Фрезерный станок по дереву для чего он нужен
Перейти к содержимому

Фрезерный станок по дереву для чего он нужен

  • автор:

Принцип работы фрезерных станков по дереву

Фрезерные станки по дереву используются во многих областях промышленности. Их основным предназначением является производство всевозможных деталей из древесины различных пород. Кроме того, такие устройства применяются для фрезерования и обрабатывания профилей.

Нередко деревообрабатывающие фрезерные станки дополняются специальными пылесосами, которые удаляют стружку, пыль с поверхностей устройств и рабочих зон. Станина у подобных аппаратов представляет собой прочную литую конструкцию, устойчивую к вибрациям. Немаловажное значение имеет возможность безопасной замены инструмента, которую можно произвести в процессе работы.

Принцип работы фрезерных станков по дереву

Изначально фрезерные станки использовались исключительно для строгания, как плоского, так и профильного. Например, с их помощью осуществлялась обработка краев деталей, изготавливались плинтуса, простые шипы. Сейчас же, благодаря специальным приспособлениям, сфера их применения значительно расширилась, поэтому деревообрабатывающие станки стали незаменимыми и актуальными устройствами, которые используются не только в частных мастерских, но и на предприятиях.

Разновидности

Существует множество видов фрезерных станков, предназначенных для обработки древесины. Все они выполняют различные задачи и имеют свои особенности. Рассмотрим наиболее популярные из них:

  • Ручной фрезерный аппарат – отличается мобильностью и компактностью. Его удобно использовать в небольших домашних мастерских и при необходимости перевозить из одного места в другое. Однако, он не способен справиться с большими объемами работы. В основном, такое устройство используется для изготовления декоративных элементов и мелких вещей. Его конструкция крайне проста, она включает в себя двигатель, надежно спрятанный в прочном корпусе, а также шпиндель или патрон, в который вставляется режущий инструмент.
  • Токарно-фрезерный станок – предназначается для придания форм заготовкам. Использовать при этом можно различные фрезы и токарные ножи.
  • Вертикальный станок – осуществляет растачивание пазов и отверстий. В домашних мастерских применяется довольно редко.
  • Горизонтальный станок – отличается от прочих осью расположения шпинделя, при этом, обрабатываемая болванка способна перемещаться в разных направлениях.
  • Настольное устройство – имеет довольно высокую мощность, устанавливается практически на любую поверхность. С его помощью осуществляется растачивание пазов, изготавливаются мелкие детали.
  • Аппарат бытового типа – его основными предназначениями являются шлифование, сверление, строгание, распиливание (как продольное, так и поперечное). Он имеет скоромные габариты, поэтому может использоваться в стесненных условиях, к таковым относится модель JET JWS-34KX 230 В.
  • Копировально-фрезерный станок – предназначается для проведения сложных работ, связанных с изготовлением большого количества деталей, требующих максимальной точности, к таковым относится модель ФСШ-1А.10.
  • Станок с ЧПУ – оборудуется микропроцессором с оперативной системой и памятью. Способен работать по заранее выбранной программе и справляться сразу с несколькими задачами, при этом участие мастера не требуется.

ФСШ-1А.10

Устройство и принцип работы

Основными элементами деревообрабатывающего фрезерного станка, вне зависимости от его типа, являются:

  • рабочая поверхность;
  • суппорт;
  • станина;
  • режущий элемент;
  • вставной и вал-шпиндели;
  • планка, расположенная направленно;
  • каретка, позволяющая обрабатывать детали под углом.

Вал-шпиндель располагается на суппорте под рабочей поверхностью, а его верхняя часть проходит через отверстие в столешнице. Суппорт имеет регулирующий механизм, позволяющий установить его в необходимом положении. Вставной шпиндель и режущий инструмент располагаются в верхней части вал-шпинделя.

Устройство и принцип работы фрезерных станков по дереву

Для фрезерования по прямой требуются направляющие элементы, например, линейка. Она отличается подвижностью и регулируется в необходимом положении. Для закрепления упоров деревообрабатывающие фрезерные станки оборудуются пазами. В роли режущих инструментов могут выступать ножи, головки, диски и фрезы.

Другие статьи по теме:

  • Как выбрать фрезерный станок по дереву
  • В чем преимущества использования фрезерных станков по дереву?
  • Правила эксплуатации токарных и фрезерных станков

Для чего нужен фрезерный станок

Фрезерный станок — это оборудование, позволяющее обрабатывать различные поверхности из металла, стали, дерева, камня и пластика. На фрезерном станке можно обрабатывать плоские, криволинейные и фасонные поверхности, нарезать резьбу, зубья, шлицы, производить сверлильные и расточные работы, наносить на поверхность сложный орнамент и надписи. Также на фрезерном станке можно снимать пазы, фрезеровать отверстия под петли, создавать панно и трехмерные рельефы.

Области применения фрезерных станков

Фрезерование широко применяется в ювелирной, мебельной и рекламной промышленности, в интерьере и декорировании, для производства пластиковых дверей и окон. Без фрезерования нельзя представить современное машиностроение и самолетостроение, а также производство медицинского оборудования. Стоит отметить, что фрезерная обработка обладает высокой точностью, а поверхность получается идеально чистой и гладкой.

Существуют широкий спектр работ, выполнение которых без современного фрезерного станка просто невозможно. Например, фрезеровальные станки специального назначения, используемые для нарезания зубьев на шестернях. На зубофрезерном станке можно изготовить не только прямое зацепление, но и эвольвентное зацепление, а также косозубие. Ни на каком другом станке выполнение подобных операций невозможно.

Разновидности фрезерных станков

Промышленность выпускает множество разновидностей фрезерных станков, каждый из которых выполняет определенный набор операций. Тип управления станком может быть ручным, автоматизированным, либо управляемые с помощью системы ЧПУ.

Станки с ЧПУ означают, что устройство снабжено числовым программным управлением, позволяющим автоматизировать процесс фрезеровки. Такой станок значительно повышает производительность, поскольку время обработки каждой детали значительно снижается.

В зависимости от устройства фрезерные станки бывают:

  • консольные;
  • бесконсольные;
  • продольно-фрезерные;
  • копировально-фрезерные.

Самые популярные — консольные станки. Консоль — это деталь, на которую крепится заготовка. На бесконсольных станках стол, на котором закрепляется деталь, может двигаться только в продольном или поперечном направлении.

Продольно-фрезерные станки предназначены обработки крупных заготовок. В качестве режущей инструмента применяются фрезы из быстрорежущей твердосплавной стали. Копировально-фрезерные станки позволяют выполнять по настоящему сложные орнаменты, гравировать надписи и узоры, фрезеровать фасонные профили.

При выборе фрезерного станка следует руководствоваться поставленными задачами. Выбирать следует станок, который будет выполнять только те функции, которые требуется, так как цена оборудования в первую очередь зависит от функциональной наполненности.

Как работает фрезерный станок по дереву

Для профильной обработки деревянных деталей в промышленных условиях, столярных мастерских и в быту используются фрезерные станки. С их помощью специалисты выполняют: продольное профильное, криволинейное, профильное фигурное фрезерование; обработку заготовок различной длины по профилю; фрезерование шипов. Отечественные и зарубежные производители предлагают оборудование нескольких видов, имеющее как общие черты, так и отличия, и обладающие схожим принципом работы.

Как работает фрезерный станок по дереву?

Фрезерные станки представляют собой устройства с прочным столом, на котором располагается шпиндель с режущим элементом. Именно он передает фрезе вращательное движение. При этом сама заготовка перемещается относительно оси шпинделя. Для изменения глубины обработки в станках предусмотрена возможность регулировки выхода режущего края фрезы и высоты рабочего вала. Работу оборудования обеспечивают основные и вспомогательные детали, одни из которых входят в базовую комплектацию, а другие – нет. К основным элементам, помимо шпинделя и стола, относится станина, фреза и электродвигатель.

Представляет собой сварную или цельнолитую деталь, которая служит опорой для всех конструктивных элементов станка. Независимо от габаритов, станина оснащается ребрами жесткости, придающими оборудованию прочность и гасящими вибрации при обработке.

Деталь конструкции, установленная на шпинделе и отвечающая за непосредственное воздействие на заготовку. Современные станки оборудуются режущими элементами нескольких типов. Стандартным решением являются торцевые, пазовые и кромочные фрезы, позволяющие выполнять большую часть работ.

  • Электродвигатель

Еще одним обязательным элементом фрезерных станков является электродвигатель, от мощности которого напрямую зависит производительность оборудования. Для комплектации фрезерных станков очень часто используются асинхронные двигатели, отличающиеся простотой и надежностью.

Как работает фрезерный станок по дереву

Чем отличается работа фрезерных станков по дереву различных категорий?

Несмотря на схожесть конструкции фрезерных станков различных групп у изделий имеется ряд особенностей. Учитывая их, можно подобрать оптимальное оборудование, характеристики которого будут полностью соответствовать требованиям покупателя.

  • Станки с нижним и верхним расположением шпинделя

Устройства этой категории предназначены для выполнения на брусковых деталях профиля, сквозного и несквозного паза. При использовании шипорезной каретки станки применяются для получения шипов и проушин. Еще один вариант комплектации – наклоняемый шпиндель, предназначенный для создания на заготовках скошенных кромок. При выполнении работ с высокими требованиями к качеству обзора зоны обработки применяются станки с верхним расположением шпинделя. Благодаря такому размещению удается гарантировать высокую точность при фигурной резке и художественной обработке заготовок. К устройствам этих категорий принадлежат станки JET JWS-34KX, PROMA TFS-75/30 и др.

  • Управление оборудованием

Большинство устройств, используемых как в серийном производстве, так и в быту, имеет ручное управление. Особенность таких устройств – высокая степень зависимости качества выполнения задач от человеческого фактора. Преимущества станков с ручным управлением заключаются в простоте обслуживания и более доступной стоимости. В качестве альтернативы такому оборудованию на крупных производствах все чаще используются станки с ЧПУ. К их достоинствам относится высокая точность выполнения работ, многофункциональность, возможность сбора, обработки и хранения информации.

Фрезерный станок по дереву с ЧПУ RJ 6090

Фрезерный станок по дереву с ЧПУ RJ 6090

Другие статьи по теме:

  • Принцип работы фрезерных станков по дереву
  • Как выбрать фрезерный станок по дереву
  • В чем преимущества использования фрезерных станков по дереву?

Назначение и устройство фрезерного станка

Назначение и устройство фрезерного станка

Фрезерный станок – это агрегат, устройство, применяемое для обработки деталей из твердых типов материалов — металла, пластика, композитов или дерева с использованием фрезы, специального инструмента с вращающимися резцами. Принцип работы фрезерного станка основан на вращательном движении фрезы с одновременным поступательным перемещением (подачей) обрабатываемой детали.

Станок позволяет выполнять следующие операции:

  • создавать фасонные поверхности (маховики, стержни, клапаны);
  • обрабатывать плоскости внутри и снаружи;
  • фрезеровать шлицы, канавки, пазы;
  • формировать различные профили зубчатых колес;
  • отрезать заготовки;
  • торцевать и делать профили на торцевых поверхностях.

Есть много видов фрезерных станков, основные:

cast iron bed CNC machine.jpg

  • горизонтальные;
  • вертикальные;
  • консольные;
  • портальные;
  • копировальные;
  • расточные;
  • 5-осевые;
  • комбинированные.

Общая схема с обозначением основных узлов фрезерного станка

Устройство фрезерных станков

Несмотря на большое разнообразие фрезерных станков, все они имеют схожее устройство, принцип действия и основные узлы.

  • Станина – основа всех станков. Этот узел наиболее долгоживущая часть станка, рассчитанная на все время его эксплуатации. Выполняет важную роль во всей конструкции. Через станину станок опирается на фундамент при помощи опор или анкерных болтов. Основание станины это база, на которой строится весь станок.

Виды и материалы станин:

  • Литая станина. Состоит из «чешуйчатого графита», который гасит вибрации и колебания в процессе обработки. Чаще все основные узлы станка изготовлены из модифицированного высокопрочного серого чугуна типа СЧ 15, СЧ 20, СЧ 30 методом литья и покрыты специальным полимерным составом, что обеспечивает станку высокую жесткость и постоянную точность. Целесообразна при больших объемах производства.
  • Сварная, стальная станина. Обладает меньшей жесткостью по сравнению с литыми, чугунными и подойдет для единичного производства. Такие станины воспринимают небольшие съемы металла (до 1–2 мм) при обработке легких сплавов или стандартных марок сталей.
  • Железобетонные станины тяжелых уникальных станков. Не получили широкого распространения ввиду большого минуса – это усадка бетона и восприимчивость к температурным колебаниям.
  • Станины из полимерных материалов. Наиболее интересный раздел, так как имеет ряд существенных преимуществ: отсутствие дальнейшей обработки после отливки, минимальное время на снятие внутренних напряжений, а равно высокая скорость изготовления. Отличаются повышенной устойчивостью к коррозии, легкостью ремонта, низким коэффициентом скольжения и повышенным модулем упругости по сравнению с другими материалами, указанными выше. Вероятность возникновения резонанса у станины из полимерных материалов значительно ниже, чем у стальной, следовательно, станок отличается большей точностью. Применяются при производстве групп станков финишной обработки – шлифовальных, полировальных, 5-координатных станков с повышенными показателями точности обработки.

Вывод: если вам не важен шум и вибрация, если производство не требует высокой точности, но хотите иметь тип станины, проверенный веками, – это, конечно, чугунное литье. Если же важна невысокая стоимость, повышенная виброустойчивость и точность обработки – подбирайте станок на станине из минерального литья.

Продолжим. Далее на станину устанавливаются все остальные узлы – подвижные и неподвижные: колонна, шпиндельная бабка, рабочий стол, привода осей X, Y, Z, направляющие и шарико-винтовые пары (ШВП), а также другое периферийное оборудование и устройства.

  • Рабочий стол, на котором крепится заготовка, устанавливается на станине и перемещается по направляющим (скольжения или качения) относительно вращающейся фрезы (главного движения станка). Выше стола расположена вертикальная колонна со шпиндельной бабкой и шпинделем, в которой уже фиксируется инструмент (оправки с фрезами, расточными системами и пр.)
  • Система приводов осей X, Y, Z состоит из приводных двигателей, муфт или редукторов и ШВП ( шарико-винтовой пары). Во фрезерных станках с ЧПУ этот узел получает команды от блока управления ЧПУ и выставляет заданную скорость и направление движения элементов исполнительного механизма. В станках с ручным управлением параметры задают рычаги управления.
  • Шпиндельная бабка – один из основных конструктивных элементов любого фрезерного станка. Чаще изготовлены из чугуна, как основание и колонна. Узел предназначен для позиционирования, перемещения и вращения шпинделя с режущим инструментом — фрезой относительно заготовки. Крепится на колонне. В состав узла входит главный двигатель, шпиндель с приводом и противовес.
  • О приводе главного движения. Во фрезерных станках разного класса могут использоваться ременной, прямой, встроенный привод или редуктор. Инструментальные конусы также бывают разных типов, чаще всего используются BT, SK, HSK. Подробнее об интерфейсах мы рассказывали в этой статье.

Противовес позволяет справиться с силами гравитации при подъеме инструмента, повышает производительность станка, различают пневматические, гидравлические, механические и сервопротивовесы.

шпиндельная бабка и колонна фрезерного станка .jpg

Общий вид и чертежи шпиндельной бабки фрезерного станка

Интересная особенность при выборе двигателей главного привода. Разные производители имеют различные мощностные показатели при разных габаритах самого корпуса серводвигателя (тот в свою очередь размещается в шпиндельной бабке).

Весь фокус в том, что у заказчика есть возможность устанавливать в станки от AKIRA-SEIKI более компактные по геометрическим параметрам двигатели при тех же мощностных характеристиках, соответственно получаем на выходе более высокие показатели крутящего момента (ранее мы рассказывали об этом в статье о выборе оборудования на системе ЧПУ Mitsubishi).

Инструментальный магазин – важный элемент для автоматической смены режущего инструмента (фрезы в шпинделе). Конструктивно магазины бывают барабанного, карусельного и цепного типа. Предпочтительнее барабанный или цепной. Первый позволяет расширить рабочее пространство /зону для установки дополнительных опций типа поворотных, наклонно-поворотных столов. Второй – цепной, в свою очередь отличается большей вместительностью позиций – применим для многокоординатных обрабатывающих центров. Карусельный в последнее время отходит на задний план, но также востребован в станкостроении для простых, классических задач фрезерной обработки.

типа магазинов для фрезерного станка (1).jpg

Разные варианты исполнения инструментальных магазинов фрезерных станков Барабанного, Цепного, Зонтичного типов

Основные требования, предъявляемые к этому узлу:

  • достаточная вместительность;
  • точность позиционирования;
  • легкий доступ к инструментам;
  • простая и быстрая загрузка;
  • скорость смены позиций.

Прочая комплектация – кроме описанных выше основных узлов в комплектацию фрезерного станка входят также:

  • система подачи СОЖ – для охлаждения зоны резания;
  • удаление стружки – конвейеры для очистки рабочей зоны;
  • поворотный стол – для расширения функциональных возможностей (является опцией);
  • охлаждение электрошкафа – для защиты от перегрева электронных компонентов ЧПУ, может быть как теплообменник, так и кондиционер;
  • оптические линейки высокого разрешения — позволят компенсировать погрешности, возникающие вследствие образования зазоров;;
  • системы измерения инструмента и детали – облегчат работу оператору, минимизируют человеческий фактор;

Система ЧПУ. Современные фрезерные станки с числовым программным управлением (ЧПУ) позволяют в автоматическом режиме обрабатывать заготовки любой сложности. Они имеют такое же устройство и принцип работы, как и фрезерные станки с ручным управлением, но обеспечивают:

Block-diagram.jpg

  • повышение производительности обработки в несколько раз;
  • возможность изготавливать детали с высокой точностью;
  • минимизацию объема ручного труда, что позволяет уменьшить штат обслуживающего персонала;
  • сокращение времени, необходимое для подготовки заготовок;
  • время обработки деталей;
  • высокую культуру производства, при должном подходе;
  • сокращение влияния человеческого фактора при совершении ошибок.

На схеме отражен принцип организации фрезерного станка с ЧПУ (источник: top3dshop.ru)

Фрезерные станки разных видов от ведущих мировых производителей можно приобрести в компании ПРОМОЙЛ. На сайте предусмотрена удобная система подбора параметров агрегата, в ежедневном режиме работает колл-центр, где вам предоставят детальную консультацию по любой модели станка.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *