Здесь разбирается универсальный токарно-фрезерный станок для мастерской: токарная станина, на которой стоит колонна с фрезерной головкой. Многозадачные обрабатывающие центры с приводным инструментом и осью Y остаются за рамками. Читатель узнает, какие операции переносят на головку, как считать обороты и где такая компоновка упирается в жесткость.
Как устроена комбинированная компоновка
Основа токарная: передняя бабка со шпинделем, станина, каретка с салазками и задняя бабка. На станине или за ней закреплена колонна, а на колонне сидит фрезерная головка с вертикальным шпинделем. Салазки работают как стол: на них ставят тиски или прижимают заготовку струбцинами, и подача идет движением салазок и каретки.
Привод фрезерного узла у разных моделей устроен по-разному. У одних станков он получает вращение от общего мотора через ремень, у других работает от собственного двигателя. От этого зависят диапазон оборотов и необходимость перекладывать ремни при переходе к пазам, поэтому пункт проверяют в паспорте.
Название «токарно-фрезерный» носят и такие универсалы, и станки с ЧПУ. Универсальные машины в каталоге сайта лежат в разделах токарно-фрезерных станков по металлу и комбинированных токарных станков. Здесь речь идет только о них.
Токарно-фрезерные станки по металлу
Весь раздел →
Помпа СОЖ MML 2870
Помпа СОЖ MML 2550
Токарная часть: точение, сверление, резьба
Токарные операции на таком станке те же, что на обычном универсале: продольное точение валов, подрезка торцов, расточка отверстий, сверление из задней бабки, нарезание резьбы резцом по шагу ходового винта. Длина обрабатываемого вала ограничена расстоянием между центрами, а колонна иногда сокращает свободный ход каретки.
Поэтому станок сначала оценивают как токарный: жесткость станины, люфты в шпинделе и качество ходового винта определяют результат до всякого фрезерования. Слабая токарная база фрезерный узел не исправит. Обработка деталей с пазами и лысками строится на точности токарной части.
Подобрать оборудование под вашу задачу
Операции, которые переносят на головку
Фрезерная приставка закрывает то, что на токарном станке без него требует второго станка или слесарной работы: шпоночные пазы на валах, лыски под ключ, шестигранник на торце, пазы на фланцах, поперечные отверстия вне оси, небольшие плоскости на буртиках. Деталь остается в зажиме или в центрах, поэтому пазы и лыски получаются соосными с поверхностями, которые точились за тот же зажим.
Токарно-фрезерные станки
Весь раздел →
Условие простое: ось фрезы должна встать перпендикулярно оси детали, а вылет инструмента должен достать до зоны резания. Перед включением проверяют зазор между фрезой и кулачками. Ошибка в этом месте заканчивается повреждением кулачков и фрезы, а иногда и перекосом заготовки.
Если нужно повернуть деталь на заданный угол, например под шестигранник, понадобится фиксатор или делительное приспособление на шпинделе. Без него угол выставляют по разметке, и точность угла падает.
Обороты для токарной и фрезерной работы
Частоту вращения шпинделя считают по скорости резания: n = 1000 · v / (π · D), где v в метрах в минуту, D в миллиметрах. Для токарной обработки D равен диаметру детали, для фрезерной поперечнику фрезы. Один материал требует разных оборотов на двух операциях, и общий диапазон станка должен накрывать обе. Строки таблицы посчитаны для быстрорежущего инструмента и мягкой стали при скорости 30 м/мин.
| Операция | Диаметр, мм | Скорость резания, м/мин | Обороты, об/мин |
|---|---|---|---|
| Точение мягкой стали | 50 | 30 | 191 |
| Точение мягкой стали | 100 | 30 | 95 |
| Фрезерование мягкой стали | 20 | 30 | 477 |
| Фрезерование мягкой стали | 10 | 30 | 955 |
Для быстрорежущего инструмента по мягкой стали справочник дает интервал от 3 до 38 м/мин, так что 30 м/мин лежит внутри него. Для алюминия тот же справочник дает для быстрорежущей фрезы от 122 до 305 м/мин. Фреза поперечником 10 мм требует для него от 3883 до 9708 об/мин, и верхняя часть этого интервала может лежать выше предела оборотов настольного узла. Тогда режим уменьшают, а паспортный максимум шпинделя сверяют с расчетом заранее.
Токарно-фрезерные станки
Весь раздел →
MML 280×700 MV
MML 2870M (MML 280x700M)
Токарно-фрезерный станок с ЧПУ WoodTec T 1200
Жесткость: где комбинация проигрывает
Токарные салазки и клинья настроены под постоянное усилие резца. Фреза дает прерывистый рез, и нагрузка на зуб меняется на каждом обороте. Колонна держит фрезу на вылете, и любой люфт в направляющих превращается в дрожание инструмента. Поэтому в стали работают малыми фрезами и небольшими глубинами, а тяжелые плоскости и корпусные детали фрезеруют на отдельном фрезерном станке.
Перед пазовой операцией стопорят каретку и ту ось салазок, которая не участвует в подаче. Незатянутый клин дает размер, который гуляет от прохода к проходу. Для токаря это новый вид брака: на токарной операции люфт скрывался в чистовом проходе, а на пазах он виден сразу.
Стружка тоже создает проблему. Мелкая фрезерная стружка летит на направляющие станины и ходовой винт, где работает как абразив. Станину прикрывают, а после работы с пазами направляющие чистят и смазывают.
Хвостовики, тиски и оснастка
Задняя бабка у таких станков имеет конус Морзе: у размера MT2 диаметр большого основания 17,78 мм, конусность около 1:20. В нем держатся центры и сверла. Шпиндель приставки может иметь другой хвостовик: цанговый, резьбовой или тот же конус Морзе. Его тип определяет, какие фрезы и оправки подойдут, поэтому оснастку подбирают после проверки паспорта.
Для зажима заготовок на салазках нужны станочные тиски с низким профилем. Высокий корпус забирает часть хода по вертикали и сокращает зону, до которой достает фреза. Для длинных валов при токарной работе добавляют люнет, а при работе фрезой поддержку дает задняя бабка.
Режущий инструмент, то есть фрезы, резцы и пластины, подбирают под паспорт станка и материал детали; в каталоге сайта из него представлены только наборы резцов.
Что проверяют в паспорте и когда станок не подходит
В паспорте смотрят расстояние между центрами, наибольший диаметр над станиной и над суппортом, вертикальный ход фрезерного узла, вылет от оси колонны до оси шпинделя, интервал оборотов обоих шпинделей и мощность двигателя. Высота центров в паспортах настольных станков иногда указана как «Swing»: наибольший диаметр над станиной равен двойной высоте центров. Над салазками места меньше, и размер детали проверяют по нему.
Комбинированная машина оправдана при единичных деталях, ремонтных работах, пазах и лысках на валах. Когда нужны серии, закаленные стали, точные плоскости или крупные корпуса, станки лучше разделить: токарный отдельно, фрезерный отдельно. Если нужна обработка сложных деталей за один зажим, переходят к токарно-фрезерным станкам с ЧПУ.
Токарно-фрезерные станки с ЧПУ
Весь раздел →
Токарно-фрезерный станок с ЧПУ WoodTec T 1500
Фрезерно-гравировальный станок с ЧПУ WoodTec HR 1325
