Универсальный фрезерный станок: универсальный игрок в области механической обработки.

В современной системе механической обработки универсальный фрезерный станок является одним из наиболее широко используемых инструментов для общей резки металлов. Благодаря своей чрезвычайно высокой адаптируемости к процессу он стал стандартным оборудованием в малых и средних производственных цехах, литейных мастерских и учебных базах профессиональных колледжей. С тех пор как американец Дж. Р. Браун в 1862 году создал прототип первого в мире универсального фрезерного станка с универсальным циферблатом, этот тип оборудования претерпел более ста лет итераций и сформировал полный ассортимент продукции — от обычных фрезерных станков с подъемным столом до высокопроизводительных универсальных фрезерных станков с ЧПУ, удовлетворяющих основные технологические потребности во многих областях, таких как аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение и обработка пресс-форм.

Ⅰ. Основная структура и принцип работы

Основная логика работы универсального фрезерного станка основана на координации «основного вращательного движения инструмента + разнонаправленного движения подачи заготовки». Весь комплект оборудования состоит из пяти основных частей: станины, шпиндельной системы, механизма подачи, рабочего стола и системы управления. Станина, как несущая основа всей машины, изготовлена ​​из высокопрочного чугуна. Он объединяет внутри главный двигатель, механизм изменения скорости и систему смазки, чтобы обеспечить стабильность оборудования во время длительной эксплуатации.

Шпиндель является основным компонентом, определяющим точность обработки. Он приводит в движение фрезу, выполняя высокоскоростную ротационную резку, диапазон скоростей обычно составляет от 30 до 1500 об/мин. Некоторые модели высокого класса могут развивать скорость более 3000 об/мин. Благодаря 18-ступенчатому изменению скорости он может удовлетворить требования к резке различных материалов и инструментов. Механизм подачи опирается на серводвигатели и прецизионные компоненты трансмиссии, которые приводят в движение рабочий стол и обеспечивают точное перемещение в продольном, поперечном и вертикальном направлениях. Некоторые модели рабочего стола также могут поворачиваться на 45° влево и вправо в горизонтальной плоскости. С помощью различных аксессуаров границы обработки можно расширить.

Во время фактической обработки оператор сначала выбирает подходящие инструменты, такие как цилиндрические фрезы, угловые фрезы и фасонные фрезы, в соответствии с требованиями заготовки. Затем заготовка зажимается и фиксируется на рабочем столе. После настройки таких параметров, как скорость шпинделя, скорость подачи и глубина резания, оборудование запускается. Высокоскоростная вращающаяся фреза взаимодействует с заготовкой, движущейся по заданной траектории, и могут выполняться различные процессы резания. На протяжении всего процесса система охлаждения непрерывно распыляет смазочно-охлаждающую жидкость для отвода тепла, выделяющегося во время обработки. Это не только защищает режущий инструмент и продлевает срок его службы, но также предотвращает деформацию заготовки из-за высоких температур, которые могут повлиять на ее точность.

Ⅱ. Основные модели и основные параметры

Наиболее широко используемой классической моделью на отечественном рынке является универсальный фрезерный станок с подъемным столом X6132. Размер рабочего стола является эталоном в отрасли: размер рабочего стола составляет 320×1325 мм, продольный ход — 700 мм, боковой ход — 255 мм и вертикальный ход — 320 мм. Мощность главного двигателя составляет 7,5 кВт, а вес нетто всей машины составляет около 2800 кг. Он полностью соответствует требованиям фрезерования обычных деталей из углеродистой и легированной стали.

Горизонтальный универсальный фрезерный станок X6140 той же серии еще больше увеличил свою производительность обработки. Размер рабочего стола был увеличен до 1600×400 мм, а максимальная нагрузка — до 800 кг. Скорость подачи резки в направлении X варьируется от 19 до 950 мм/мин, а мощность двигателя шпинделя увеличена до 11 кВт, что делает его более подходящим для пакетной планарной обработки больших и длинных заготовок. Кроме того, имеется универсальный фрезерный станок, подходящий для обработки прецизионных мелких деталей. Размер рабочего стола составляет 280×700 мм, он оснащен горизонтальными и вертикальными двойными шпинделями и может выполнять расточку, фрезерование, сверление и протяжку сложных соединений. Он широко используется при производстве режущих инструментов и приспособлений.

Рыночные цены на универсальные фрезерные станки различной комплектации сильно различаются. Базовая модель универсального фрезерного станка с револьверной головкой с цифровым дисплеем стоит примерно 29 800 юаней. Классический горизонтально-фрезерный станок X6132 стоит от 49 000 до 60 000 юаней. Сверхмощный портальный универсальный фрезерный станок с ЧПУ, поддерживающий пятиосные функции и полноразмерную настройку, может стоить до 200 000 юаней за единицу. Пользователи могут гибко выбирать, исходя из собственной точности обработки, размера заготовки и бюджета.

Ⅲ. Разнообразные возможности обработки и сценарии применения

«Универсальность» универсального фрезерного станка главным образом отражается в его чрезвычайно высокой совместимости с обрабатываемыми материалами. В нормальных условиях он может быстро выполнять фрезерование различных деталей в горизонтальной и вертикальной плоскостях. После замены угловой фрезы и объединения ее с функцией вращения рабочего стола она может точно обрабатывать различные наклонные поверхности. В сочетании с вертикальной фрезой он также может обрабатывать шпоночные пазы, Т-образные пазы, пазы «ласточкин хвост» и другие типы канавок. Если установлена ​​универсальная делительная головка, она также может выполнять обработку шестерен, шлицев и винтовых канавок. В сочетании с круглым рабочим столом он позволяет выполнять фрезерные операции на сложных криволинейных поверхностях.

В реальных промышленных условиях такое оборудование присутствует практически повсюду: в механических производственных цехах его используют для обработки обычных компонентов, таких как подшипники, кулачки и шестерни; Он используется в аэрокосмической отрасли для прецизионного фрезерования компонентов авиационных конструкций малого и среднего размера. При производстве пресс-форм он используется для быстрой обработки разделительных поверхностей, отверстий направляющих штифтов и контуров полостей пресс-форм. Даже в сфере железнодорожного производства он может выполнять фрезерные и чистовые работы компонентов пути. Для профессиональных колледжей универсальные фрезерные станки являются основным оборудованием для обучения механической обработке, позволяя студентам в полной мере овладеть навыками работы всего процесса, от зажима и настройки инструмента до настройки параметров.

Ⅳ. Нормы эксплуатации и ежедневное обслуживание

Для универсальных фрезерных станков действуют строгие нормы безопасности при эксплуатации: при загрузке и разгрузке заготовок режущий инструмент необходимо заранее отодвигать. В процессе резания голова и руки не должны приближаться к фрезеруемой поверхности. При настройке инструмента необходимо использовать режим медленной подачи с ручным запуском, и категорически запрещается напрямую активировать функцию быстрой подачи. Во время движения инструмента не останавливайтесь по своему желанию. При быстром перемещении или отходе инструмента заранее подтвердите диапазон перемещения рукоятки, чтобы не травмировать людей вращением рукоятки. При разборке и сборке концевой фрезы на рабочий стол необходимо положить деревянную доску, чтобы предотвратить падение инструмента и повреждение рабочего стола. При зажиме торцевой фрезы усилие, прилагаемое для поворота гайки, должно быть умеренным, чтобы избежать чрезмерного усилия, которое может повредить резьбу.

Ежедневное техническое обслуживание – залог продления срока службы оборудования. Необходимо регулярно протирать поверхности скольжения, поверхности направляющих и ходовые винты, очищать железные опилки и мусор на смазочных подушечках, следить за тем, чтобы все смазочные отверстия были незасорены, и вовремя доливать специальное смазочное масло, а также регулярно проверять уровень масла в масляном баке, чтобы обеспечить достаточную подачу масла в систему смазки. При этом регулярно проверяйте и регулируйте натяжение ремней и вставок, а также подтягивайте все ослабленные винты. Для оборудования, которое долгое время не использовалось, нанесите антикоррозионное масло на открытые части, такие как направляющие и ходовые винты, чтобы предотвратить ржавление компонентов и повлиять на точность последующей обработки.