Виды операций, выполняемых на фрезерных станках

Фрезерные станки применяются при операциях обработки различных поверхностей многолезвийным инструментом (фрезой) с получением точности размеров, соответствующей 6-10 квалитету. Шероховатость обработки — Ra 1.25...20.

Различают следующие виды фрезерных работ:

По планово-экономическим показателям

Фрезерная обработка используется как в условиях мелко- и среднесерийного производства (универсально-фрезерные, консольные, настольно-фрезерные станки), так и при серийном и крупносерийном производстве (токарно-фрезерные станки с модулем ЧПУ, обрабатывающие центры). Покупка высокоточных, производительных станков с числовым программным управлением требует значительных финансовых вложений и оправдана при максимальной загрузке производственных участков.

По цикличности обработки

Различают следующие виды фрезерных работ по металлу и другим материалам:

• Прерывистый цикл: характеризуется вспомогательным обратных ходом, необходим останов и выключение станка для снятия/закрепления заготовки (универсальные, резьбофрезерные, фрезерно-сверлильные станки).
• Непрерывный цикл: фрезерные работы выполняются одновременно с процессом установки/снятия деталей (горизонтальные обрабатывающие центры, вертикальные центры с несколькими столами).

По типу обрабатываемой поверхности

Все существующие виды работ на фрезерных станках по металлу систематизируются по своему назначению.

Фрезерование горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностей

Производится на станках с горизонтальным и вертикальным расположением вала шпинделя, а также на широкоуниверсальных станках с поворотной шпиндельной головкой. На вертикальном обрабатывающем центре возможно выполнение операций с обработкой перемещения по трем, четырем и пяти осям одновременно.

При обработке наклонных плоскостей как основном виде фрезерных работ применяют фрезы с заточкой режущих кромок под определенным углом, либо используют стандартный инструмент и выполняют работы на станках с поворотной шпиндельной бабкой или наклоняют заготовку при помощи оснастки.

Фрезерование уступов, пазов всех видов — прямоугольных, т-образных, «ласточкиного хвоста», шпоночных канавок

Эти виды работ на фрезерных станках, выполняемые с помощью различных фрез (пазовых, концевых, т-образных, радиусных и т.п.), считаются одними из самых распространенных. Лезвия ножей инструмента расположены таким образом, что при фрезеровании на горизонтальных, вертикальных, универсальных станках обеспечивают получение требуемой конфигурации детали.

Фрезерование фасонных, комбинированных поверхностей

Фасонные поверхности, выполняемые при работе на фрезерном станке по металлу:

• с помощью фасонных и комбинированных фрез;
• при использовании приспособлений и поворотных столов;
• путем заданного взаимного перемещения обрабатываемой детали и шпинделя станка (продольно-фрезерные с ЧПУ);
• с помощью фрезерной обработки по копиру (копировально-фрезерные станки).

Отрезные работы

Разделение крупных заготовок осуществляется на фрезерно-отрезном оборудовании дисковыми пилами. Разделение заготовок небольшой высоты возможно на обычном станке при помощи пальчиковой фрезы, является более ресурсозатратным процессом.

Резьбофрезерные работы

Винтовые поверхности формируют концевыми (пальцевыми), дисковыми или гребенчатыми фрезами на зубофрезерных станках и обрабатывающих центрах ЧПУ.

Зубофрезерные и шлицефрезерные операции

Обработка прямозубых, косозубых, червячных, конических, цилиндрических колес и шестерен, фрезерование шлицевых валов и пр., выполняемые на зубофрезерных, шлицефрезерных и универсальных станках, проводится с помощью пазовых, фасонных и модульных (червячных или дисковых) фрез.

Сверление, растачивание, нарезание резьбы

Это также основной вид фрезерных работ, востребованных на производстве. Для сокращения времени на переустановку заготовки данные операции реализуются на том же станке, где производилось фрезерование. Применяется как специнструмент, так и стандартные сверла, метчики, зенкера, устанавливаемые в шпиндель станка с помощью оправок и цанговых патронов (координатно-расточные, сверлильно-фрезерные станки).

Обработка криволинейных поверхностей или сложных профилей

При обработке на универсальных станках реализация данного вида фрезерных работ по металлу затруднительна. Станкам с ЧПУ с необходимым количеством степеней свободы (от 3-х) дополнительной оснастки не требуется, обработка согласно заданной программе

По направлению фрезерования

Фрезерные операции могут производиться двумя способами:

• Попутное фрезерование. Вектор подачи детали совпадает с направлением вращения фрезерного инструмента.
• Встречное фрезерование. Направление вращения фрезы и подачи обрабатываемой детали противоположны.

По точности размеров и качеству получаемых поверхностей

Для предварительной обработки заготовки используют черновое фрезерование. Ему характерны более высокая мощность и глубина резания, шероховатость получаемой поверхности — Ra 6.3...20. Требуется оборудование большой жесткости и мощности. При вращении на относительно небольших оборотах, фреза с напайками или сменными пластинами снимает большую толщину металла.

Чистовое фрезерование дает более точный квалитет размеров (6-7) и более высокую чистоту поверхности — Ra 1,25…1,6. Снимаемый слой металла при чистовых фрезерных операциях — минимальный, скорость резания — высокая.

И чистовое, и черновое фрезерование — операции, выполняемые на одном или разных станках. Получистовая обработка - это комбинация двух видов обработки, обычно различным инструментом.

Точность результата всех видов фрезерных работ зависит не только от режимов обработки, но и от параметров и технических характеристик самого фрезерного станка (станки нормальной точности и прецизионные фрезерные станки), от применяемого инструмента и от правильности базирования и перемещения детали.