Как выбрать фрезерный станок по металлу: видео и фото

Преимущества и недостатки

Преимущества:

Возможность производить с одной установки обработку заготовки с разных сторон.
Дополнительная шпиндельная головка.
Наличие функции раздельной и одновременной обработки детали обоими шпинделями.
Большее количество технологических операций, выполняемых на одном станке.

Недостатки:

Наличие подвижных консоли, хобота и устройства поворота головки снижает пространственную жесткость станка. Для компенсации этого недостатка в конструкциях станков увеличены продольные размеры направляющих, предусмотрены устройства фиксации подвижных составляющих станка, повышена их прочность.
Высокая стоимость универсальных станков по сравнению с более простыми агрегатами.

Разновидности, устройство и особенности конструкции

Настольные фрезеровальные станки имеют несколько разновидностей, которые отличаются конструкционными особенностями и функциональностью. Настольные станки отличаются компактностью, простотой в эксплуатации, низким уровнем шума, а также доступной ценой.

Компактные модели состоят из тех же основных узлов, что и промышленное оборудование: станина, шпиндель, направляющие и рабочий стол. На станине устанавливаются крепежные элементы, система управления, провода.

Консольные

Консольные станки имеют схожий принцип работы с вертикально-фрезерным оборудованием. Шпиндель в них передвигается по вертикальным направляющим.

Портальные

В данном случае передвижение происходит по трем осям. Портальный станок закрепляется на специальной направляющей, которая крепится поперечно столу.

Обзор производителей

Отечественный

Основной плюс отечественных станков — их доступность. Кроме того, многолетний опыт работы некоторых компаний, позволяет предоставлять на рынке качественный товар, ничем не хуже того, что производят в Германии и Японии.

Домашний мастер

Станки этого производителя качественные и продаются на рынке достаточно давно. Оборудование этой марки часто используют в школьных классах и в небольших мастерских. Такое оборудование способно полностью заменить несколько узконаправленных агрегатов, тем самым происходит экономия средств и сохраняется свободное пространство внутри мастерской.

Умелец

На данном токарном станке можно делать разные виды обработки изделий, выполненных как из металла, так и из пластика или дерева. Аппарат есть в двух вариантах:

С приводом подач, фрезеровочным устройством и с узлом для обработки дерева.
С ручной продольной отдачей суппорта.

Первый вариант делает возможным выполнение точения и сверления, а второй – точение, фрезеровку, фугование, распилочные и сверлильные работы. Улучшить и расширить функциональность машины можно при помощи дополнительных элементов.

Калибр

Эта компании занимается продажей инструментов с 2001 года. Широкий модельный ряд позволяет выбрать ту модель, в которой есть необходимость. При поломке специалисты компании произведут оперативно диагностику и выявят неисправности, а впоследствии их исправят. Станки представляются по демократичной цене и на многие товары даётся гарантия.

Китай и другие страны

Плохая известность Китая, как производителя некачественных товаров и плагиатов, давно прошла. Теперь он является поставщиком и производителем лучших по характеристикам и качеству товаров в мире.

Optimum

Станки этой марки выпускаются в Германии. Под этой торговой маркой выпускаются не только габаритные токарные станки, но в том числе и миниатюрные, которые известны и высоко ценятся многими специалистами по всей Европе. Самыми известными моделями являются D140x250, D210x400, D250x550. На них установлена система ЧПУ.

Корвет

Эта компания предоставляет товар по низким ценам. Многие клиенты отмечают хорошее качество предоставляемого товара. С 2009 года ведется продажа станков. Станки имеются, как крупногабаритные, так и малогабаритные. При оптовой продаже для предприятия, делается большая скидка.

JET

Настольные токарные станки этой торговой марки продаются на рынке уже более 50 лет. Их производит швейцарская компания JET, которая стала очень популярна среди домашних мастеров и умельцев. Несмотря на то, что в данный момент часть узлов изготавливается на базе Китая, их качество не ухудшается.

Эти агрегаты взывают доверия уже у нескольких поколений пользователей благодаря высокому качеству, точности и эффективности обработки. С ними не возникает проблем при работе, их обслуживание простое. Самыми популярными и покупаемыми считаются модели: BD-3, BD-7, BD-8A.

Proma

На рынке компания уже 20 лет. Продаются все виды станков, в том числе и на заказ. Продукция компании постоянно совершенствуется и модернизируется, учитывая потребности и запросы потребителей.

DIY

Настольный агрегат этой компании представляет собой компактное токарное устройство, которое производится по единой технической документации несколькими китайскими производителями.

Stalex

Компания ориентируется на продаже и сервисном обслуживании металлообрабатывающего оборудования. Весь товар всегда есть в наличии, что отмечают многочисленные покупатели.

Zenitech

Компания занимается продажей в основном крупногабаритных станков, но есть и несколько моделей станков небольших размеров. Всегда работает горячая линия, позвонив по которой можно задать интересующие вопросы и уточнить все нюансы.

FDB MASCHINEN TURNER

Многих покупателей отпугивает несколько завышенная цена на товар, представленный этой компанией. Но все токарные станки высокого качества и с гарантией. Несколько раз в год проводится акция, где скидка может составлять 30,40 и даже 50 процентов.

METALMASTER

Оборудование METALMASTER разрабатывается и постоянно улучшается в сотрудничестве с немецкими техниками-инженерами. Производство станков осуществляется на всемирно известных заводах.

Особенности работы с дрелью

При использовании дрели вместо фрезера надо учитывать особенности работы с этим инструментом

Важно помнить:

Число оборотов дрели меньше, чем у фрезера, поэтому резка будет идти медленнее.
Мотор электродрели перегревается при длительной работе. Требуется делать перерывы для охлаждения инструмента.
Подшипники вала редуктора рассчитаны на продольные нагрузки и могут выйти из строя при поперечном фрезеровании. Нельзя прикладывать большие усилия в поперечном направлении. Это увеличивает продолжительность обработки.
Патрон электродрели может не выдержать боковых нагрузок, что приводит к порче детали.

Фрезер по металлу своими руками: вариант №2

При необходимости формирования отверстий или выемок небольшой глубины рекомендуется использовать другую схему изготовления. Конструктивно станок будет схож с гравировочным. Разница – увеличение мощности фрезерной головки.

Конструкция будет состоять из неподвижной рамы, выполняющей функцию рабочего стола. На боковых направляющих устанавливается подвижная каретка. Рекомендуется использовать заводской фрезер. В месте его монтажа необходимо предусмотреть механизм поднятия/опускания.

Специфика самостоятельного изготовления:

размер и конструкция рабочего стола и каретки зависят от максимальных габаритов заготовки; основание для станка лучше всего приобрести заводское; применять шаговые двигатели; обязательно наличие ЧПУ для автоматизации работы.

С помощью этого фрезерного станка можно выполнять художественную обработку металла, делать сложные по форме канавки и отверстия. Недостатком является максимальная глубина обработки – до 1,2 мм.

Принцип работы фрезерных станков

Фрезерное оборудование позволяет осуществлять различные технологические операции: резку, сверление, расчет расстояний между отверстиями, которые необходимо выполнять, а также ряд других. В качестве материалов, которые можно обрабатывать на таком оборудовании, могут выступать:

древесина;
черные, а также цветные металлы;
керамика;
полимерные материалы;
природный и искусственный камень.

Заготовки закрепляются на рабочем столе, а их обработка выполняется за счет вращающейся фрезы, которая и режет материал.

Станок с ЧПУ обрабатывает металлическую заготовку

Фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, выпускаются в различном конструктивном исполнении.

Консольного типа:

модели, обладающие широкой универсальностью;
горизонтального типа;
вертикального типа.

Бесконсольной конструкции:

вертикальные;
горизонтальные.

Самыми популярными и, соответственно, распространенными являются фрезерные станки с ЧПУ консольного типа. На консоль закрепляется обрабатываемая заготовка, и именно этот рабочий орган совершает движения по отношению к режущему инструменту. Сам шпиндель такого станка не движется, он жестко зафиксирован в одной позиции.

Обработка на фрезерных станках бесконсольного типа осуществляется за счет того, что перемещаться в них может как рабочий стол, который движется в двух направлениях, так и шпиндель, способный изменять свою позицию в вертикальной плоскости, а также во всех остальных направлениях.

Основные узлы фрезерного станка с ЧПУ

Станок фрезерной группы с ЧПУ автоматически выполняет операции, информация о которых предварительно записана на один из носителей. Программы, которые управляют его работой, могут быть нескольких типов.

Позиционные, предполагающие фиксацию координат конечных точек, по которым и выполняется обработка заготовки. Такое программы используются для управления станками сверлильной и расточной группы.
Контурные, управляющие траекторией обработки заготовки. Они используются для управления станками круглошлифовальной группы.
Комбинированные, которые объединяют в себе возможности программ контурного и позиционного типа. Такими программами управляются станки, относящиеся к многоцелевой категории.
Многоконтурные. С их помощью можно управлять всеми функциональными возможностями станка, они являются самыми сложным типом ПО. При помощи таких программ обеспечивается управление широкоформатным оборудованием.

Фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, обладают целым рядом значимых преимуществ:

позволяют увеличить производительность обработки в 2–3 раза;
дают возможность изготавливать детали с высокой точностью;
минимизируют объем ручного труда, что позволяет уменьшить штат обслуживающего персонала;
сокращают время, необходимое для подготовки заготовок;
минимизируют время обработки деталей.

https://youtube.com/watch?v=C3UnnYmsQYM

Второе

Универсальность — вот что получает производство, внедряя станки с ЧПУ. Чтобы перейти на новую модель изделия нужно только загрузить в станок другую программу. Аналогичная ситуация со сменой операций — ввод другой программы обеспечивает новый этап обработки изделия. Качественное программное обеспечение — залог абсолютно идентичных результатов фрезеровки. В дальнейшем при необходимости программа может быть скорректирована.

1 Общие сведения о фрезерных агрегатах по металлу

Такие станки дают возможность обрабатывать зубчатые колеса, тела вращения, фасонные и плоские поверхности заготовок из стали и металла при помощи разного вида фрез. Основным движением в описываемом оборудовании считается вращение рабочего инструмента (то есть фрезы), а под подачей понимают относительное движение этой фрезы и обрабатываемой детали (смотрите видео). Движение подачи металлического изделия может быть криво- либо прямолинейным.

Также любой фрезерный станок по металлу использует для работы всевозможные вспомогательные движения. Под таковыми понимают дополнительные перемещения, имеющие отношение к:

движениям устройств агрегата, которые контролируют в автоматическом режиме геометрические параметры заготовки;
наладке и регулировке функционирования оборудования;
подводу и отводу фрезы от металлических поверхностей, подвергаемым обработке;
фиксации, освобождению, а также управлению инструментом для фрезерования и непосредственно фрезеруемой деталью.

Особенности

Фрезерные станки по металлу – это подвид металлорежущего оборудования, который позволяет обрабатывать как плоские, так и фасонные конструкции различного рода.

Конструкция предусматривает различные способы управления, в том числе с использованием программных комплексов. Главным движением устройства выступает перемещение фрезы. Дополнительно идет так называемое движение подачи, то есть относительный сдвиг обрабатываемой заготовки и фрезы.

Вспомогательные процессы подготавливают основной ход обработки. Речь идет о:

настройке станка;
его наладке;
управлении;
креплении нужных и высвобождении ненужных деталей и инструментов;
приближении инструментов к обрабатываемым поверхностям;
автоматическом контроле параметров и некоторых других действиях, технологических моментах.

Такие действия могут производиться как автоматически, так и ручным способом. На заводских автоматизированных станках, конечно, доля ручных манипуляций сведена к минимуму. Главный принцип работы состоит в использовании фрезы, что и дало название методу обработки материала – фрезерованию. Тип основного инструмента прямо влияет на то, какие поверхности и как именно можно будет обработать. Заготовку чаще всего фиксируют на столе и придают ей возвратно-поступательное движение; фрезерующий элемент зафиксирован всегда в шпинделе и крутится с заданными параметрами.

Как сделать станок по металлу?

Как своими руками изготовить фрезерный станок для дерева

При фрезеровке металла возникают большие напряжения и вибрация. Деревянная станина их не выдержит. Необходимо использовать чугунную плиту и металлопрофиль из низкоуглеродистой стали.

Вариант №1

Станок состоит:

основание;
стойка;
салазки с направляющими поперечного перемещения;
рабочий стол, передвигающийся в продольном направлении;
шпиндельная головка;
стойка с вертикальными направляющими;
электродвигатель.

https://youtube.com/watch?v=u2rbbCkZZnA

Чугунное основание выравнивается по плоскости. В нем прорезается поперечный паз «ласточкин хвост». В задней части крепится стойка под каретку шпинделя. Салазки заводятся в продольный паз. Они перемещаются в поперечном направлении за счет вращения винта. Подойдут готовые с токарного станка. Сверху устанавливается стол. Он перемещается по фигурным направляющим салазок. Вертикально инструмент движется вместе с кареткой по направляющим стойки. На массивной плите впереди устанавливается шпиндельная головка, сбоку крепится двигатель. Оба узла соединены ременной передачей.

Вариант №2

Используя в качестве фрезерной головки электродрель, можно создать простую и легкую модель вертикально-фрезерного станка.

Сделать основание в виде рамки из профильной трубы.
На нем поместить салазки с винтом для продольного перемещения.
Сверху устанавливается резцедержка с токарного станка с поперечным винтом и тиски.
К основанию прикреплены 2 стойки. Они для жесткости соединены 3 поперечинами. Нижняя у основания. 2 верхние служат опорой для каретки шпинделя.

Вертикально дрель перемещается по направляющим каретки. Для изготовления станка используется прямоугольный металлопрофиль. Все соединения выполнены болтами. За счет 2 стоек, конструкция устойчивая и прочная.

Техника безопасности

Хотя все современные станки обязательно снабжаются защитами, делящимися на ряд элементов, соблюдение базовой инструкции по охране труда все равно обязательно. Сами защитные детали непременно должны ставиться на полагающиеся позиции. Их исправность проверяют в любом случае до начала работы и после любого длительного перерыва. Нельзя работать при плохой видимости и при любом резком ухудшении самочувствия.

Фрезерный станок — это серьезное оборудование, и допускать к нему кого попало нельзя. Обязательно требуется совершеннолетний возраст и готовность получить 2-й разряд по электробезопасности (это минимум). На рабочем месте обязательно должны находиться аптечка и огнетушитель. Осваивать каждую модель станка нужно очень тщательно с нуля. Если речь идет не о домашних условиях, а о предприятии, то непременно требуется дополнительный инструктаж.

Стружка должна регулярно убираться. Ее чрезмерное накопление грозит пожаром. Фрезерный станок полагается заземлять, как и все питающие его провода. Работать с заготовками можно только после проверки их крепления. Режущие части со сколами и деформациями, с трещинами и заусенцами полагается обязательно заменять.

Этапы проектирования

Многие мастера работают, только используя эскизы. Окончательная подгонка расположения деталей производится только при установке их на станину. Уже по месту сверлятся необходимые отверстия, а потом производится монтаж. Довольно часто приходится изменять взаимное расположение узлов. Просверленные отверстия заваривают. Затраты времени довольно большие.

Современная компьютерная техника дает в руки проектировщиков мощный инструмент – трехмерное моделирование с помощью инженерных программ. Выбор программного обеспечения большой. Освоить любую несложно, достаточно установить на свой компьютер и просмотреть уроки, опубликованные в сети.

Чтобы проще производить виртуальный монтаж, создаются трёхмерные модели твердых тел. Производится измерение имеющихся деталей и узлов.
С помощью инструментов компьютерной программы разрабатываются аналоги с точными размерами (в пределах разумного допуска).
Проектируется сцена – моделируется место будущего размещения станка в мастерской.
На виртуальной сцене размещаются станина и узлы.
По модели можно перемещать элементы, добиваясь рациональной установки по высоте, ширине и в пространстве сцены.
Некоторые узлы могут быть спроектированы по месту, применительно к имеющейся модели.
После завершения моделирования создаются рабочие чертежи. Эта процедура занимает немного времени. Достаточно перенести проекции сборочных узлов и деталей на координатные плоскости и расставить размеры.
При необходимости для лучшего понимания особенностей конструкции выполняют разрезы и сечения. Они помогают разобраться во взаимодействиях между отдельными деталями и их устройстве.

Принцип работы оборудования

Все фрезеровочные станки по металлу вне зависимости от их размеров и мощности функционируют по единому принципу. Детали обрабатываются фрезами, которые могут отличаться своей формой и размерами. Заготовка неподвижно фиксируется на рабочей поверхности, после чего обрабатывается фрезой. Сами фрезы изготавливаются из сверхпрочных материалов, устанавливаются в патрон, закрепленный на шпинделе. При включении станка крутящий момент от электрического двигателя передаётся шпинделю и установленной на нём фрезе.

Большинство моделей настольных мини-станков выполняются с вертикальным расположением исполнительного инструмента, что позволяет упростить конструкцию оборудования, обеспечивая максимальную возможную точность обработки. У профессиональных моделей может быть вертикальное и горизонтальное размещение исполнительных головок, что позволяет осуществлять обработку заготовок сразу в нескольких плоскостях.

Привод осуществляется от мощного шагового электромотора, который может быть напрямую или через шестеренки соединён со шпинделем. Большинство моделей станков имеет возможность ступенчатого и плавного изменения мощности, что позволяет использовать их для обработки различных материалов, в том числе пластмассы, дерева и металла.

Наибольшее распространение сегодня получили мини-станки, у которых при обработке рабочая головка опускается и приподнимается, что и позволяет осуществлять фрезерование заготовок. Также в продаже можно найти модели мини-станков, у которых имеется подвижный стол. Столешница с закрепленной заготовкой передвигается параллельно фрезе, что обеспечивает трехмерную обработку деталей.

Типы фрезерных станков по металлу

Широкоуниверсальные: на подвижном хоботе устанавливается дополнительная головка шпинделя, позволяющая манипулировать режущим инструментом. Есть возможность проводить резку, зенкерование, сверление и растачивание металла сразу двумя шпинделями. Обычно вместо консоли по направляющим двигается каретка, позволяющая закрепить либо стол, либо вспомогательное оборудование.
Горизонтальные: очень простые в работе и обслуживании. Состоят из станины с горизонтальным шпинделем без излишеств. Подобная простота увеличивает показатель надёжности.
Обрабатывающие центры: фрезерный + токарный станки.
Вертикальные: процесс фрезеровки проводится не только за счёт подъёма стола, но и благодаря управляемому режущему инструменту. Дополнительные модификации оснащены осевым смещением шпинделя.
Карусельные: предназначены для непрерывной массовой обработки открытых горизонтальных поверхностей.
Бесконсольные: открытый тип, увеличивающий максимально возможный размер обрабатываемой заготовки. Консоли нет, поэтому стол перемещается по направляющим станины, закреплённой в фундаменте. Они обладают высокой жёсткостью, что увеличивает точность обработки металла.
Шпоночные: из названия следует, что предназначены для фрезерования шпоночных пазов.
Продольные: оборудуются парой вертикальных или горизонтальных фрез. Движение стола только продольное, а шпинделя либо вертикальное, либо продольное.
Универсальные: могут использоваться любые фрезы для малых заготовок. Обработка происходит в двух плоскостях. Поворотный механизм разворачивает стол на 45 градусов вокруг своей оси, что позволяет подобрать любой уголь, а дополнительное оборудование увеличивает функционал.

Современные новации в индивидуальном производстве

В домашней мастерской современные мастера по заказу для крупных предприятий выполняют обработку деталей согласно прилагаемым чертежам. Подобная подработка выгодна и предприятиям: отпадает необходимость задействования дополнительного технологического оборудования в цеху для выполнения рутинных операций.

Домашний мастер производит работу по контракту с заказчиком, проблемы доставки заготовок и деталей он решает самостоятельно. В результате накладные расходы основного производства снижаются. Рабочее место создается самим исполнителем.

Для организации производства доходов достаточно создать индивидуальное предприятие (ИП), чтобы иметь официальный статус (облегчаются финансовые расчеты). В настоящее время подобных организаций достаточно, они выполняют солидные объемы заказов.

Классификация и расшифровка маркировки групп

Группа фрезерных станков маркируется цифрой «6». Отдельно, 5 обозначается зубофрезерное оборудование. После 6 может стоять буква. Она указывает, к какому поколению относится данная модель:

по 1932 год включительно буквенной маркировки возраста оборудования нет;
Б – 1932–1937 г.
К с 1937 по 1969 г.
Н – 1951 г.
М – 1961 г.

Начиная с 1987 года в маркировке ставят Д.

Вторая или следующая после буквы цифра указывает тип станка:

1 – вертикально-фрезерные консольного типа;
2 – непрерывного действия;
4 – копировальные и гравировальные;
5 – вертикальные;
6 – продольные;
7 – широкоуниверсальные консольные;
8 – горизонтальные.

Под цифрой (собраны все модели, не вошедшие ни в одну группу. 3 остается свободной.

За типом станка маркируется его типоразмер. Он определяется по столу. Его размеры нормализованные, например:

0 – 200×800 мм;
1 – 250×1000 мм;
4 – 500×2000 мм.

Буква Ш в конце маркировки обозначает широкоуниверсальные станки. Класс точности указывается после размера стола буквами Н, П.

Справка! Специализированные станки, выпускаемые заводами, в маркировке имеют буквы – обозначение производителя. Например, Горьковский завод фрезерных станков ставит ГФ и номер станка, ДФ обозначает, что агрегат создан на Дмитровском заводе фрезерных станков.

Как выбрать фрезерный станок по металлу