонтально-фрезерный станок

Вопрос о том, какой фрезерный станок лучше, не совсем верный. Главное, на что нужно смотреть, выбирая фрезерный станок металлу — характеристики и предполагаемые задачи. Выбирая фрезерные станки, описание работы подходящей вам модели изучить будет не лишним.

Выбор фрезерного станка

Фрезерный станок — описание конструкции

Стандартная компоновка металлорежущего оборудования объединяет рабочий стол, станину, подвеску, шпиндель и панель управления. Также включает блок с электродвигателем и коробкой скоростей. Используя специальные зажимы и магниты на столе закрепляются заготовки. Система подачи рабочего стола обеспечивает смещение заготовки относительно фрезы.

За скорость вращения фрезы отвечает коробка передач. Каждый из элементов одинаково важен для получения качественного результата фрезеровочного процесса. Описание фрезерных станков помогает в выборе, но не дает 100% защиты от ошибки.

Ниже представлены критерии, на которые желательно опираться при подборе оптимальной модели оборудования для обработки металла.

Технические характеристики — на что обратить внимание

  • Мощность. Это наиболее важная характеристика фрезерных станков. В мелкосерийном производстве деталей и механизмов из алюминия рекомендуется использование модели с мощностью 500-550 Вт. Если работа предстоит с чугуном и сталью, то данная характеристика фрезерных станков по металлу должна отличаться большей величиной (от 600 Вт).
  • Напряжение сети. Раздумываете, какой фрезерный станок по металлу взять, однофазный или трехфазный? Для бытового использования и небольших предприятий выгоднее однофазная модель.
  • Наличие ЧПУ. Модели с числовым программным управлением дороже, но при этом и производительнее. Если планируется интенсивное использование станка, то выгоднее инвестировать в фрезерные станки, характеристики которых соответствуют поставленным задачам, и при этом оснащены ЧПУ.
  • Скорость обработки металла. Необходим фрезерный станок по металлу, технические характеристики которого позволили бы обрабатывать большее количество заготовок за меньшее время? Время обработки детали зависит от угловой скорости вращения шпинделя, поэтому и выбирать нужно модель с максимальной угловой скоростью.

Уже определились, какой фрезерный станок выбрать по металлу? Предлагаем прислушаться к советам профессионалов, которые рекомендуют до момента запуска фрезерного станка разобрать его, проинспектировать все важные внутренние детали, и при необходимости устранить все недоделки. Только в этом случае фрезерный станок, технические характеристики которого соответствуют выдвигаемым вам требованиям, будет работать качественно.

Консольно-фрезерные станки, выпускаемые в СССР и СНГ

Серия Размер Изготовитель Год Модель
6 2 ГЗФС 1932 682
1
2 ГЗФС 1937 6Б12, 6Б82, 6Б82Г
3
1 ДЗФС 6К11, 6К81, 6К81Г, 6К81Ш
2 ГЗФС 6К12, 6К82, 6К82Г, 6К82Ш
3 ГЗФС 6К13П, 6К83, 6К83Г, 6К83Ш
Жальгирис 1969 6Н10, 6Н80, 6Н80Г, 6Н80Ш
1 ДЗФС 1970 6Н11, 6Н81, 6Н81Г, 6Н81А, 6Н81Д
2 ГЗФС 1951 6Н12, 6Н82, 6Н82Г
3 ГЗФС, ВМЗ 1951 6Н13, 6Н13Ф3, 6Н83, 6Н83Г, 6Н13ГА
Жальгирис 6М10, 6М80, 6М80Г, 6М80Ш
1 ДЗФС 1971 6М11, 6М11К, 6М81, 6М81Г, 6М81Ш, 6М81Ш-1, 6М81Ш-1Ф1, 6М81ШФ2
2 ГЗФС 1961 6М12П, 6М12ПБ, 6М82, 6М82Г, 6М82ГБ, 6М82Ш
3 ГЗФС 1961 6М13П, 6М13ПБ, 6М83, 6М83Г, 6М83Ш
Жальгирис 1973 6Р10, 6Р80, 6Р80Г, 6Р80Ш
1 ДЗФС 6Р11, 6Р11К, 6Р11Ф3, 6Р81, 6Р81Г, 6Р81Ш
2 ГЗФС 1972 6Р12, 6Р12К, 6Р82, 6Р82Г, 6Р82Ш
3 ГЗФС, ВМЗ 1972 6Р13, 6Р13Б, 6Р13Ф3, 6Р13Ф3-3, 6Р83, 6Р83Г, 6Р83Ш
Жальгирис 1986 6Т10, 6Т80, 6Т80Ш
1
2 ГЗФС 1985 6Т12, 6Т82, 6Т82Г, 6Т82Ш
3 ГЗФС 1985 6Т13, 6Т83, 6Т83Г, 6Т83Ш
ДЗФС 1987 6Д10, 6ДМ80Ш
1 ДЗФС 1990 6Д81, 6Д81, 6Д81Г, 6Д81Ш
2 ДЗФС 6Д12, 6Д12Ф20, 6Д12Ф3, 6Д82, 6Д82Г, 6Д82Ш
3 ДЗФС 6ДМ83Ш
Читайте также:  Заточка ножей: обзор популярных способов

Основные производители фрезерных станков в СССР и России:

ВМЗ — Воткинский машиностроительный завод. В настоящее время — Воткинский Завод, ОАО

ГЗФС — Горьковский завод фрезерных станков. В настоящее время — Завод Фрезерных Станков ЗФС, ООО

ДЗФС — Дмитровский завод фрезерных станков. В настоящее время — Дмитровский завод фрезерных станков ДЗФС, ООО

УЗТС — Ульяновский завод тяжелых и уникальных станков УЗТС. В настоящее время — Ульяновский завод тяжелых и уникальных станков УЗТС, ООО

ВСЗ — Воронежский станкостроительный завод.

Жальгирис — Вильнюсский станкостроительный завод «Жальгирис»

Специфичность сверлильно-фрезерных станков по металлу

Сверлильно-фрезерное оборудование позволяет обрабатывать как вертикальные и горизонтальные, так и наклонные поверхности. С помощью этого инструмента можно формировать пазы любых модификаций на заготовках крупного размера. Станок данного типа укомплектован сверлильно-фрезерной головкой. Она позволяет выполнять обработку поверхностей, размещенных под углом по отношению к горизонтальной оси, и операции сверления под наклоном.

На сверлильно-фрезерных станках можно эффективно и точно выполнять обработку деталей с криволинейными поверхностями, осуществлять калибровку, формировать отверстия

Отличительной особенностью настольного сверлильно-фрезерного станка по металлу является расширенный функционал. Рабочая головка может функционировать в режиме реверса. Благодаря своей универсальности этот агрегат может на высшем уровне выполнять такие востребованные операции, как сверление и фрезеровка.

Обратите внимание! За счет многофункциональности сверлильно-фрезерный станок позволяет сэкономить денежные средства при покупке, поскольку потребитель в одной конструкции получает сразу несколько полезных и эффективных инструментов. Кроме этого универсальное оборудование позволяет экономить рабочую площадь в мастерской.

Классификация и назначение фрезерных станков по дереву

Области применения фрезеров обширны. Это производство столярных изделий широкого профиля, обработка рельефных деталей, вырезание углублений, оформление узоров. Чтобы полноценно разбираться в разновидностях оборудования, следует понимать особенности применения фрезерных станков и знать о существующих в продаже видах.

Различные режущие инструменты расширяют спектр выполняемых операций. Вот лишь неполный перечень назначения фрез для ручного фрезера и станка:

  • Обработка разнообразных поверхностей под любым углом наклона.
  • Сверление углублений, канавок, пазов.
  • Фрезеровка углов, скосов.
  • Выполнение резьбы.

Помимо режущих насадок, не менее важны и другие составляющие: устройство вращающего вала (шпинделя), рабочей поверхности, оборудования для зажима заготовок. Ниже будут приведены основные типы фрезеров в зависимости от конструктивных особенностей тех или иных частей.

Основное различие заключается в способах перемещения поверхности.

Консольные виды фрезерных станков имеют рабочий стол, который двигается в плоскости благодаря жесткой корпусной детали – консоли-кронштейне. Такие типы устройств, например – T45W, довольно популярны, основное применение получают в мелком и среднем производстве.

В бесконсольных механизмах передвижение стола происходит с помощью закрепленной стамины в продольном и поперечном направлении. Из-за этого агрегат не так гибко перемещается, но зато заготовки надежнее фиксируются, что обеспечивает более точную работу. Подходят для обработки тяжелых деталей.

В крупносерийном производстве применяются фрезерные станки непрерывного действия. Это бесконсольные устройства с вращающимся круглым столом. Два наиболее распространенных механизма – карусельный и барабанный, предназначены для совмещения черновой и чистовой обработки заготовок. Оба этих вида повсеместно используются на крупных предприятиях в России.

Классификация и назначение фрезерных станков по дереву

Наиболее простые – устройства с одним шпинделем, расположенным в вертикальном направлении. Такие фрезерные станки применяются для широкого спектра задач: обработка поверхностей, сверление углублений, выделка пазов. Вертикальный фрезер MXB5118H с высокоскоростным вращением шпинделя отлично подходит для работ по дереву с ручной подачей деталей.

Универсальные виды оснащены дополнительной шпиндельной головкой, которая может поворачиваться в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Благодаря этому, фрезу можно устанавливать под любым углом к столу, что существенно расширяет арсенал применения, ведь угловые и дисковые режущие насадки используются только с горизонтальным шпинделем.

Основное назначение универсальных фрезерных станков – обработка средней партии деталей небольшого размера.

Промышленные типы фрезерных станков – это мощные устройства, обрабатывающие большое число заготовок по нескольку часов в день.

Если вам нужны более простые изделия, то стоит обратить внимание на бытовые модели, вроде МХ5115. Небольшие размеры, скромный вес и возможность питания от обычной розетки на 220 V.

Стол в таких конструкциях перемещается с помощью маховиков, а шпиндель располагается вертикально.

Наиболее популярной моделью станков такого типа является копировально-фрезерная установка. Она используется при обработке по дереву для получения четких, криволинейных контуров и создания тонких узоров. MX5116T активно используется в производстве мебели, где необходимо изготовить большое количество деталей по шаблону.

Приведенная выше классификация позволит разобраться с непростым вопросом: какие бывают фрезерные станки. Ознакомившись со списком, вы сможете составить полное представление о существующих вариантах устройств.

Фрезы с прямыми лезвиями

Оптимальный выбор для работы в пазах. Благодаря этой особенности фрезы для ЧПУ с прямыми ножами получили второе название – пазовые. Инструмент отлично справляется с обработкой многослойных материалов. Существует ряд специализированных фрез для работы по пластику, дереву и другим материалам. Специализация инструмента определяется особенностями заточки.

Фрезы с прямым лезвием Фрезы с прямым лезвием хорошо подходят для раскроя оргстекла, ПВХ, дерева.

Смотреть фрезы с прямым лезвием