Фрезерний верстат

Сучасний асортимент обробних верстатів досить великий і різноманітний. Проте, все це розмаїття можна розділити на кілька основних груп, які об'єднують пристрої зі схожим призначенням та принципом дії. Однією з таких груп є фрезерні верстати. Вони можуть використовуватися для досить великого асортименту робіт: обробки плоских поверхонь і кромок, вибірки, розкрою, прорізання прямих та фігурних прорізів, пазів, зняття фасок (в тому числі фігурних) тощо.

Перш ніж розглянути різні види фрезерних верстатів, варто сказати пару слів про загальний принцип їх роботи.

Робочим елементом будь-якого фрезерного верстата є фреза - набір зубів або різальних крайок на спеціальній осі. При роботі такий інструмент обертається (це є головним рухом верстата), а заготовка здійснює поступальний рух (рух подачі). Фрези можуть бути розраховані на різні матеріали та мати різну форму, проте в будь-якому випадку фрезерний верстат поєднує два описаних вище руху.

Самі верстати розрізняються перш за все за матеріалами, на які вони розраховані. Найбільшого поширення набули дерево- та металообробні агрегати, при цьому щодо останніх варто відзначити, що для різних металів й сплавів потрібні різні фрези. Інші матеріали - пластик, графіт і т.п. - на фрезерних верстатах обробляються порівняно рідко, причому для цього нерідко використовуються спеціальні фрези, що встановлюються на верстати по дереву або металу. Також варто згадати так звані фрезерно-гравірувальні агрегати, які використовуються для створення деталей складної форми (двовимірних й тривимірних): багато хто з таких агрегатів не мають спеціалізації за матеріалом і можуть працювати як з деревом, так й з металом, в залежності від встановленої фрези. Втім, такі пристрої зустрічаються помітно рідше традиційних спеціалізованих верстатів.

Фрезерний верстат по дереву

Деревообробні фрезерні верстати іноді також називають фрезерними столами. Класична конструкція такого верстата включає досить великий стіл з виступаючим з нього вертикальним шпинделем. Стіл часто доповнюється рухомою кареткою з затискачами - для фіксації й переміщення заготовки; в просунутих моделях може передбачатися й інше додаткове оснащення, таке як кутовий упор. При цьому компоновка таких агрегатів дозволяє застосовувати їх для деяких інших видів робіт, крім фрезерування - зокрема, для шліфування та стругання.

Фрезерний верстат по металу

Металообробні фрезерні верстати, в свою чергу, можуть відрізнятися за розташуванням шпинделя (горизонтально або вертикально), а також за наявністю консолі - рухомий горизонтальній опори, на якій розташовується стіл для заготовки. За цим, а також деяким іншим параметрам виділяють такі найпоширеніші види металообробних фрезерних верстатів:

Горизонтально-фрезерний верстат

Агрегати з горизонтальним розташуванням шпинделя та консоллю, на якій встановлено стіл для закріплення заготовки і два набори напрямних. Направляючі дозволяють переміщати заготовку паралельно або перпендикулярно осі шпинделя. Верстати цього типу використовують в основному дискові й схожі з ними по конструкції фрези, а призначені вони переважно для порівняно невеликих і неважких деталей, які не потребують особливо складної обробки.

Універсальний фрезерні верстат

Покращений варіант описаного вище горизонтально-фрезерного верстата. Основною відмінністю є поворотний пристрій, завдяки якому стіл можна не тільки переміщати в двох напрямках, а й повертати (зазвичай на кут до 45 ° в ту або іншу сторону). Таким чином, з'являється можливість рухати заготовку під різними кутами до шпинделя. Багато універсальні верстати допускають установку додаткових пристосувань для спеціальних робіт - зокрема, подільників для обробки з гвинтовим рухом.

Широкоуниверсальні фрезерні верстати

Подальше вдосконалення універсальних верстатів. Широкоуніверсальний верстат має два шпинделя: один, горизонтальний, на традиційному нерухомому хоботі, другий - на висувному хоботі, здатному повертатися у двох площинах. При цьому розташування другого шпинделя може бути, як горизонтальним, так й вертикальним (див. нижче), а використовувати обидва шпинделя можна не тільки окремо, але і разом (втім, цю можливість не завадить уточнити окремо). Верстати цього типу складні і дороги, проте дуже функціональні та підходять навіть для досить складних робіт. До того ж додатковий шпиндель може передбачати кріплення не тільки фрез, а й інших пристосувань - свердел, зенкерів тощо.

Вертикально-фрезерні (консольно-фрезерний верстат)

Верстати з вертикальним розташуванням шпинделя та консоллю. Таке розташування робочої осі дозволяє застосовувати кінцеві й шпонкові фрези, а також деякі додаткові види інструменти - зокрема, свердла і зенкери. У деяких моделях може передбачатися можливість нахиляти шпиндель, що дозволяє обробляти похилі поверхні торців фрезами.

Бесконсольні верстати

Дані моделі можуть мати як горизонтальне, так й вертикальне розташування шпинделя. Відповідно до назви, в таких агрегатах відсутній консоль з вертикальними направляючими для переміщення вгору-вниз - замість цього стіл з санчатами розташовується безпосередньо на масивної нерухомої станини. Така компоновка забезпечує високу міцність конструкції й точність обробки, бесконсольні верстати застосовуються в основному для роботи з великими масивними деталями.

Поздовжньо-фрезерні верстати

Верстати, призначені для обробки великих довгих деталей. Відмінною особливістю всіх таких агрегатів є стіл великої довжини, а також кілька шпинделів - зазвичай два або чотири. У двошпиндельних верстатах зазвичай є одна стійка з горизонтальним шпинделем та закріплена на ній траверса з вертикальним. У четирьохшпіндельних верстатах стійок дві - праворуч і ліворуч від столу, на кожній розташовується одна горизонтальна головка фрезерного верстата, а дві вертикальні головки встановлюються на траверсі. У деяких моделях може передбачатися можливість руху не тільки столу, але й опори (опор) з траверсою. У будь-якому випадку, поздовжньо-фрезерні агрегати зазвичай представляють собою важке обладнання промислового класу, розраховане на великі обсяги робіт.

Верстати безперервної дії

Дані агрегати дозволяють встановлювати і знімати заготовки без зупинки руху, що особливо зручно в масовому серійному виробництві. Можуть мати карусельну або барабанну конструкцію. В карусельних верстатах використовуються вертикальні шпинделі і обертовий стіл з радіальними напрямними, в яких встановлюються заготовки; в процесі роботи за рахунок обертання столу заготовки по черзі пропускаються під фрезами. Таке обладнання розраховане на порівняно невеликі деталі. Барабанні верстати здатні працювати з досить великими і довгими заготовками; фрези в них розташовуються горизонтально, а за подачу відповідає повільно обертається барабан.

Копіювально-фрезерний верстат

Агрегат, що формує заготовку відповідно до заданого зразком за допомогою спеціального копіювального пристосування. Нерідко мають карусельну конструкцію, про неї див. вище.

Токарно-фрезерний верстат (комплекс)

Пристрій, що сполучає можливості токарного та фрезерного верстатів. Можуть мати різну потужність й функціонал.

Фрезерний верстат з ЧПУ

Окремо варто виділити фрезерні верстати з числовим програмним управлінням. Вони можуть ставитися до різних типів і мати різну ступінь спеціалізації - від чисто фрезерних агрегатів до багатофункціональних обробних центрів.