15 основных типов фрезерных станков для точной металлообработки

Фрезерные станки обеспечивают удаление металла вращающимся резецом. Вращение происходит на высокой скорости, что позволяет эффективно резать металл. Кроме того, у резцов есть режущие кромки, играющие ключевую роль. Эти типы прессов работают на различных фрезерных станках.

Фрезерные станки могут удерживать более одного реза одновременно. Это самый важный станок в цехе. Операции с высокой точностью. Высокая скорость удаления металла по сравнению с аналогичными: строгальными, строгально-прожекторными и токарными станками.

Подробнее: Что такое фрезерный станок?

Эти станки славятся лучшей чистовой отделкой и отличной точностью, что делает их необходимыми для производственной работы.

Типы фрезерных станков

Основные типы фрезерных станков:

1. Горизонтально-фрезерный (Plain Milling Machine)

Горизонтально-фрезерные станки более мощные, чем ручные. Те, у которых горизонтальный шпиндель, также называют горизонтально-фрезерными. Стол можно перемещать в вертикальном, поперечном или продольном направлениях.

Иными словами, горизонтально-фрезерные станки устанавливают режущий инструмент на горизонтально ориентированном шпинделе, способном избирательно удалять материал с неподвижной заготовки. Кроме того, горизонтальные станки обычно имеют другие режущие инструменты, чем вертикальные.

Горизонтально-фрезерные станки имеют похожий дизайн: шпиндель с вращающимся режущим инструментом давит на заготовку, удаляя материал. Но отличаются от вертикальных в нескольких аспектах.

Главное различие — ориентация шпинделя. У вертикальных — вертикальная ориентация. У горизонтальных — горизонтальная.

Перемещения стола:

• Вертикальное — регулирует стол по вертикали.
• Поперечное — двигает стол параллельно шпинделю.
• Продольное — поворачивает стол.

2. Вертикально-фрезерный станок (Vertical Milling Machine)

Положение шпинделя перпендикулярно (вертикально) к столу. Используется для пазов, фрезерования пазов и плоских поверхностей. Головка шпинделя закреплена на вертикальной колонне, вращается под углом. Фреза закреплена на шпинделе для работы с угловыми поверхностями. На некоторых вертикальных станках шпиндель можно регулировать вверх-вниз.

Вертикально-фрезерный станок — высокоточный инструмент для формовки и изготовления путем удаления материала, обычно с металлических заготовок. Пластики и другие материалы также обрабатываются в зависимости от оснастки и материала.

Управление может быть ручным, ЧПУ (CNC) или комбинированным. Фрезерование и удаление материала обычно вращающейся фрезой, закрепленной в шпинделе.

Варианты резания сложнее и разнообразнее, чем у вертикально-сверлильного станка, благодаря подвижному столу и/или тискам (оси X и Y) и вертикальному движению шпинделя (ось Z). Многие вертикальные фрезерные станки имеют поворачиваемую турель для верхней фрезерной головки, давая еще больше возможностей (ось B).

Схема включена для иллюстрации осей. Типичные операции на таких станках:

• Фрезерование (Milling): Получение плоской поверхности или пятна на заготовке, обычно с определенной ориентацией к другим элементам, поверхностям или деталям. Настройка иногда используется на неправильной заготовке, чтобы «выпрямить» одну поверхность за раз, обеспечивая правильные геометрические соотношения между всеми поверхностями.
• Пазование или шпоночные пазы (Slotting or keyways): Пазы, плоскости или шпоночные пазы можно вырезать с правильной оснасткой.
• Сверление или растачивание (Drilling or boring): Где нужны конкретные ориентации между элементами заготовки, вертикальный фрезерный станок дает средства для точной индексации и обработки отверстий.

3. Универсальный фрезерный станок (Universal Milling Machine)

Фрезерный станок со столом, имеющим все движения, и разделительной головкой с заменяемыми шестернями для выполнения любого типа фрезерных операций.

Приспособлен для широкого спектра операций. Стол может поворачиваться под любым углом до 45° с обеих сторон от нормального положения. Стол горизонтального станка движется в трех направлениях, здесь добавляется четвертое.

Может выполнять винтовую фрезеровку. Дополнительные приспособления расширяют возможности.

Специальные приспособления:

• Пазовое приспособление
• Вращательное приспособление
• Вертикально-фрезерное приспособление
• Разделительная головка (индекс-головка)

Можно изготовить фрезу, резец, спиральную сверловку, спираль, коническое, прямозубое колесо и многое другое. Можно выполнять все операции строгального станка.

4. Симплекс-фрезерный станок (Simplex Milling Machine)

Шпиндель или головка шпинделя движется только в одном направлении. Наиболее частое — вертикальное.

Особенности:

• Стабильная фрезеровка
• Отличная чистота и равномерность обработанных поверхностей
• Высокий ресурс инструмента, высокая производительность, низкое обслуживание

5. Дуплекс-фрезерный станок (Duplex Milling Machine)

Два станка, расположенных напротив друг друга, могут работать отдельно или как единый станок, когда заготовку обрабатывают двумя шпинделями одновременно. Шпиндель движется и в горизонтальном, и в вертикальном направлениях.

Главные преимущества дуплекс-решения:

• Рост производительности до 50% по сравнению с конвенциональными решениями (отдельными станками)
• Повышение точности детали за счет обработки в одной установке (в большинстве случаев)
• Один оператор управляет двумя станками
• Снижение площадей и инвестиций по сравнению с двумя отдельными станками
• Быстрая окупаемость за счет высокой производительности
• Дуплекс-решение допускает разные конфигурации: одна рабочая зона, маятниковые зоны или система смены паллет

6. Триплекс-фрезерный станок (Triplex Milling Machine)

Шпиндель движется во всех трех направлениях: оси X, Y и Z.

• Специальное применение на основе требований клиента по точности.
• Высокопроизводительный и точный.

7. Фрезерный станок с вращающимся столом (Rotary Table Milling Machine)

Вращательная фрезеровка — способность выполнять 2D и 2.5D циклы обработки вокруг или на конце цилиндра. При радиальной обработке (вокруг цилиндра) инструмент ограничен движением параллельно и вокруг оси вращения. Инструмент всегда ориентирован радиально к центру оси вращения.

Станок состоит из круглого стола, вращающегося на вертикальной оси. Нужно установить несколько резов на разных высотах. Один резец черновает заготовку, остальные доводят поверхность.

Оператор может загружать и разгружать заготовки непрерывно пока станок работает — главное преимущество.

8. Фрезерный станок с копированием (Tracer Controlled Milling Machine)

Оснащены возможностями копирования через систему слежения (tracer control), воспроизводя внешние или внутренние геометрии в двух измерениях. Используются для обработки кулачков, желобов, контурированных поверхностей и т.д.

Идеален для копирования элементов и воспроизводства матриц со сложными неправильными формами. Шпильк énergизирует гидрорелейную систему, управляя основной гидросистемой стола. Такая схема называется сервомеханизмом и сложна.

Применяются для кулачков, желобов, контурированных поверхностей. Вдавливание матриц и другие процессы обработки полостей — на трехмерных профилировщиках или дупликаторах.

9. ЧПУ-фрезерный станок (CNC Milling Machine)

ЧПУ-фрезерование — процесс обработки с компьютерным числовым управлением и вращающимися многоточечными режущими инструментами для поэтапного удаления материала и производства детали по индивидуальному дизайну.

ЧПУ-фрезерный станок использует вращающийся цилиндрический резак для движения по нескольким осям, создавая пазы, отверстия и детали в материале, превращая его в деталь механизма или транспортного средства. Большинство станков работают на 3–5 осях, обеспечивая высокую точность и детализацию.

Современные ЧПУ-фрезерные станки собираются как горизонтальные и вертикальные machining centers. Детали изготавливаются из пластиков, керамики, композитов, кроме металлов.

Технические особенности: автоматические сменщики резаков, карусели и магазины инструментов, системы СОЖ, оболочки для бесперебойной работы без ручного вмешательства.

10. Барабанный фрезерный станок (Drum Milling Machine)

Только для серийного производства. Имеет вертикальный центральный барабан, вращающийся на горизонтальной оси, как колесо обозрения.

Резцы — фронтального типа, обычно и черновые, и чистовые, как у вращательно-столового станка.

В работе барабанная оснастка медленно вращается, подавая заготовку к вращающимся резам. Обычно 4 шпинделя резов. Операция непрерывна: обработанные детали снимают, новые загружают после завершения цикла.

Головы блоков цилиндров автомобилей и малые валы обрабатываются на этом станке. Это типы фрезерных станков общего промышленного применения.

11. Турельные фрезерные станки (Turret Milling Machines)

Универсальный фрезерный станок для изготовления многих деталей. Также известен как Bridgeport-тип. Может репозиционироваться, открывая более широкий спектр применения.

12. C-образные фрезерные станки (C-Frame Milling Machines)

Прочные и мощные. Используют гидравлический привод. Лучше всего для промышленных условий.

13. Фрезерные станки с копированием (Tracer Controlled Milling Machines)

Для производства дубликатов по эталонной модели. Используются для обработки желобов и контурированных поверхностей.

14. Фрезерные станки с крепёжной плитой (Bed Type Milling Machines)

Рабочий стол размещен на станине (bed), а не сверху как у других. На станке с станиной консоль (knee) опущена для обеспечения продольного движения.

15. Колонно-фрезерные станки (Column Milling Machines)

Часто для автодеталей. Один из простейших типов. Состоит из 5 ключевых частей: рабочий стол, головка, консоль (saddle), колено (knee), консольная балка (overarm). Использует вертикально подвешенную сверловку.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Каковы типы фрезерных станков?

Типы фрезерных станков:

1. Колонно-фрезерные станки.
2. Турельные фрезерные станки.
3. C-образные фрезерные станки.
4. Горизонтальные фрезерные станки.
5. Фрезерные станки с копированием.
6. Фрезерные станки с крепёжной плитой.
7. Планерно-фрезерные станки (Planer-Style Milling Machines).

Что такое дуплекс-фрезерный станок?

Два станка напротив друг друга, работающие отдельно или как единый при обработке двумя шпинделями одновременно.

Какой особый тип фрезерного станка?

Станок с вращающимся столом: один резец черновает, остальные доводят поверхность. Оператор непрерывно загружает/разгружает заготовки пока станок работает — главное преимущество.

Что такое фрезерование и его типы?

Фрезерование — процесс на станке, где вращающиеся резы удаляют материал с заготовки в направлении угла к оси инструмента. С помощью фрезерных станков можно выполнять многие операции от мелких до крупных объектов.

Каковы 7 основных типов режущих станков?

Сохраняют черты 19–начала 20 вв. и классифицируются как: (1) токарные (токарные и расточные), (2) строгальные и строгально-прожекторные, (3) сверлильные, (4) фрезерные, (5) шлифовальные, (6) пильные, (7) прессы.

Сколько типов процесса фрезерования существует?

Существует четыре типа фрезерных станков — ручные, горизонтально-фрезерные, универсальные, омниверсальные — с горизонтальными резами или резами на вертикальной оси.

Сколько типов ЧПУ-фрезерных станков существует?

5 распространенных типов ЧПУ-обработки на 5 разных типах ЧПУ-станков. Применяются в медицине, авиакосмической, промышленности, нефти и газа, гидравлике, оружии и др.

Что такое планерно-фрезерный станок?

Планер — металлорежущий станок, использующий линейное относительное движение заготовки и однوتوчечного режущего инструмента для резания. Похож на строгальный, но больше, и заготовка движется, тогда как в строгальном движется инструмент.

Каков процесс фрезерного станка?

Фрезерование — процесс обработки с режущими инструментами, вращающимися на заданной скорости, затем контактирующими с заготовкой. Заготовка зажимается устройством закрепления. Режущие инструменты начинают удалять материал при контакте.

Для чего используются фрезерные станки с крепёжной плитой?

Этот ЧПУ-станок с крепёжной плитой обычно используется для промышленного изготовления крупных и тяжелых корпусов и деталей машин.

Что такое фрезерный станок с фиксированной станиной?

Фиксированная станина — тип фрезерного станка с жестко закрепленной станиной. Нельзя регулировать консоль и колено. Имеет подвижную головку шпинделя с шпинделем станка.

Что такое горизонтальный фрезерный станок?

Тип металлорежущего станка со шпинделем, параллельным рабочему столу, для обработки различных плоскостей, наклонных плоскостей и желобов цилиндрическими, дисковыми, угловыми, формующими фрезами, торцевыми фрезами и др.

Что такое фрезерный станок с консолью (knee mill)?

Тип вертикально-фрезерного станка, где вместо неподвижного всего стола он движется по оси Y (вертикальной), направлении, в котором заготовка может двигаться относительно фрезующего инструмента. Все вертикально-фрезерные работают и формируют металл похожим образом.

В чем разница между knee mill и bed mill?

Главное различие: у knee mill стол движется вверх-вниз по оси Z, а у bed mill — шпиндель. У knee mill также есть «Quill» (шпиндельный втулка/перо).

Что такое колонно-консольный фрезерный станок?

Колонна колонно-консольного станка закреплена вертикально на базе. Консоль (knee) установлена на точно обработанных направляющих колонны. Рассчитана на точное движение вверх-вниз.

Читайте также

• Фрезерный станок: определение, типы и части
• Токарный станок: части, типы и применение
• Разрезающий (строгальный) станок: части, типы и работа