Фрезерное дело

УДК 621.914(075.32)
ББК 34.63я722
 
М95

Р е ц е н з е н т ы: цикловая комиссия общепрофессиональных и специальных предметов филиала «Профессионально-технический колледж» 
 уч реждения образования «Республиканский институт профессионального 
образования» (М.В. Зарецкая); профессор кафедры «Металлорежущие станки и инструменты» Белорусского национального технического университета кандидат технических наук А.И. Кочергин.

Выпуск издания осуществлен по заказу Республиканского института 
профессионального образования и при финансовой поддержке Министерства образования Республики Беларусь.

Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги
или любой ее части не может быть осуществлено без разрешения издательства.

ISBN 978-985-06-1799-6 
© Мычко, В.С., 2009
 
© Издательство «Вышэйшая школа», 2009

ÂÂÅÄÅÍÈÅ

Реформирование экономики в современном мире влечет существенные изменения в структуре средств производства: увеличивается удельный вес сложного современного оборудования, повышается степень автоматизации машин и механизмов, 
улучшаются их технические характеристики, что сочетается с 
высокой производительностью, присущей специальным станкам, и гибкостью, свойственной универсальному оборудованию. Для перевооружения машиностроения и металлообрабатывающей промышленности необходимо увеличить производство современных станков и другого прогрессивного технологического оборудования. Ключевыми направлениями развития 
машиностроения являются создание гибких автоматизированных производств, применение систем автоматизированного 
проектирования, машин и оборудования со встроенными средствами микропроцессорной техники, многоцелевых станков с 
программным управлением.
Внедрение в промышленность, строительство и сельское 
хозяйство новой техники требует высокой квалификации рабочих, способных освоить и полностью использовать все 
виды технического оснащения. Становясь физически более 
легким, труд постепенно начинает приобретать все более 
творческий характер, что подразумевает овладение обширными знаниями. Например, чтобы успешно и точно обработать деталь, произвести наладку и подналадку сложного 
оборудования, нужно хорошо знать его конструкцию; чтобы 
осмыслить характер протекания каких-либо процессов, необходимо иметь знания в области механики, электротехники, электроники и др.
Фрезерные станки составляют значительную долю (на некоторых предприятиях примерно пятую часть от заводского 
парка) в объеме металлорежущего оборудования. Разнообразие типов и моделей таких станков позволяет выполнять 
 широкий круг работ. Станки отличаются назначением, конструкцией, кинематикой, размерами, уровнем автоматизации и 
степенью точности. Достижение и сохранение в течение длительного времени высокой производительности и точности 

фре зерных станков являются важной экономической задачей, 
которую можно решить совершенствованием конструкции 
станков, правильной эксплуатацией, своевременным и технически грамотным обслуживанием.
Повышение производительности станков достигается увеличением мощности и быстроходности привода главного 
движения, скоростей быстрых перемещений, расширением 
диапазона регулирования скоростей и подач, автоматизацией 
цикла обработки и вспомогательных движений в станках, 
применением приспособлений, расширяющих технологические возможности. Точность и долговечность станков повышается за счет более точного изготовления деталей и узлов, 
увеличения жесткости станков, применения устройств для 
автоматической выборки зазоров в сопрягающихся парах, 
централизованного смазывания при защите от загрязнения 
трущихся пар.
При проектировании фрезерных станков применяют унификацию узлов и механизмов, что позволяет на базе основной 
модели создать серию станков с единым по конструкции и системам управления решением. Значительно увеличивается выпуск станков с программным управлением (ПУ), которые дают 
возможность повысить производительность труда, автоматизировать мелкосерийное и единичное производство, сократить 
время производственного цикла, повысить точность изготовления деталей, уменьшить затраты времени на их контроль. 
Широкое применение в станках с ПУ находят микропроцессоры, позволяющие более гибко управлять станками. Получили 
дальнейшее развитие многооперационные станки, на которых 
производят комплексную последовательную обработку деталей различными инструментами с автоматической их сменой в 
рабочей позиции.
Знание конструктивных особенностей и эксплуатационных 
возможностей фрезерного станка, своевременное его обслуживание при соответствующей организации рабочего места 
помогают рабочему добиться высокой производительности и 
качества обработки при сохранении в течение длительного 
времени основных технических характеристик станка.
Перед системой профессионально-тех ни ческого образования стоят задачи по созданию новых учебных пособий и 
технологий при обучении учащихся рабочим профессиям. 
Фрезеровщик – одна из самых распространенных рабочих 
профессий в металлообрабатывающей промышленности. Ка

чественные теоретические знания и их постоянное совершенствование в процессе производственной деятельности 
позволяют повысить уровень профессионального мастерства 
фрезеровщика.
В настоящем учебном пособии приводятся сведения о перспективах развития машиностроения и фрезерных станков, 
новых требованиях к профессии фрезеровщика.
Содержание учебного пособия рассчитано на теоретическую подготовку фрезеровщиков для универсальных работ. 
Пособие также поможет молодому рабочему в дальнейшем 
повышении его квалификации на производстве.

Ãëàâà 1

ÎÑÍÎÂÍÛÅ ÑÂÅÄÅÍÈß 
Î ÔÐÅÇÅÐÍÎÉ ÎÁÐÀÁÎÒÊÅ

1.1. Îñíîâíûå äâèæåíèÿ ïðè ôðåçåðîâàíèè

Для осуществления процесса резания необходимы два движения – главное и движение подачи. При выполнении фрезерных работ заготовке 3 (рис. 1.1) сообщается поступательное 
движение, а режущему инструменту – фрезе 2 – вращательное 
с определенной скоростью. Вращение фрезы, за счет которого 
совершается процесс резания, называется главным движением, а поступательное перемещение заготовки, обеспечивающее непрерывность этого процесса, – движением подачи.
Фрезерованием обрабатывают различные по форме и размерам детали со сложными поверхностями. Это обусловливает 
большое конструктивное разнообразие фрезерных станков. Наиболее распространенными в машиностроении являются консоль но-фрезерные станки. Их характерной особенностью является наличие консоли в виде подвижного кронштейна, предназначенного для сообщения обрабатываемой заготовке движения 
подачи в вертикальном направлении. В связи с невысокой жесткостью консоли технологические возможности таких станков 
ограничиваются массой обрабатываемых деталей до 250–300 кг.

Рис. 1.1. Основные движения при фрезерной обработке:
1 – главное движение; 2 – фреза; 3 – заготовка; 4 – движение подачи

Êîíòðîëüíûå âîïðîñû

1. Назовите основные движения при фрезерной обработке и их назначение.
2. Какое назначение имеет консоль?

1.2. Êðàòêèå ñâåäåíèÿ 
î êîíñîëüíî-ôðåçåðíûõ ñòàíêàõ

Станки фрезерной группы составляют значительную часть 
станочного парка. Каждая модель станка имеет определенное 
условное обозначение, состоящее из цифр и букв: первая цифра показывает группу, к которой относится данный станок, вторая – тип станка в данной группе, третья и четвертая – условный номер станка; буквы означают модернизацию станка.
Станок состоит из ряда характерных узлов, которые на 
рис. 1.2 обозначены буквами.

Рис. 1.2. Горизонтальный консольно-фрезерный станок модели 6Р82Г:
А – основание; Б – станина; В – хобот; Г – стол; Д – салазки; Е – консоль

Рис. 1.3. Передняя часть шпинделя фрезерного станка

Основание А служит опорой станков, а также используется 
в качестве резервуара для смазочно-охлаждающих технических средств (СОТС).
Станина Б является базовым узлом станка, во внутренней 
полости которого размещены коробка скоростей с пультом переключения 3, шпиндель 4, электродвигатель главного движения 2 и аппаратура электрооборудования (в боковых нишах, закрытых дверцами 1). По вертикальным направляющим 6 типа 
«ласточкин хвост» перемещается консоль, в верхнем направляющем пазу такой же формы подвижно установлен хобот.
Шпиндель (рис. 1.3) – жесткий пустотелый вал, на переднем конце которого устанавливаются и закрепляются фрезы. 
Конический участок 1 отверстия, имеющий стандартную конусность 
 7:24 (разность диаметров конуса – 7 мм на длине 
24 мм), предназначен для установки фрез с помощью оправок 
или переходных втулок. Цилиндр 2 служит для непосредственной установки крупногабаритных фрез с креплением их к торцу шпинделя с помощью четырех винтов, входящих в резьбовые отверстия 3. Торцовые шпонки 4 предназначены для передачи крутящего момента от шпинделя к фрезе.
Хобот В в станках с горизонтальным шпинделем предназначен для поддержания свободного конца фрезерной оправки 
серьгой 5. Его вылет из станка можно регулировать и фиксировать в необходимом положении.
Консоль Е – чугунная отливка коробчатой формы, внутри которой размещены электродвигатель привода подачи, коробка 
подач и механизм ее переключения. Вертикальным пазом типа 
«ласточкин хвост» она соединяется с направляющими станины; 
по горизонтальным направляющим перемещаются салазки.

Салазки Д являются промежуточным узлом между консолью и столом станка. Нижним пазом салазки установлены на 
горизонтальных направляющих консоли и перемещаются по 
ним в поперечном направлении, по верхним направляющим 
салазок стол перемещается в продольном направлении.
Стол Г расположен на салазках и перемещается по ним в 
продольном направлении. На нем устанавливаются и закрепляются обрабатываемые заготовки (непосредственно или при 
помощи различных приспособлений). Для этой цели со стороны рабочей плоскости в нем предусмотрены продольные Т-образные пазы. С помощью консоли и салазок столу кон сольнофрезерного станка можно сообщить движения подачи в трех 
взаимно перпендикулярных направлениях: продольном, поперечном и вертикальном.
В зависимости от расположения шпинделя (вала, сообщающего вращение фрезе) и некоторых других конструктивных особенностей консольно-фрезерные станки делятся на горизонтальные, вертикальные, универсальные и широкоуниверсальные. 
Рассмотренный выше станок является горизонтальным.
Универсальные фрезерные станки отличаются от горизонтальных тем, что стол у них может поворачиваться в горизонтальной плоскости на угол 45° в обе стороны. Поэтому салазки таких станков состоят из двух частей – верхней и нижней. Верхняя часть снабжена круговой градусной шкалой для 
отсчета угла поворота и винтовыми зажимами для фиксации 
углового положения.
Вертикальные фрезерные станки выпускаются в двух исполнениях: с неповоротным и поворотным шпинделем. В последнем случае (рис. 1.4) шпиндель 6, смонтированный с по
Рис. 1.4. Конструктивные особенности вертикального консольно-фре зерного станка модели 6Р12

Рис. 1.5. Конструктивные особенности широкоуниверсального кон соль но-фрезерного станка модели 6Р82Ш

мощью выдвижной гильзы в поворотной шпиндельной головке 3, может быть повернут в вертикальной плоскости на угол 
до 45° в обе стороны. Гильза со шпинделем выдвигается маховичком 4 и зажимается рукояткой 5.
Широкоуниверсальные фрезерные станки (рис. 1.5) отличаются наличием двух шпинделей: горизонтального 5 и поворотного 4. Поворотный шпиндель представляет собой поворотную шпиндельную головку 3 на выдвижном хоботе 2, внутри которого встроена самостоятельная коробка скоростей с 
электродвигателем 1. Конструкция шпиндельной головки позволяет устанавливать шпиндель под разными углами наклона 
в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, что значительно расширяет технологические возможности станка.
Управление станками. Устройство и расположение механизмов управления станком зависят от его конструкции. Тем 
не менее в схемах управления станками используется много 
типовых решений, принцип осуществления которых рассмотрим по рис. 1.2.
На двери 1 левого электрошкафа станины размещены три 
рукоятки пакетных переключений: для подключения станка к 
электросети, включения насоса системы охлаждения, направления вращения (реверсирования) шпинделя.
Кнопочная станция панели 3 снабжена кнопками с надписями: «Шпиндель», «Стоп», «Толчок», «Быстро». Кнопкой 
«Шпиндель» включается вращение шпинделя, кнопкой «Стоп» 
выключаются все движения станка. Пусковые кнопки «Толчок» и «Быстро» действуют только в момент нажима на них.