Фрезерний верстат по металу: класифікація та характеристики

Фрезерний верстат по металу: класифікація та характеристики обладнання

З цієї статті можна дізнатися, якими особливостями володіє фрезерний верстат по металу, який може використовуватися в домашній майстерні: технічні характеристики устаткування, класифікація інструменту і його застосування. У тексті коротко описані можливості вертикальних і горизонтальних конструкцій, фрезерів настільного і ручного типу, а також свердлильно-фрезерних, гравірувально-фрезерних і універсальних верстатів з ЧПУ.

Фрезерний верстат – один з найпоширеніших інструментів в сфері обробки металів

Види фрезерних верстатів: фото і особливості конструкцій

Для обробки металевих заготовок використовуються фрезерні верстати. Інструмент цієї категорії дуже популярний і широко застосовується в галузі металообробки. Причому можна купити фрезерний верстат по металу не тільки для виробничих цілей, але і в якості обладнання для домашньої майстерні.

Кожен з типів верстатів по металу має свої функції, область застосування і вибирається для використання в певному напрямку

У продажу представлений широкий асортимент фрезерних інструментів. Практично всі моделі верстатів мають однакове пристрій і працюють згідно з єдиним принципом. Відмінності можуть стосуватися лише функціональну сторону, яка залежить від наявності в конструкції додаткових систем і вузлових компонентів.

Споживачі можуть купити фрезерні верстати з ЧПК по металу наступних видів:

• вертикальні;
• горизонтальні;
• свердлильно-фрезерні;
• настільні токарно-фрезерні верстати по металу;
• універсальні;
• ручні;
• фрезерно-гравірувальні.

Перераховані модифікації є основними. Кожен тип обладнання має свої характерні риси і функціональне призначення.

Настільні фрезерні верстати з ЧПК – це досить потужні і точні верстати, які ідеально підійдуть для домашніх майстернях і малих підприємств

Характеристика вертикальних фрезерних верстатів

Вертикальні конструкції – дуже поширена категорія інструменту. Оснастка для фрезерного верстата по металу цій різновиди представлена ріжучими елементами циліндричного, фасонного і кінцевого типу. Крім цього обладнання дозволяє виконувати операції свердління.

Призначення вертикально-фрезерних верстатів з ЧПУ:

• формування пазів;
• обробки рамкових деталей;
• виготовлення зубчастих коліс;
• обробка кутів, а також горизонтальних та вертикальних металевих поверхонь.

Обладнання вертикального типу завдяки своїй будові має дуже жорсткою конструкцією. За рахунок цього з’являється можливість виконувати обробку металевих деталей на високому рівні якості. Коробка швидкостей встановлена на голівці шпинделя.

Існує дві категорії вертикальних фрезерних верстатів по металу:

Бесконсольні верстати по металу дають можливість займатися фрезеруванням вертикальних, горизонтальних і похилих поверхонь

Зверніть увагу! У тих конструкціях, де відсутня консоль, переміщення робочого столу здійснюється за рахунок напрямних, розміщених на станині інструменту.

Верстат, у конструкції якого є консоль, відрізняється лише тим, що його гільза і шпиндель можуть переміщатися по відношенню до осі обладнання. Для виготовлення деталей складної форми використовуються 5-осьові фрезерні верстати з ЧПК. Такі конструкції забезпечують дуже високу якість обробки і економію. Вони можуть мати вбудовану пам’ять і можливість підключення до мережі Інтернет, а також безліч інших додаткових опцій. Деякі варіанти мають знімні столи.

Особливості горизонтальних фрезерних верстатів

Горизонтальні конструкції відрізняються тим, що в них шпиндель має горизонтальний характер розміщення. Інструмент цієї категорії використовується для обробки металевих деталей невеликого розміру.

В якості оснастки для горизонтальних конструкцій використовуються наступні види фрез по металу:

• фасонні;
• кутові;
• кінцеві;

Горизонтальний фрезерний верстат являє собою станину механізму з горизонтальним шпинделем, на якому розташовується фреза, коробка передач і стіл

• торцеві;
• циліндричні.

Стандартна комплектація горизонтально-фрезерного верстата з ЧПУ не дозволяє виконувати обробку заготовок по гвинтовій поверхні. Для виконання подібної операції буде потрібно додаткове оснащення.

Завдяки своїй будові горизонтальний інструмент дозволяє встановлювати стільницю в різних положеннях. Стіл може розташовуватися перпендикулярно або паралельно по відношенню до осі шпинделя. Усі вузлові та робочі елементи конструкції монтуються на станині. Коробка швидкостей, призначена для налаштування обертальної швидкості шпинделя, розташовується усередині цієї ділянки.

Специфічність свердлильно-фрезерних верстатів по металу

Свердлильно-фрезерне обладнання дозволяє обробляти як вертикальні та горизонтальні, так і вертикальні поверхні. За допомогою цього інструменту можна формувати пази будь-яких модифікацій на заготовках великого розміру. Верстат даного типу укомплектований свердлильно-фрезерної головкою. Вона дозволяє виконувати обробку поверхонь, розміщених під кутом до горизонтальної осі, і операції свердління під нахилом.

На свердлильно-фрезерних верстатах можна ефективно і точно виконувати обробку деталей з криволінійними поверхнями, здійснювати калібрування, формувати отвори

Відмінною особливістю настільного свердлильно-фрезерного верстата по металу є розширений функціонал. Робоча головка може функціонувати у режимі реверсу. Завдяки своїй універсальності цей агрегат може на найвищому рівні виконувати такі затребувані операції, як свердління і фрезерування.

Зверніть увагу! За рахунок багатофункціональності свердлильно-фрезерний верстат дозволяє заощадити кошти при купівлі, оскільки споживач в одній конструкції отримує відразу кілька корисних та ефективних інструментів. Крім цього універсальне устаткування дозволяє економити робочу площу в майстерні.

Характеристика універсальних фрезерних верстатів по металу для домашньої майстерні

Можливості верстатів універсального призначення будуть корисні для невеликих приватних виробництв і майстерень, які спеціалізуються на механічних і ремонтних роботах.

Універсальні фрезерні верстати по металу можуть виконувати обробку різних об’єктів:

• вертикальні поверхні;
• штампи;

Універсальний фрезерний верстат призначений для виконання металообробних робіт циліндричними, торцевими, кінцевими, фасонними та іншими фрезами, а також свердлами

• горизонтальні площини;
• поверхні спірального типу.

З урахуванням наявності великої кількості функцій універсальні фрезери відрізняються від стандартних інструментів деякими конструкційними особливостями. Такі важливі компоненти, як коробка швидкостей, вузол шпінделя і інші робочі елементи розміщуються з внутрішнього боку станини. В конструкції інструмента передбачено наявність горизонтальних і вертикальних напрямних. Вони призначені для переміщення робочого столу і консолі.

Крім цього робоча поверхня може додатково налаштовуватися. Цей елемент можна встановити під будь-яким зручним кутом по відношенню до шпинделя. Завдяки цьому у оператора з’являється можливість виконувати обробку будь-яких металевих деталей. Не є винятком заготовки, що володіють дуже складною конфігурацією.

Особливості настільних фрезерних верстатів по металу

Конструкції настільного типу володіють компактними розмірами. Завдяки чому цей тип обладнання підходить для технічного оснащення різних об’єктів:

Настільний фрезерний верстат, що володіє досить високою функціональністю, може успішно застосовуватися для обробки заготовок з чорних і кольорових металів

Для виконання таких операцій, як формування отворів, створення різьби і обробка деталей краще купити настільний фрезерний верстат по металу. Він зручний в обігу і за рахунок наявності різних фрез дозволяє виконувати широкий спектр робіт. Результат відрізняється досить високою точністю, оскільки конструкція інструменту дуже жорстка (за умови правильного монтажу).

Настільні фрезерні верстати по металу з ЧПУ мають високий рівень продуктивності, що дозволяє використовувати цей тип обладнання виготовлення виробів невеликими серійними партіями. Незважаючи на значний показник ККД і широкий спектр функціональних можливостей інструмент споживає невелику кількість електричної енергії. Крім цього конструкція має компактні габарити, завдяки чому її з легкістю можна встановити в майстерні з обмеженою вільної площею.

Переваги настільних конструкцій перед стандартними моделями:

• невелика вага і компактні габарити;
• проста система експлуатації;
• мобільність;

Заготовки, які потрібно обробити на настільному верстаті, фіксуються на його робочому столі, а сама обробка виконується обертовим ріжучим інструментом – фрезою

• невисокий рівень шуму;
• доступна вартість.

Зверніть увагу! Розмір оброблюваної заготовки не може перевищувати ширину столу.

Специфічність токарно-фрезерних верстатів з ЧПУ по металу

У продажу можна знайти токарне обладнання для домашньої майстерні, яке здатне забезпечити виконання повного циклу робіт для виготовлення необхідної деталі.

Токарно-фрезерні верстати по металу поділяють за класом точності на наступні категорії:

• нормальна точність;
• підвищену якість;
• висока точність обробки.

Використовуючи креслення для виготовлення певної деталі необхідно вказувати всі допуски на лінійні розміри, а також ступінь чистоти обробки. Настільні варіанти інструменту практично нічим не відрізняються від повнорозмірних верстатів.

Токарно-фрезерні верстати по металу мають зрозумілий інтерфейс, що дозволяє проводити контроль за виробництвом і швидко вносити зміни в налаштування обладнання

Найпоширеніші види фрез по металу для фрезерного верстата цього типу:

• дискові;
• торцеві;
• циліндричні;
• кінцеві;
• фасонні.

Стаття по темі:

Саморобний токарний станок по металу своїми руками: виготовлення та експлуатація

Вибір потужності двигуна. Створення верстата на основі дрилі. Техніка безпеки, модифікації.

Для виконання певних операцій підбирається відповідна ріжуча насадка. Токарно-фрезерні верстати з ЧПУ не здатні обробляти заготовки, які є тілами обертання. Якщо в роботі будуть використовуватися фасонні та плоскі поверхні, доведеться переміщати деталь в необхідному напрямку по відношенню до різального інструменту. Сама ж фреза здатна виконувати виключно обертальні рухи.

Особливості верстатів з ЧПУ по металу: фрезерно-гравірувальний інструмент

Фрезерно-гравірувальне обладнання має безліч переваг, якщо порівнювати його зі стандартним металообробним інструментом. Завдяки числового програмного управління обробка деталей виходить дуже точною і акуратною. Ця перевага особливо вигідно в тих випадках, коли металева деталь мати складну конфігурацію, адже на ручному фрезерному верстаті досягти такого ж якість вкрай складно.

Фрезерно-гравірувальних верстатів з ЧПУ призначений для фрезерування і гравірування металу дрібними граверами і фрезами, ювелірної гравіювання виробів

Найчастіше подібне устаткування застосовується на підприємствах, які займаються індивідуальною, а також дрібносерійним випуском виробів. Можливості інструмента згодяться в таких галузях, як ювелірне, меблеве виробництво і виготовлення сувенірів. Асортимент ринку металообробного обладнання дозволяє підібрати фрезер з необхідними характеристиками для розкрою листового металу і нанесення написів на вироби.

Чому вигідно купити фрезерно-гравірувальний верстат з ЧПУ:

За типом конструкції розрізняють наступні різновиди фрезерів:

• автоматичні конструкції, укомплектовані головкою з трьома шпинделями і пневматичним притиском;
• настільні фрезери з механічним засобом притиску оброблюваної деталі;
• автоматичні конструкції з пневматичним притиском заготовки.

Обертаючись з великою швидкістю, фрези обробляють матеріал, розрізаючи, висвердлюючи, розкроюючи і гравірували його у відповідності із заданою програмою під контролем оператора ЧПУ

Зверніть увагу! Фрезерні роботи на верстатах з ЧПУ дозволили знизити майже до нуля кількість бракованих виробів на виробництві.

Характеристика фрезерних міні-верстатів по металу

Міні-моделі, призначені для домашніх майстерень, відрізняються від стаціонарних конструкцій промислового типу технічними характеристиками. Рівень потужності такого інструменту зазвичай не перевищує 400 Вт. Цього достатньо для того, щоб виконувати якісну обробку деталей з м’яких металів або для створення виробів невеликими партіями. Якщо ж буде потрібно обробка заготовок, виготовлених із сталі або чавуну, потужність інструменту повинна перевищувати 600 Вт.

Відрізняються і розміри стільниці. Максимальні габарити столу, яким комплектуються компактні фрезеровочные верстати, складають 65х25 см, мінімальний розмір – 35х15 див. Параметри підбираються з урахуванням деталей, які будуть піддаватися обробці.

Від обертальної швидкості шпинделя залежить рівень продуктивності фрезера, а також його здатність працювати з певними матеріалами. Чим твердіший метал, з якого виготовлена заготовка, тим менше повинна бути обертальна швидкість. Для м’яких сплавів і алюмінію використовуються більш високі параметри.

Компактний настільний фрезерний верстат, оснащений ЧПУ

Фрезерний верстат по металу: технологія виготовлення

Конструкції вертикального типу – найбільш прості у виготовленні. Для складання потрібно ручна дриль, трохи часу і зусиль. Для роботи потрібні недорогі і доступні деталі. До того ж саморобний фрезер можна наділити додатковими функціями і зробити з нього ще й токарний інструмент.

Для виготовлення саморобного фрезерного верстат по металу своїми руками необхідні такі матеріали та інструменти:

• швелера;
• металева труба з квадратним перетином;
• зварювальний апарат;
• ромбоподібний домкрат для автомобіля;
• металеві куточки;
• кутова шліфувальна машинка;
• напилок;
• металеві штирі для виготовлення осей;
• дриль;
• цанговий або свердлильний патрон;
• товстий фанерний лист;
• конус Морзе 2.

а — загальний вигляд фрезерного верстата, б -кінематична схема. 1 , 5 — напрямні лінійки; 2 — зубчастий сектор; 3 — фреза; 4 — огорожа; 6 — пульт керування; 7 — додаткова опора шпинделя; 8 — кронштейн; 9 — маховичок підйому кронштейна; 10 — маховичок натягу ременя; 11 — електродвигун; 12 — шпиндель; 13 — маховичок настройки шпінделя по висоті; 14 — станина; 15 — перемикач частоти обертання шпинделя; 16 — вимикач; 17 — стіл

Технологія виготовлення фрезерного верстата по металу своїми руками

Спочатку з металевого швелера методом зварювання необхідно з’єднати колону і станину. У результаті повинна вийти конструкція П-подібної форми. Нижня поперечина буде виконувати функцію підстави для верстата. Направляючі, призначені для вертикального пересування консолі виготовляються з куточка. Попередньо його потрібно відшліфувати і прикріпити до колоні за допомогою болтових з’єднань.

Щоб консоль змогла переміщатися по вертикалі, буде використовуватися автомобільний домкрат ромбовидного типу. Відстань в цьому випадку складе 10 см. Для створення направляючих потрібно в металеву трубу з квадратним перетином вставити штирі, які мають навинченную різьблення. В результаті стільниця зможе переміщатися вперед і назад в межах відрізка дорівнює 9 см, а бічна амплітуда складе 13 див.

Корисна порада! Перед складанням саморобної конструкції не завадить ознайомитися з принципом роботи і пристроєм заводського обладнання, вивчити креслення і ретельно підготувати деталі, необхідні для роботи.

Схематичне зображення фрезерного верстата по металу

Стільниця виготовляється з фанерного листа. Для фіксації використовуються гвинти, головки яких слід втопити. Після цього на стільницю потрібно встановити лещата. Вони можуть бути саморобними: конструкція зварюється з труби з квадратним профілем і металевого куточка, через них необхідно пропустити штир, має різьбу. В якості кріпильних елементів для фіксації лещат на стільниці можна використовувати саморізи.

Далі в станині закріплюється дриль. Робиться це так, щоб шпиндель в результаті дивився вниз. Фіксація виконується методом гвинтового з’єднання. Попередньо для цього необхідно приварити спеціальні перемички. Потім до шпинделя кріпиться конус Морзе 2 з подальшою установкою на нього цангового або свердлильного патрона.

На отриманому саморобному верстаті можна виконувати обробку заготовок, виготовлених з м’яких металів, наприклад, алюмінію або бронзи. У даному разі під час роботи переміщається консоль, в той час як фрезер залишається в нерухомому стані. Конструкцію можна виготовити і іншим способом, щоб заготовка була фіксованою, а фрезер з кареткою переміщався. Для цього потрібно ліфт.

Фрезерний верстат по металу в процесі складання

Як виготовити ліфт для саморобного фрезерного верстата по металу

За рахунок важеля або воротка ліфт плавно переміщатися уздовж фрезера. При цьому відсутній безпосередній контакт майстра з обладнанням. З цієї причини бажано заздалегідь точно розрахувати всі розміри формованих пазів і швидко виконувати зміну різаків.

Технологія виготовлення ліфта:

Зверніть увагу! Конструкція ліфта повинна вийти стійкою і жорсткою. При наявності навіть найменшого люфту може порушитися операція обробки і з’явитися шлюб на деталі.

На ефективність обробки металевих деталей впливає не тільки якість верстата, але і координатний стіл, на якому фіксується заготовка. Він представлений у вигляді плоскої плити і може мати від 1 до 3 ступенів свободи. Якщо передбачається обробка плоских деталей, достатньо, щоб стіл переміщався в горизонтальному напрямку. Робота з об’ємними виробами вимагає ще й вертикального переміщення. Те ж саме стосується конструкцій, в яких свердло нерухомо фіксується.

Ліфт дозволяє оперативно заміняти ріжучий інструмент на саморобному верстаті, а також максимально точно точні геометричні параметри фрезерованих виробів

Як створити координатний стіл своїми руками: підбір матеріалів і комплектуючих

Конструкція координатного столу може переміщатися за рахунок електрики, механіки або ЧПУ. В якості матеріалу для виготовлення основи можна взяти алюміній, сталь або чавун. Вибір залежить від ваги заготовок, які обробляються на верстаті. Підстава з алюмінієвої рами збирається і фіксується за рахунок різьбових з’єднань. У результаті виходить проста і легка конструкція, доступна в ціні.

З чавуну литі виготовляються конструкції. Вони виходять дуже важкими, зате дозволяють виконувати великі виробничі обсяги. Лита конструкція встановлюється стаціонарно на фундамент.

Станину краще виготовити з металу, скориставшись зварювальним апаратом. При цьому дуже важливо знизити зварне напруга матеріалу відпусканням. В іншому випадку висока обертальна швидкість обладнання стане причиною появи тріщин. Стіл може бути портальним (для плоских виробів) або хрестовим (для трибічної обробки об’ємних заготовок).

При виготовленні координатного столу особливу увагу потрібно приділити правильному вибору напрямних, а також методом їх кріплення. Для роботи зазвичай використовуються елементи циліндричного або рейкового типу. Вони мають можливістю надбудови каретки і мають вже встановлені підшипникові вузли.

Конструкція і розміри координатного столу

Підбираючи напрямні, слід також враховувати тип приводу. Якщо потрібна висока точність, краще віддати перевагу підшипників ковзання. Щоб зменшити тертя підійдуть підшипники кочення, однак вони створять люфт.

З урахуванням технічних особливостей каретки можна виділити два види направляючих:

Для саморобного столу може використовуватися шарико-гвинтова (6-12 мкм), зубчасто-рейкова (до 10 мкм) або ремінна передача (50-100 мкм). Кожна з цих систем має як переваги, так і недоліки, тому вибір залежить від типу робіт, які будуть виконуватися на верстаті. Щоб збільшити термін служби всіх рушійних механізмів, бажано своєчасно виконувати чистку вузлових елементів від сміття і пилу, а також змащувати їх.

Варіант саморобної координатного столу

В цілому виготовити домашній фрезер і стіл для нього дуже просто. Головне при цьому – враховувати умови роботи та дотримуватися вимог безпеки. Всі механізми, присутні в конструкції, повинні відповідати один одному за параметрами: термін служби, завантаженість, час охолодження і нагрівання. Якщо ці показники будуть збігатися, в процесі роботи інструмент буде давати хороші результати. Ця вимога має особливе значення, якщо обладнання для домашньої майстерні виготовляється самостійно.

Ірина Дудка 2018-01-15T20:25:16+00:00 Інструменти| ОЦІНИТЕ
МАТЕРІАЛ Завантаження… ПОДІЛІТЬСЯ
У СОЦСЕТЯХFacebookTwitterOkGoogle+PinterestVk