Копировально-фрезерный станок

Детали, имеющие сложную конфигурацию (турбинные лопатки, пресс-формы, различные штампы) в основном обрабатываются на копировально-фрезерных станках, способных обеспечить массовость выпуска в условиях серийного производства. Фрезерная обработка детали на таком оборудовании производится концевыми фрезами. Специалисты различают две разновидности копировального фрезерования – объёмное и контурное.

Контурное фрезерование подразумевает одновременное двунаправленное движение обрабатываемой заготовки или фрезы. Это движение задаётся как в продольном, так и поперечном направлении специальной программой (кривой копира).

Обеспечение точного обвода контура достигается направлением подачи копирования по касательной к контуру в определённой точке. Подачей копирования называют перемещение щупа относительно детали-копира и (в дальнейшем) фрезы по заготовке. Обе составляющие подачи копирования – как продольная (именуемая задающей), так и поперечная (именуемая следящей) подача в обязательном порядке должны быть пропорциональны косинусу и синусу угла наклона касательной и кривой в определённой точке. За выполнение данного условия отвечает синусный распределитель - специальное устройство, обеспечивающее точность подачи копирования.

Фасонные поверхности с большой пространственной сложностью при операциях объёмного копирования обрабатываются отдельными приёмами (проходами) концевой фрезы, имеющей скруглённую форму торцовых зубьев.

Каждый полуприём (проход) фрезы связан с перемещением вдоль профиля заготовки в соотвествии с задающей подачей до линии смещения, заданной следящей подачей. Дальнейшие переходы связаны со смещением фрезы в осевом направлении (именуемом строчечной подачей).

Любой копировально-фрезерный станок оснащается задающим устройством (это может быть как электронная модель, так и чертёж, копир, шаблон или эталонная деталь). Это задающее устройство посредством копировального устройства (фотоэлемент, копировальный палец, щуп, ролик для копирования) связывается с фрезой, повторяющей в точности движение копировального устройства для последующего придания формы заданной детали закреплённой заготовке. 

Схемы работы копировально-фрезерного оборудования

Копировально-фрезерные станки обычно работают по двум схемам. Первая из них – работа со специальной следящей системой, вторая – работа без следящей системы. Следящая система согласовывает взаимное положение фрезы и копировального щупа (пальца) посредством жёсткой связи. Вторая схема такой жёсткой привязки не имеет. Фрезерная обработка детали происходит при постоянной коррекции фрезера определённым устройством, сравнивающим выполняемую программу работ с программой, заложенной задающим устройством. Следящая система для своей работы применяет усилители сигнала, отсутствующие в станках с жёсткой привязкой.

Отличие копировально-фрезерных станков со следящей системой от механических копировальных устройств состоит прежде всего в принципе копирования. В следящих системах копировальный щуп или палец лишь подаёт команду исполнительным органам, придающим движение резцу.

Работа следящих копировальных устройств является очень бережной по отношению к копиру – давление на шаблон копировальных органов является крайне незначительным, что допускает применение в этих целях простеньких в изготовлении дешёвых копий, служащих для соблюдения точных переходов на профиле обрабатываемой фасонной поверхности. Дополнительными плюсами данного вида копирования деталей является высокая точность готовых деталей при высоком классе их шереховатости.

Копировально-фрезерное оборудование чаще всего снабжается копировальными системами гидравлического и электромеханического типов.

Выделяют следующие виды копировально-фрезерных станков: 

• оборудование с вертикальным шпинделем и горизонтальным поворотным столом;
• оборудование с горизонтальным шпинделем и вертикальной плоскостью крепления деталей.