Фрезерный станок

Современный ассортимент обрабатывающих станков довольно обширен и разнообразен. Тем не менее, всё это разнообразие можно разделить на несколько основных групп, объединяющих устройства со схожим назначением и принципом действия. Одной из таких групп являются фрезерные станки. Они могут использоваться для довольно большого ассортимента работ: обработки плоских поверхностей и кромок, выборки, раскроя, прорезания прямых и фигурных прорезей, пазов, снятия фасок (в том числе фигурных) и др.

Прежде чем рассмотреть разные виды фрезерных станков, стоит сказать пару слов об общем принципе их работы.

Рабочим элементом любого фрезерного станка является фреза — набор зубьев или режущих кромок на специальной оси. При работе такой инструмент вращается (это является главным движением станка), а заготовка совершает поступательное движение (т. н. движение подачи). Фрезы могут быть рассчитаны на разные материалы и иметь разную форму, однако в любом случае фрезерный станок сочетает два описанных движения: фреза вращается, заготовка перемещается относительно неё.

Сами станки различаются прежде всего по материалам, на которые они рассчитаны. Наибольшее распространение получили дерево- и металлообрабатывающие агрегаты, при этом касательно последних стоит отметить, что для разных металлов и сплавов требуются разные фрезы. Другие материалы — пластик, графит и т. п. — на фрезерных станках обрабатываются сравнительно редко, причём для этого нередко используются специальные фрезы, устанавливаемые на станки по дереву или металлу. Также стоит упомянуть так называемые фрезерно-гравировальные агрегаты, используемые для создания деталей сложной формы (двумерных и трёхмерных): многие из таких агрегатов не имеют специализации по материалу и могут работать как с деревом, так и с металлом, в зависимости от установленной фрезы. Впрочем, такие устройства встречаются заметно реже традиционных специализированных станков.

Фрезерный станок по дереву

Деревообрабатывающие фрезерные станки иногда также называют фрезерными столами. Классическая конструкция такого станка включает довольно крупный стол с выступающим из него вертикальным шпинделем. Стол часто дополняется подвижной кареткой с зажимами — для фиксации и перемещения заготовки; в продвинутых моделях может предусматриваться и другое дополнительное оснащение, такое как угловой упор. При этом компоновка таких агрегатов позволяет применять их для некоторых других видов работ, помимо фрезеровки — в частности, для шлифовки и строгания.

Фрезерный станок по металлу

Металлообрабатывающие фрезерные станки, в свою очередь, могут различаться по расположению шпинделя (горизонтально или вертикально), а также по наличию консоли — подвижной горизонтальной опоры, на которой располагается стол для заготовки. По этим, а также некоторым другим параметрам выделяют такие наиболее распространённые виды металлообрабатывающих фрезерных станков:

Горизонтально-фрезерный станок

Агрегаты с горизонтальным расположением шпинделя и консолью, на которой установлен стол для закрепления заготовки и два набора направляющих. Направляющие позволяют перемещать заготовку параллельно либо перпендикулярно оси шпинделя. Станки этого типа используют в основном дисковые и схожие с ними по конструкции фрезы, а предназначены они преимущественно для сравнительно небольших и нетяжёлых деталей, не требующих особо сложной обработки.

Универсальный фрезерные станок

Улучшенный вариант описанного выше горизонтально-фрезерного станка. Основным отличием является поворотное устройство, благодаря которому стол можно не только перемещать в двух направлениях, но и поворачивать (обычно на угол до 45° в ту или другую сторону). Таким образом, появляется возможность двигать заготовку под разными углами к шпинделю. Многие универсальные станки допускают установку дополнительных приспособлений для специальных работ — в частности, делителей для обработки с винтовым движением.

Широкоуниверсальные фрезерные станки

Дальнейшее усовершенствование универсальных станков. Широкоуниверсальный станок имеет два шпинделя: один, горизонтальный, на традиционном неподвижном хоботе, второй — на выдвижном хоботе, способном поворачиваться в двух плоскостях. При этом расположение второго шпинделя может быть, как горизонтальным, так и вертикальным (см. ниже), а использовать оба шпинделя можно не только по отдельности, но и вместе (впрочем, эту возможность не помешает уточнить отдельно). Станки этого типа сложны и дороги, однако очень функциональны и подходят даже для довольно сложных работ. К тому же дополнительный шпиндель может предусматривать крепление не только фрез, но и других приспособлений — свёрл, зенкеров и т.п.

Вертикально-фрезерные (консольно-фрезерный станок)

Станки с вертикальным расположением шпинделя и консолью. Такое расположение рабочей оси позволяет применять концевые и шпоночные фрезы, а также некоторые дополнительные виды инструменты — в частности, свёрла и зенкеры. В некоторых моделях может предусматриваться возможность наклонять шпиндель, что позволяет обрабатывать наклонные поверхности торцовыми фрезами.

Бесконсольные станки

Данные модели могут иметь как горизонтальное, так и вертикальное расположение шпинделя. В соответствии с названием, в таких агрегатах отсутствует консоль с вертикальными направляющими для перемещения вверх-вниз — вместо этого стол с салазками располагается непосредственно на массивной неподвижной станине. Такая компоновка обеспечивает высокую прочность конструкции и точность обработки, бесконсольные станки применяются в основном для работы с крупными массивными деталями.

Продольно-фрезерные станки

Станки, предназначенные для обработки крупных длинных деталей. Отличительной особенностью всех таких агрегатов является стол большой длины, а также несколько шпинделей — обычно два либо четыре. В двухшпиндельных станках обычно имеется одна стойка с горизонтальным шпинделем и закреплённая на ней траверса с вертикальным. В четырёхшпиндельных станках стоек две — справа и слева от стола, на каждой располагается одна горизонтальная головка фрезерного станка, а две вертикальные головки устанавливаются на траверсе. В некоторых моделях может предусматриваться возможность движения не только стола, но и опоры (опор) с траверсой. В любом случае, продольно-фрезерные агрегаты обычно представляют собой тяжёлое оборудование промышленного класса, рассчитанное на большие объёмы работ.

Станки непрерывного действия

Данные агрегаты позволяют устанавливать и снимать заготовки без остановки движения, что особенно удобно в массовом серийном производстве. Могут иметь карусельную или барабанную конструкцию. В карусельных станках используются вертикальные шпиндели и вращающийся стол с радиальными направляющими, в которых устанавливаются заготовки; в процессе работы за счёт вращения стола заготовки по очереди пропускаются под фрезами. Такое оборудование рассчитано на сравнительно небольшие детали. Барабанные станки способны работать с довольно крупными и длинными заготовками; фрезы в них располагаются горизонтально, а за подачу отвечает медленно вращающийся барабан.

Копировально-фрезерный станок

Агрегат, формирующий заготовку согласно заданному образцу при помощи специального копировального приспособления. Нередко имеют карусельную конструкцию, о ней см. выше.

Токарно-фрезерный станок (комплекс)

Устройство, совмещающее возможности токарного и фрезерного станков. Могут иметь разную мощность и функционал.

Фрезерный станок с ЧПУ

Отдельно стоит выделить фрезерные станки с числовым программным управлением. Они могут относиться к разным типам и иметь разную степень специализации — от чисто фрезерных агрегатов до многофункциональных обрабатывающих центров.