Frezarki pionowe - rodzaje i cechy

Proces frezowania umożliwia produkcję elementów o różnych kształtach i rozmiarach. Najczęściej spotykanym wariantem frezarki do metalu jest wersja z wrzecionem ustawionym pionowo. Maszyny te znane są jako frezarki pionowe.

Frezarki pionowe Cantilever są wykonane na bazie frezarek poziomych z niewielką zmianą w przekładni i łożu.

Treść artykułu:

• 1 Etap rozwoju obrabiarek przed pojawieniem się CNC
  • 1.1 Modele wspornikowe i modele typu wspornikowego
• 2 Frezarki pionowe w dobie technologii informatycznych
• 3 Nowoczesne frezarki pionowe
• 4 Wniosek

Ewolucja obrabiarek przed wprowadzeniem sterowania CNC.

Wszystkie obrabiarki dzielą się na dwie grupy:

• Grupa, w której ustawianie trybów pracy, karmienie i inne operacje wykonywane są przez człowieka.
• Grupa obrabiarek do metalu, których działanie jest w pełni lub częściowo zautomatyzowane za pomocą jednostki sterowanej numerycznie.

Frezarki CNC z pionowo zamontowanym wrzecionem są używane od kilkudziesięciu lat. Najpopularniejsze modele to 6T12, 6M12P, 6R12, 6R12B. Ci przedstawiciele grupy frezarek byli bardzo rozpowszechnieni w byłym ZSRR. Dopiero gdy wyższość sterowania CNC w aspektach ekonomicznych i innych została potwierdzona przez obliczenia i praktykę, te maszyny do obróbki metalu zostały zastąpione nowymi modelami. Model 6R12 można znaleźć u prawie wszystkich głównych producentów obrabiarek.

Jeśli krótko opiszemy charakterystykę tego sprzętu, można wyróżnić następujące cechy:

• Obrabiają one prawie wszystkie metale i stopy, w tym żeliwo. W tym wskaźniku ograniczeniem jest odporność użytego narzędzia skrawającego na ścieranie, zniszczenie podczas obróbki określonymi trybami danego rodzaju materiału.
• Podobna konstrukcja: wrzeciennik frezarski, stół, prowadnice, wrzeciono, łoże.
• Niezawodność i niskie koszty utrzymania to cechy, które przyczyniły się do popularności wyżej wymienionych maszyn. w momencie produkcji, maszyny te były eksportowane do wielu krajów na całym świecie.
• Mogą być stosowane do frezowania, wiercenia i wytaczania. Wprowadzono mechanizm obrotowy 45°, który umożliwia obracanie głowicy względem stołu. Umożliwiło to tworzenie elementów ustawionych pod pewnym kątem w stosunku do płaszczyzny podstawy.

Cechą charakterystyczną tych maszyn jest możliwość zastosowania określonych parametrów obróbki: posuwu, prędkości obrotowej narzędzia itp. Ponadto, wszystkie modele różnią się wielkością stołu. Parametr ten określa możliwość obróbki detali o określonej wielkości i masie.

Objaśnienie oznaczenia wskazuje pierwszą cyfrę jako grupę frezarek, następną literę jako ulepszenie modelu podstawowego, drugą cyfrę jako podgrupę frezarki pionowej i ostatnią cyfrę jako wielkość stołu. Pozostałe dane techniczne można znaleźć w karcie katalogowej.

Modele typu kolumnowego i wspornikowego

Główną różnicą pomiędzy wszystkimi pionowymi frezarkami do metalu jest obecność lub brak konsoli. Prawie wszystkie nowoczesne modele CNC są typu konsolowego. Wcześniej maszyny bez konsoli były popularne z następujących powodów:

• Brak konsoli oznaczał, że podstawą stołu była podłoga fabryki lub betonowa płyta.
• Zastosowanie stropu lub płyty betonowej jako podstawy dla płóz znacznie zwiększyło sztywność konstrukcji i obniżyło jej koszty.
• Zwiększona sztywność konstrukcji umożliwiła obróbkę dużych i ciężkich detali.

Frezarka kolumnowa

Frezarka bezkolumnowa

Ponieważ podstawa stołu nie może być brana pod uwagę w generowanych programach obróbkowych, dokładność obróbki była znacznie gorsza niż w modelach z konsolami. Dlatego też sterowanie numeryczne jest bardzo rzadko stosowane na tego typu obrabiarkach.

Frezarki pionowe w dobie technologii informacyjnej

Zasada działania tych frezarek do metalu oznaczała, że wrzeciennik wrzeciona mógł być przesuwany tylko do właściwej pozycji. Frezowanie powierzchni płaskich odbywa się poprzez zmianę położenia stołu ze sztywno zamocowanym przedmiotem względem współrzędnej początkowej. Właśnie ta osobliwość powoduje niską dokładność obróbki.

Operator frezarki nadzoruje cały proces, od ustawienia danych skrawania po kontrolę pozycji stołu. Czynnik ludzki jest odpowiedzialny za wysoki, jak na współczesne standardy, wskaźnik odrzutów, a także za utratę produktywności.

Jeśli chodzi o czynnik produktywności, konstrukcja maszyn sprzed kilkudziesięciu lat nie uwzględniała stosowania narzędzi skrawających wykonanych z super twardych materiałów, a wiele modeli nie jest wyposażonych w system chłodzenia. Dlatego też nie jest możliwe zwiększenie wydajności tych maszyn.

Frezarki pionowe 6T12, 6M12P, 6R12, 6R12B były produkowane w fabrykach ZSRR. Fabryki te z biegiem lat przestały istnieć, a modele, o których mowa, nie są produkowane przez innych w przemyśle obrabiarkowym z powodu nieopłacalności ekonomicznej.

Nowoczesne frezarki pionowe

Pomimo niewątpliwej przewagi wprowadzenia CNC nadal produkowane są frezarki pionowe z mechanicznym sterowaniem, np. JET JVM-836 TS. Przy ich projektowaniu i produkcji wykorzystano nowoczesny sprzęt, co pozwoliło na osiągnięcie wysokiej dokładności pozycjonowania wszystkich elementów konstrukcji, jej sztywności, a to korzystnie wpłynęło na wskaźnik możliwej dokładności osiąganej podczas frezowania. Prawie wszystkie elementy są napędzane napędami elektrycznymi. Wyjątek stanowią napędy stołu i wrzeciona. Występują w wersjach mechanicznych (choć są wspierane przez napęd elektryczny, dzięki czemu można ustawić stałe prędkości posuwu).

Szczególną uwagę należy zwrócić na warianty CNC, np. Haas TM-2. Zastosowanie nowoczesnych technologii pozwoliło na zautomatyzowanie praktycznie całego procesu (po wprowadzeniu programu i zamocowaniu wykrojnika przed jego usunięciem nie wymaga to interwencji operatora). Opis takich kompleksów mielących obejmuje następujące właściwości:

• Praca z dużymi prędkościami obrotowymi wrzeciona, stosowanie dużych posuwów, ruch wrzeciona w dwóch płaszczyznach, duża prędkość pozycjonowania wraz z automatyzacją procesu pozwalają na uzyskanie bardzo precyzyjnych detali w minimalnym czasie.
• Zaawansowany system chłodzenia i odprowadzania wiórów ze strefy skrawania.
• Maksymalna ochrona osób znajdujących się w pobliżu.
• Możliwość frezowania wzdłuż skomplikowanych ścieżek.

Rozważając zalety i wady, cechy nowoczesnych frezarek do metalu z pionowym wrzecionem, warto określić niektóre modele, ponieważ mają one wiele różnic, a opisy mają różną treść. Ich jedyną wspólną wadą, które są nieodłączne w prawie wszystkich konstrukcji, są uważane za wysokie koszty i niski gwarantowany czas życia, a w przypadku awarii, jest bardzo trudno znaleźć specjalistę (i koszt naprawy może być wysoki).

Wniosek

Frezarka do metalu podana w tym paragrafie, pomimo swojej skomplikowanej konstrukcji, należy do grupy frezarek pionowych, ponieważ wrzeciono znajduje się w płaszczyźnie pionowej. Kosztujący około 50 000 dolarów, jest w stanie tworzyć gotowe przedmioty z pojedynczą repozycją, co oznacza, że przedmiot obrabiany musi być raz repozycjonowany, aby powierzchnia, która była podstawą w poprzednim etapie frezowania, mogła zostać obrobiona.