Устройство и принцип работы фрезерно-центровальных станков

Назначение станков

Фрезерные станки такого типа имеют три основных назначения. К ним относят следующие:

• обработка фрезером торцевых изделий – осей, валов и других комплектующих округлой формы;
• проведение подготовительных работ для поверхностей, которые на следующем этапе будут обрабатываться фрезером – формироваться отверстия в торцевых сторонах деталей;
• отдельные модели станков оснащены функцией удаления рабочих фасок.

Выделим, что большинство фрезерно-центровального оборудования предусматривает одновременную обработку сразу двух торцевых деталей, что ускоряет процесс производства и увеличивает оборот готовой продукции. Особенно, это удобно на крупных предприятиях.

Фрезерно-центровальный станок 2г942

Полуавтомат, снабженный механизмом бесступенчатой подачи шпинделей (фрезерный и сверлильный), работает от сети переменного тока. В состав гидрооборудования входит гидростанция, вместимость резервуаров которой 100 л при рабочем давлении в системе гидравлики, не превышающем 4,0 Мпа.

Станки этой модели интегрируют в состав автоматических линий на металлообрабатывающих предприятиях. На оборудовании выполняют чистовое и черновое фрезерование валов, используют для пробивания в них центрированных отверстий. Станками также допускается оснащать небольшие предприятия типа мастерских или частных хозяйств.

Технические характеристики различаются по ряду параметров:

• размерами сверла и деталей для обработки;
• диаметрами отверстий, способами фрезерования;
• размерами фрезы (торцевой), количеством шпинделей.

Основные возможности

В перечень основных операций, выполняемых на обточном полуавтомате 2г942, входят:

• двусторонняя обработка торцов фрезерованием совместно со сверлением отцентрованных отверстий;
• обтачивание шеек, расположенных на концах металлических деталей цилиндрической формы (валы);
• сплошное выравнивание торцевой площадки при максимальном ее диаметре 40 мм вокруг отверстия (цековка);
• реализация кольцевой подрезки торцевых участков и расточки для увеличения диаметра отверстий.

Разновидности 2г942

Семейство полуавтоматов 2г942, используемых для обточки деталей из металла, включает три основных типа станков. Модели с горизонтальным расположением шпинделей для фрезерования и сверления отличаются длинной обрабатываемых изделий:

• 2Г942.04 – параметры длины в пределах 100-500 мм;
• 2Г942.00 – можно обрабатывать заготовки длиной 100-1000 мм;
• 2Г942.08 – длина будущей детали может достигать 2000 мм.

Станки работают с последовательной загрузкой, фрезерованием и центровкой, а также выгрузкой обрабатываемых изделий. Перемещение головок, выполняющих фрезерование и сверление, осуществляется вдоль неподвижно закрепленной заготовки.

Шпинделя, располагающиеся слева и справа, не имеют механизмов синхронизации, одновременное их функционирование обеспечивает присутствие гидропривода.

В результате полного цикла обрабатывающего процесса, заканчивающегося торцеванием, обеспечивается высокая точность базы для выполнения дальнейших обрабатывающих мероприятий.

Станок фрезерно-центровальный 2г942 может быть использован для массового или крупносерийного изготовления деталей в условиях механообрабатывающих цехов. Центровальными станками оснащают комплексы поточного производства, используя их совместно с автоматами-загрузчиками.

Принцип работы

Нельзя сказать, что рабочий процесс относится к особо сложным, однако работать на оборудовании разрешается только квалифицированным сотрудникам. Итак, принцип работы фрезерно-центровального станка заключается в следующем.

Металлическую заготовку помещают в специально отведенные для этого тиски, и хорошо фиксирует в неподвижное положение. Запускают фрезер, который обрабатывает одну деталь с двух сторон, обеспечивая максимальную симметрию. Обрабатывающая головка «высверливает» центровое отверстие по заданным параметрам.

Готовое изделие, как правило, после фрезера, обрабатывают специальными щетками с определенной жесткостью, которые удаляют металлическую стружку и делают поверхность гладкой. После окончания работ деталь выпускается в продажу.

Схема обработки

Разберем схему обработки более детально:

• после фиксации заготовки в тиски, станок запускает процесс фрезерования, который начинает осуществляться с помощью поперечного движения головок оборудования с предусмотренными сверлильными парами;
• после передвижения каретки в поперечной плоскости, к работе приступают сверлильные шпиндели, позволяющие подготовить рабочую поверхность к формированию отверстий;
• далее проходит сам процесс фрезерования центровых отверстий.

В зависимости от вида и модели фрезерно-центровального станка, схема обработки может немного изменяться. Однако, в целом, последовательность процесса именно такая.

Как работает

Благодаря двустороннему фрезерованию и зацентровке торцов заготовок, выполняемых одновременно, удается подготовить базовые поверхности к другим видам производственных процессов. Одновременное выполнение двух видов работ обеспечивают две агрегатные установки для обтачивания торцов, функционирующие совместно.

Устройство

Согласно спецификации, фрезерно-центровальные станки имеют набор следующих компоновочных узлов:

• отлитой из чугуна станины, снабженной двумя направляющими, как основы обтачивающего комплекса;
• каретки, оборудованной парой шпинделей (фрезерный и сверлильный), которые способны попеременно двигаться вдоль поверхности закрепленной заготовки;
• приводов (гидравлических), предназначенных для подачи центровочного сверла и торцевой фрезы, а также упора для перемещаемой детали.

Поэтапному выполнению фрезерно-центровальных работ содействуют вспомогательные узлы совместно с органами управления. Фрезерные и сверлильные узлы попарно размещены внутри агрегатных головок. Подготовленное к обработке изделие устанавливают в специальных тисках, зафиксировав гидравлическим прижимом.

Примерная схема обработки

Приступая к обработке, изделие закрепляют в тисках, фиксируя при помощи гидроприжима.

1 этап. Система выполняет фрезерование торцов заготовок при поперечном движении агрегатных головок, снабженных фрезерно-сверлильными парами.

2 этап. Когда заканчивается перемещение каретки в поперечной плоскости, начинается работа сверлильных шпинделей. Режущий инструмент выполняет подготовку центровочных отверстий (базовых).

Условия эксплуатации

Работающий фрезерно-центровальный станок одновременно обрабатывает два торца.

Наличие гидравлической системы позволяет закрепить подготовленную для обработки заготовку, реализовать подачу режущего механизма. Оборудование для гидравлической системы и питания размещаются рядом с механообрабатывающим станком в отдельно стоящем шкафу. Гидравлика соединена со станком гидромагистралями, а от электрооборудования проложены электрические кабели.

По ходу выполнения фрезерно-центровальных работ необходимо следить за этапами перемещения стола, ручная подача которого должна быть свободной. Для ликвидации проблем (тугой ход) ослабляют зажим стопорных фиксаторов с последующим контролем качества хода. Если появляются вибрации, станок останавливают для выяснения причин. Одной из причин может быть ненадежная фиксация фрезы или крепление заготовки.

Для оценки правильности установки фрезы потребуется выполнить проверку:

• общего состояние инструмента;
• качества, правильности заточки;
• отсутствия явных дефектов полотна;
• прочности закрепления режущих элементов;
• степени износа оборудования после интенсивной нагрузки.

Если обнаружены следы притупления или незначительное крошение металла кромки зубьев, фрезу придется заменять. Не менее важно следить за чистотой осадочных плоскостей режущего приспособления, скопившуюся грязь положено удалять вовремя. После смены фрезы и фиксации нового полотна в шпинделе следует обязательно проверить уровень биения зубьев режущего механизма.

Правила безопасности

Эксплуатация металлорежущих станков, оснащенных вращающимися элементами, требует обязательного соблюдения правил безопасности. Перед эксплуатацией устройства нужно подготовить набор защитных элементов:

• спецодежда с зафиксированными частями, чтобы исключить намотку на шпиндель;
• плотно сидящий головной убор, надежно скрывающий пряди волос;
• защитные очки, оберегающие глаза от стружки во время обработки деталей;
• рукавицы из плотного материала для манипуляций с деталями оснастки.

При работе с металлообрабатывающими комплексами важную роль играет соблюдение безопасности в процессе снятия и установки фрезы. Зубья режущего механизма шпинделя покрывают специальным кожухом, защищающим руки рабочего от травмирования.

После проведения ремонтных работ обязательно проверяют прочность посадки хвостовика в оправке шпинделя – не должно быть даже малейшего люфта. Когда фреза с оправкой зафиксирована, проверяют функции коробки скоростей, чтобы убедиться в невозможности прокрутки шпинделя.

Спецификация станков

В состав фрезерно-центровального оборудования входит ряд основных узлов, которые отвечают за выполнение главных процессов. В первую очередь – это станина, которая имеет пару направляющих. Она относится к основе станка. К важным узлам относят и каретку, на которой надежно закреплены два шпинделя – сверлильный и фрезерный. Гидравлические тиски также относят к основному узлу.

Кроме основной спецификации оборудование имеет дополнительные узлы и механизмы. К ним относят системы управления и обеспечения рабочего функционала. Обратите внимание, что комплектация может меняться, в зависимости от модели станка и его оснащения заводом-изготовителем.

Характеристика оборудования

Прежде чем ознакомиться с характеристиками центровальных станков – важно разобраться с тем, для чего они предназначены. Также не помешает узнать, из каких конструктивных деталей состоят эти агрегаты (то есть с их спецификацией).

Назначение станка

Основное назначение станков этого класса может быть представлено следующим перечнем:

• Фрезерная обработка торцевых частей тел вращения (это могут быть валы или оси будущих изделий, например).
• Подготовка базовых поверхностей к последующей центровке отверстий в торцах деталей.
• На некоторых моделях станков предусмотрена возможность снятия рабочих фасок и черновая обработка базовых шеек.

Обратите внимание! На большинстве образцов этого оборудования допускается обрабатывать сразу два торца одновременно.

Указанная возможность позволяет сократить время подготовки деталей за счет того, что установка и фиксация заготовок заметно упрощается. В результате этого удается сэкономить на оснастке оборудования, упростить его обслуживание и повысить общую производительность рабочих операций.

Конкретные объекты, где допускается эксплуатация фрезерно-центровальных станков – это цеха механообработки, а также небольшие мастерские в пределах предприятия или частного хозяйства. Изделия этого типа относятся к разряду полуавтоматического оборудования, что позволяет использовать их в составе комплексов АСУ.

Спецификация

В спецификацию фрезерно-центровальных станков входят следующие обязательные узлы:

• Станина с парой направляющих, являющаяся основой станочного оборудования.
• Каретка с закрепленным на ней фрезерным и сверлильным шпинделем, попеременно перемещающимся вдоль оси обрабатываемой заготовки.
• Тиски с гидравлическим приводом, в которые заготовка помещается перед обработкой.

Помимо этого в составе станка имеется множество вспомогательных узлов, включая органы управления и обеспечения рабочих функций.

Заданный техническими требованиями порядок функционирования станочного оборудования обеспечивается попеременным использованием фрезерного и сверлильного узлов, попарно размещаемых в агрегатных головках. При их поперечном перемещении осуществляется фрезерование торцов установленной в гидроузел заготовки.

По его завершении в работу вступают сверлильные шпиндели, посредством которых подготавливаются центровочные отверстия. Параллельность рабочих плоскостей и центрирование зон сверления обеспечивается за счет того, что их обработка осуществляется после одноразовой установки детали.

Технические характеристики

Технические характеристики фрезерно-центровальных станков зависят от модели оборудования и его оснащенности. Однако существует ряд общих показателей, которые установлены ГОСТом. Например, материал, их которого изготавливаются станки – это закаленная инструментальная сталь с низким содержанием углерода. Именно она продлевает срок эксплуатации агрегата и делает его максимально устойчивым к внешним нагрузкам и механическим повреждениям.

Материал, который обрабатывают станки – это сталь или прочный чугун. Также используются цветные металлы высокой прочности и твердости. Практически все модели оборудования способны фрезеровать сталь со вставленными частями сплавов.

Условия эксплуатации

Эксплуатироваться фрезерно-центровальное оборудование должно в оборудованных помещениях – цехах, где осуществляется эффективная искусственная и естественная вентиляция. Площадь помещения должна быть таких размеров, чтобы во время работы станка или его простоя осуществлялся быстрый и свободный доступ к любому его механизму.

Заточка отдельных инструментов, которые входят в комплектацию агрегата, должна проходить по требованию. То есть, когда режущая часть инструмента затупилась. Во время использования станка важно следить за надежностью фиксации заготовок в тисках для избежания чрезвычайных происшествий на производстве.

В случаях, когда фреза начинает крошиться (визуально определяется наличием металлической крошки или острых зазубрин на детали), ее необходимо заменить. В противном случае фрезерование отверстий будет проходить с деформациями и браком. В процессе работы станка важно проводить контроль всех действий, который осуществляется непосредственно оператором и токарем.

Особенности эксплуатации фрезерно-центровального оборудования

В процессе эксплуатации оборудования этого класса в первую очередь необходимо контролировать легкость перемещения стола посредством ручной подачи. При обнаружении каких-либо проблем (слишком тугого хода, например) потребуется ослабить стопорные фиксаторы, а затем перепроверить качество передвижения.

В случае появления вибраций нужно застопорить станок и принять все возможные меры, позволяющие избавиться от них. Для этого необходимо внимательно исследовать состояние и надежность крепления фрезы и заготовок, а также специальных приспособлений, применяемых в различных режимах резания.

Установка и смена фрезы

Прежде чем закрепить фрезу в шпинделе работнику придется произвести следующие подготовительные операции:

• Проверить состояние и качество заточки инструмента, на котором не должно быть явных следов трещин, прижогов и крошения материала.
• Также нужно убедиться в прочности посадки зубьев в корпусе фрезы и проверить их износ после интенсивной эксплуатации оборудования.
• В ситуации, когда режущие кромки сильно затупились или немного выкрошились – инструмент потребуется заменить новым образцом.

Дополнительная информация! В процессе настройки также необходимо следить за тем, чтобы на осадочных плоскостях фрезерной оправки, а также на цанге и шпинделе не скапливались грязь и остатки обтирочной ветоши.

По завершении фиксации фрезы в шпинделе обязательна проверка уровня биений режущих кромок инструмента.

Далее потребуется настроить подачи на указанные в задании режимы, после чего можно будет установить и зафиксировать упоры механизма их автоматического отключения.

Правила безопасности

Для обеспечения безопасной работы фрезерно-центровального оборудования, следует выполнять ряд требований. В первую очередь у рабочих обязана быть специальная одежда, которая имеет фиксацию, чтобы избежать наматывания на шпиндель. Во-вторых – головной убор, защищающий волосы. Также важно надевать специальные очки, которые предотвращают попадание металлической стружки и искр в глаза. Рукавицы должны быть из плотно ткани, которая обеспечивает безопасную работу с горячими и острыми деталями.

Помещение, в котором проводятся фрезерные работы, должно отвечать требованиям ГОСТа. В обязательном порядке обязано быть установлена система пожарной сигнализации, подключенная к водопроводу. Вблизи работы станка не должно находиться легко воспламеняемое сырье, которое может загореться или взорваться от искр. В помещении обязательно должно быть качественное освещение, которое позволяет без труда выполнять работу с мелкими и крупными деталями.

Также по технике безопасности должны быть предусмотрены специальные склады или стеллажи, которые используются для хранения и упаковки готовых деталей. Запрещается складировать готовые изделия в непосредственной близости возле работающего станка, так как должен быть обеспечен легкий доступ к оборудованию с любой его стороны.

В случаях короткого замыкания станки обязаны быть экстренно отключены, независимо от стадии готовности изделия. Все оборудование должно быть заземлено, иметь предохранители. Также на станки необходимо иметь сертификаты качества от завода-изготовителя, которые подтверждают безопасность работы агрегатов.

Как выглядит паспорт

Паспорт – это необходимый документ, который выдается заводом-изготовителем на каждый фрезерно-центровальный станок. Он должен соответствовать определенным требованиям и включать в себя:

• общую информацию о станке;
• фотографии, на которых представлены, как основные узлы агрегата, так и общие фото;
• все необходимые характеристики, соответствующие тому или иному оборудованию;
• полная комплектация, которая входит в состав станка или прилагается к нему;
• правила безопасности, которые соблюдаются во время монтажа, демонтажа и эксплуатации;
• систему смазки механизмов и инструкция;
• устройство фрезерно-центровального станка;
• инструкция по применению;
• инструкция по транспортировке и монтажу.

Обратите внимание, что производитель в обязательном порядке обязан предоставить паспорт. В случае отказа, не рекомендуется приобретать станок в целях собственной безопасности. К тому же, если оборудование покупается для производства, могут возникнуть проблемы с проверяющими службами, что также будет не на руку владельцу предприятия.

От чего зависит стоимость оборудования

Цена фрезерно-центровального станка зависит от целого ряда факторов. В первую очередь – это мощность, коэффициент полезного действия и продуктивность. Чем выше эти показатели, тем дороже станок. Также на цену влияет его размеры, основное и дополнительное оснащение.

На стоимость оборудования влияют и другие характеристики. Например, толщина обрабатываемого материала, металл, из которого изготовлена техника, гарантийный срок. Также цену составляет функциональность. Если помимо фрезерования станки имеют дополнительные функции и какие-либо автоматизированные механизмы, конечная стоимость агрегата будет выше.

Обратите внимание, что на цену также влияет регион, в котором совершается покупка. Так, в небольших городах стоимость станка будет на порядок ниже, чем в крупных. К тому же рекомендуется приобретать агрегаты напрямую от поставщика, а не через перекупщиков. Это поможет сэкономить немалую сумму. Однако не забывайте, что придется потратиться на транспортировку до цеха, нанимая грузовую машину с большой грузоподъемностью.

Обзор моделей для промышленного производства

Существует целый ряд моделей фрезерно-центровальных станков, которые широко используются на крупных предприятиях. Они позволяют быстро и точно выполнять свою работу, имеют дополнительные функции, потребляют небольшое количество электроэнергии. Разберем самые основные модели.

Станки ЕМ535М, МР71М и МР76М отличаются высокой мощностью, большим количеством обрабатываемых материалов, стойкость к износу. Позволяют выпускать готовые торцевые изделия длиной до 1 метра и толщиной до 16 см. Имеют несколько скоростей работы шпинделя, в комплектацию входят несколько фрезерных головок разных диаметров.

Также отмечаются станки 2Г942 и МР-71, которые имеют автоматические загрузочные устройства, обеспечивающие ускоренный рабочий процесс даже на самых масштабных предприятиях. Используются в самостоятельном режиме или в линии конвейера. Мощные, прочные, устойчивые и надежные. Отвечают требованиям ГОСТа, не требует особенного обслуживания.

2Г942 станок фрезерно-центровально-обточной. Назначение и область применения

Станок 2Г942 предназначен для обработки торцов деталей типа валов в серийном и массовом производстве со встройкой автоматических загрузочных устройств и в составе автоматических линий.

Основные операции, выполняемые на полуавтомате:

1. фрезерование торцов и сверление центровых отверстий с двух сторон
2. обточка шеек на концах валов
3. Может производиться также сплошная цековка до диаметра 40 мм
4. кольцевая подрезка
5. расточка

Особенности конструкции фрезерно-центровально-обточного станка 2г942

Фрезерные и сверлильные шпиндели расположены горизонтально.

Загрузка, фрезерование, зацентровка и выгрузка обрабатываемых деталей производится последовательно. Обрабатываемая деталь неподвижна, перемещаются фрезерные и сверлильные головки.

Левые и правые сверлильные и фрезерные головки не снабжены механизмами синхронизации. Одновременность работы левых и правых шпинделей обеспечивается гидроприводом.

Приводы подач сверлильных и фрезерных шпинделей, зажима деталей, упора заготовок — гидравлические.

Обработка на станке за одну установку торцов обрабатываемой детали, сверление на них центровых отверстий, обточка базовых шеек обеспечивает высокую точность баз для дальнейшей обработки, причем обработка торцов является окончательной.

Транспортер полуавтомата — шнековый. Диаметр шнека — 150 мм.

Класс точности полуавтомата Н по ГОСТ 8—77.

Категория качества — высшая.

Корректированный уровень звуковой мощности LpA не должен превышать 102 дБА.

Уровень вибрации, возникающий на рабочем месте при работе станков в эксплуатационном режиме в соответствии с ГОСТ 12.2009—80.

Пределы длины обрабатываемых деталей, мм:

• 2Г942.04 — 100-500
• 2Г942.00 — 100-1000
• 2Г942.08 — 100-2000

Обзор моделей для домашней мастерской

Для обработки металла в домашних условиях, как правило, выбирают бюджетные станки. Конечно, цена имеет большое значение, так как недорогие агрегаты обычно выполняют ограниченный круг функций. Но если речь идет о домашнем использовании, а не в промышленных целях, такое оборудование станет идеальным.

Домашние модели отличаются максимальной компактностью, небольшим весом, низким уровнем шума во время рабочего процесса. К ним относят модели 6Б75В и AF222. Они вполне мощные, позволяют обрабатывать детали из стали и чугуна. Работают и быстро и эффективно. Отлично подойдут для небольших деталей.

Подведем итоги, что фрезерно-центровальные станки – это незаменимое оборудование для изготовления торцовых деталей из металла. Они позволяют быстро и качественно фрезеровать отверстия внутри, что необходимо для изготовления металлических комплектующих для машин и механизмов. Сегодня рынок позволяет купить, как бюджетные модели, так и более дорогие. Производители предлагают большой выбор оборудования для каждого потребителя, что не составит труда выбрать нужный агрегат для личных или производственных целей.

Удачи в выборе!

Какой станок выбрать для домашней мастерской: преимущества и недостатки моделей

Фрезерные станки для домашних мастерских напоминают сверлильные установки, в составе которых также имеются станина и колонна с вертикально смонтированным на ней шпинделем. В отличие от заводских моделей, в них предусмотрен особый механизм перемещения стола под работающей фрезой, что позволяет обтачивать деталь в трех плоскостях.

Важно! При наличии соответствующей оснастки на бытовом оборудовании можно обрабатывать заготовки из любых материалов (не только из металла).

Перед выбором станка для домашнего пользования нужно учитывать следующие параметры:

• Высота шпинделя над рабочим столом.
• Допустимые диаметры фрезерования.
• Мощность станка.
• Удобство монтажа и подключения оборудования, а также его вес.

Правильность выбора первого из этих параметров позволяет устанавливать достаточно габаритную заготовку, а мощность станка – расширить его функциональные возможности.

Этот параметр для бытового оборудования может варьироваться в диапазоне от 150-ти до 750-ти Ватт.