Для сложной обработки твердых материалов применяется фрезерное оборудование, оснащенное числовым программным управлением (ЧПУ).
Современные станки рассчитаны на серийное производство, поэтому технику можно легко и быстро переналадить на обработку другого вида деталей. Автоматизированный комплекс с многофункциональной обработкой металлов, пластиков, древесины, камня, стекла. Для работы фрезерных ЧПУ станков используются разные режимы, зависящие от материала, вида реза, типов фрез, формы готового изделия. Немаловажную роль играет конструкция станка, охлаждающей системы, размеров, высоты портала.
Технические возможности
При фрезеровке твердых материалов (металлических, текстолитовых заготовок) используется высокая скорость 20…24 тысячи об/мин, для древесины достаточно 18 тысяч об/мин, для более мягких материалов хватит 5…6 тысяч об/мин. Скорость вращения изменяют при помощи инвертора, но при сильном снижении необходимо поддерживать крутящий момент, используя специальную инверторную функцию.
Для обработки металлов, камня фрезу необходимо охлаждать. В зависимости от модели станка это может быть направленная под давлением струя жидкости или распыленный «масляный туман». В некоторых случаях применяют жидкости не только снижающие температуру фрезы и обрабатываемой детали, но и уменьшающие трение. Такие жидкости носят название смазочно-охлаждающие (СОЖ).
Чтобы сделать чистовую обработку пластиковой детали, получить гладкую поверхность, зеркальные края среза, устанавливают спиральную фрезу с одним лезвием и полированной канавкой.
При обработке деревянных заготовок образуется древесная пыль и стружка, которые могут засорить станковые узлы. Чтобы исключить этот момент, в фрезерных деревообрабатывающих станках установлена всасывающая система, очищающая рабочую поверхность.
На механизмах установлено поворотное устройство, позволяющее обрабатывать сложные фигурные детали. При работе с разными изделиями необходимо правильно подобрать рабочую площадь и высоту портала, которые должны быть больше размеров обрабатываемых заготовок. При подборе высоты портала рассчитывается максимальная толщина болванки. Также в расчете учитывается запас на струбцины. Это необходимо в том случае, когда у станка нет вакуумного стола. Если на станок устанавливают поворотный механизм – 220 мм минимальная портальная высота.
Виды фрезерных станков
На оборудовании для обработки возможно использование фрез цилиндрического, пазового, концевого, торцевого, фасонного типа. Станки можно оборудовать сверлами, развертками, зенкерами, расточными резцами или фрезами для нарезки резьбы. Фрезерные обрабатывающие центры также могут выполнять токарную обработку деталей. Если в оснастку входит магазин инструментов, револьверные головки, то такая универсальность позволяет сократить время перенастройки.
Выбор станка зависит от того, какое качество поверхности необходимо, точность размеров обрабатываемой детали. Существуют следующие виды станков:
- горизонтально-фрезерные – имеют оснастку консольным рабочим столом и горизонтальным шпинделем, причем стол может перемещаться продольно, поперечно, вертикально относительно шпиндельного вала с фрезой;
- вертикально-фрезерные (консольные) – используются для обработки небольших деталей инструментом, расположенным вертикально;
- продольно-фрезерные – стол перемещается продольно относительно станочной оси, а шпиндельная бабка – поперечно и вертикально с поворотом на заданный угол. При обработке крупногабаритных болванок используют портальные станки с траверсой, которая устанавливается на 2 опоры с перемещением вдоль ее головки шпинделя;
- копировально-фрезерные – предназначены для фрезерования детали путем считывания конфигурации с образца копировальным инструментом;
- универсальные – оснащены поворотным столом, широкоуниверсальные – поворотной шпиндельной головкой.
Также есть бесконсольные, шпоночные, карусельные виды станков.
При выборе техники с ЧПУ необходимо обращать внимание на некоторые особенности:
- положение шпинделя;
- количество головок;
- конструкции рабочего стола;
- количество осей, от которого зависит сложность конфигурации обрабатываемой поверхности;
- точность обработки;
- магазин инструментов в комплектации и количество позиций, позволяющих производить большое количество операций;
- частота вращения шпинделя, от которой зависит, какие материалы можно обрабатывать;
- размер рабочей зоны, от которого зависит размер обрабатываемых изделий.
От мощности техники зависит тип материала, который может быть обработан на станке. При высоких показателях и установке твердосплавных инструментов для реза, можно обрабатывать закаленные металлы, сплавы титана, высокопрочные, жаропрочные стали, композитные материалы. На таких агрегатах возможно применение форсированного режима, необходимого для большой глубины обработки на высокой скорости.