Станки для фрезерования


Станки для фрезерования поверхностей. Очерки по истории металлорежущих станков

www.autowelding.ru

Фреза для станка по дереву: виды, характеристики

Современное производство требует повышения качества оборудования. Это позволит изготавливать самые разнообразные элементы из любых материалов. Древесина требует применения особого вида фрез для станков. Это обеспечивает качество готовой продукции, ее долговечность, а также позволяет придать изделию эстетичный облик. Фреза для станка по дереву, в зависимости от конфигурации, обладает рядом характеристик. Это учитывает мастер, выполняя обработку материала. Подробнее ознакомиться с подобным инструментом позволит классификация фрез по различному групповому признаку.

Общее понятие

Независимо от вида, фрезы для фрезера по дереву обладают общим строением. У них есть хвостовик и рабочая часть, на которой расположена режущая кромка. Для изготовления этих комплектующих используется высоколегированная сталь, которая обладает повышенной прочностью.

Форма узора фрезы, будь то дисковая или прямая ее разновидность, всегда точно выверена. Заточку производят при помощи специального оборудования с очень небольшим ударным воздействием. Это улучшает функциональные качества инструмента.

Имеет много разновидностей внешнего вида фреза для станка по дереву. Это дает возможность выполнять в соответствии со всеми нормами и требованиями черновую и финишную обработку заготовок. При этом обязательно учитывается сор древесины, ее плотность.

Группы фрез

Существуют две большие группы фрез по дереву, которые в диаметре хвостовика чаще всего бывают 32, 12 и 8 мм:

В первом случае их применяют под шпиндель диаметром 32 мм. Это комплектующие для стационарного фрезера.

Концевая, или пальчиковая, фреза 8 мм по дереву (бывает также 12 мм) применяется для изготовления деталей как на стационарном станке, так и на ручном оборудовании.

По типу конструкции эти детали могут быть сварные, цельные, напайные или сборные. А по функциональности их разделяют на дисковые, кольцевые, цилиндрические и торцевые.

Фреза может применяться на фрезерно-гравировальном, горизонтальном или вертикальном оборудовании, на станках с ЧПУ.

Конструкция зубьев

Фрезы по дереву условно можно разделить и по типу конструкции. Они могут быть цельными или сборными. Если подобный элемент оборудования небольшой, производитель может сделать его цельным. Это не так существенно повлияет на стоимость элемента. Но большие изделия имеют более мягкий стержень и очень прочную кромку.

Достоинством сборной фрезы для фрезера по дереву является возможность подобрать ее диаметр под нужный для заготовки размер. По мере истирания подобный элемент можно будет заменить новыми резцами.

Существует всего два вида заточки зубьев. Она может быть затылованная и остроконечная. Чаще применяют первый вариант. Эти изделия при заточке не уменьшаются в высоту, что часто случается при натачивании остроконечных зубьев. Подобное просто недопустимо в технологическом процессе.

По твердости существует группа фрез серии А для профессионалов и серии N для домашнего применения. В первом случае стоимость такого изделия будет значительно выше. Но долговечность и функциональность профессионального инструмента выше. Для домашних целей более чем достаточно более дешевых разновидностей подобных элементов.

Форма изделий

По форме разделяют несколько групп деревообрабатывающих орудий. Они могут быть пазовые, кромочные, комбинированные и фигирейные.

Первая группа предназначена для изготовления всевозможных пазов. К пазовым относятся:

  • фреза по дереву прямая;
  • галтельная;
  • конструкционная;
  • фасонная.

Для точной обработки кромок и торцов изделий из древесины мастер применяет кромочные разновидности. Они могут быть прямые, калевочные, фальцевые, конусные, фигурные, полустержневые.

Комбинированные разновидности содержат в своем составе пазовую и шиповую деталь. Их используют для сращивания или соединения деталей. Для тонкого материала или проведения работ повышенной точности используют фигирейные фрезы. Они могут быть горизонтальные и вертикальные.

Отдельной группой стоят насадные фрезы, которые используют для резки материала твердосплавные пластины.

Оборудование для фрезерно-гравировального станка

Фреза для станка по дереву представленного типа бывает нескольких разновидностей. Она может быть концевая, торцевая, угловая или дисковая. Первые две разновидности используются для обработки обычного материала.

Концевые сверла обладают поверхностью, которая совершает обработку во всех направлениях. Для плоских поверхностей подходят торцевые экземпляры.

Угловая и дисковая фреза по дереву используется для твердых пород. Ныне они имеют две или три стороны, что предотвращает быстрое истирание.

Если на подобном станке необходимо изготовить сложный профиль, то используют фасонные разновидности. Они обладают затылованными зубьями, что обеспечивает хорошую чистоту поверхности.

Станок с ЧПУ

Автоматизировать обработку материала позволяют фрезы для ЧПУ по дереву. Участие оператора при этом совершенно не требуется, если установить автоматический сменщик насадок. И это при том, что производить подобным методом получится даже очень сложные детали.

Оборудованию задается программа, которая включает в себя описание материалов, инструментов и действий. Это оборудование позволяет достигнуть высокой точности заготовки. Специальная программа рассчитывает исходя из трехмерного изображения детали ее плоскостные проекции. Это позволяет избежать ошибок при вычислении.

Причем подобную программу можно установить на любой тип станка. Фрезы для ЧПУ по дереву подбираются при этом в соответствии с типом оборудования.

Вертикальные и горизонтальные станки

Для вертикальных и горизонтальных станков учитываются особенности подобной обработки при выборе рабочего инструмента. Если шпиндель и насадка закрепляются горизонтально, существуют определенные принципы выбора оборудования.

Для горизонтальных поверхностей используют цилиндрические разновидности фрез. При обработке узких, наклонных плоскостей следует отдать предпочтение угловым разновидностям. Дисковая фреза по дереву выполняет нарезание пазов. Если же их форма сложная, то следует использовать фасонные виды.

В том случае, когда шпиндель размещен вертикально, следует выполнять следующие рекомендации. Поверхности нужно обрабатывать насадными торцевыми или концевыми фрезами. Если их плоскость наклонена, применяются угловые насадки.

Шпоночные пазы изготавливаются при помощи концевой фрезы. Также используются фасонные разновидности инструмента.

Уход за фрезами

Все фрезы по дереву, виды которых были рассмотрены выше, нуждаются в постоянном контроле со стороны обслуживающего персонала. Регулярно следует проверять степень заточки, а также целостность изделий.

После проведения работы фрезы очищают от грязи, смол и мусора. Их хранят в специально выделенном для этого месте. Если предполагается длительно не использовать эти детали, на них наносят машинное масло.

Быстрорежущую сталь допускается затачивать шлифовальными брусками или при помощи станка. Если же у насадки есть пластины из твердосплавных материалов, производить затачивание лезвий следует только на станке. Причем это оборудование должно обладать малой частотой оборотов.

Разрешается обрабатывать только плоские части рабочей поверхности резцов. Идентичность высоты в процессе выполнения такой работы остается в приоритете.

Ознакомившись с таким инструментом, как фреза для станка по дереву, можно правильно подбирать требуемый тип для существующих условий работы. Множество видов представленных изделий позволяет осуществлять работы наивысшей сложности. Готовые изделия при этом получаются наиболее качественными.

fb.ru

Фрезерные станки по металлу

Процесс обработки металлических заготовок, при котором режущий инструмент выполняет вращательное движение, а заготовка, закрепленная на столе, возвратно-поступательное, получил название фрезерование. Станки, которые могут использоваться с учетом приведенных условий обработки, называют фрезерными. Официально принято считать, что первый фрезерный станок по металлу был изобретен в 1818 году. Эли Уитни первый получил патент на изобретение, которое стало основой для создания целой группы в сфере металлообработки.

Фрезерный станок по металлу

Особенности фрезерной группы станков

Одной из классификаций металлорежущих станков стал вид обработки. Процесс фрезерования существенно отличается от проводимых операций на токарном станке. К особенностям группы относится следующее:

  1. Основной режущий инструмент – фреза. Она может быть различных видов, что оказывает влияние на возможность фрезерования определенных поверхностей.
  2. Обработке могут придаваться заготовки, которые имеют плоские и фасонные поверхности или являются телом вращения.
  3. К основной отличительной черте группы можно отнести то, что заготовка закреплена на столе и выполняет возвратно-поступательное движение, а фреза закреплена в шпинделе и вращается.

Рассматриваемая группа получила большое распространение не только в машиностроении, как токарные, но и в других областях промышленности.

Классификация

Учитывая особенности фрезерования, существует довольно большое количество разновидностей фрезерных станков по металлу. При этом классификация проведена по различным конструкционным особенностям: расположению шпинделя и стола, их особенностям и так далее.

Классификация станков

Первый тип – консольно-фрезерные. Представители этой группы отличаются от других наличием консоли, которая является основанием для стола. На консоли крепятся салазки, по которым и движется стол при фрезеровании. К первому типу относятся:

  1. Горизонтально-фрезерные консольные с неповоротным столом – эта группа была наиболее распространенной на момент существования СССР. К ее особенностям можно отнести простоту конструкции, горизонтальное расположение шпинделя и возможность фрезерования одной поверхности без перестановки заготовки или смены режущего инструмента.
  2. Горизонтально-фрезерные консольные с поворотным столом или универсальные. Перебазирование заготовки или смена инструмента занимает довольно много времени, также усложняет процесс с технологической точки зрения. Именно поэтому был придуман поворотный стол, который позволяет с одного базирования проводить обработку сразу нескольких поверхностей.
  3. Вертикально-фрезерные коносльные – также получили большое распространение благодаря простоте конструкции. Они схожи со сверлильными станками и многие представители этой группы могут проводить сверление, растачивание, зенкирование.
  4. Широкоуниверсальный фрезерный станок. Представители этой группы несколько отличаются от вертикально-фрезерных вариантов исполнения. Главное отличие – наличие еще дополнительной шпиндельной головки, которая расположена на хоботе. Этот выдвижной хобот крепится таким образом, чтобы можно было проводить съем материала под различным углом в двух выбранных плоскостях. При этом возможно использовать два шпинделя одновременно или поочередно. Широкоуниверсальный фрезерный станок может использоваться для фрезерования, сверления, растачивания и зенкирования.

Следующий тип –  вертикально-фрезерные с крестовым столом или бесконсольные. Название группы говорит о том, что у станков, входящих в  нее, отсутствует консоль. В качестве основания может служить бетонная плита или пол. Особенности конструкции позволяют обрабатывать громоздкие, тяжелые заготовки.

Продольно-фрезерные используются для фрезерования базовых, корпусных заготовок. При использовании определенного режущего инструмента возможно фрезерование вертикальных, горизонтальных или наклонных поверхностей. Продольный тип получил широкое применение в сферах, где фрезерованию подвергаются заготовки большой длины. Это связано с продольно расположенным вытянутым столом. Тип продольно-фрезерных станков делится на следующие классы:

  1. одностоечные;
  2. двухстоечные;

Фрезерные станки непрерывного действия отличаются от остальных тем, что установка и перебазирование детали проводится без остановки станка. Используются при производстве большой партии деталей. Группа подразделяется на следующие классы:

  1. Карусельно-фрезерные оборудованы столом, который напоминает карусель. Его особенностью можно назвать возможность непрерывной черновой и чистовой обработки.
  2. Барабанно-фрезерные позволяют обрабатывать деталь с двух сторон черновым и чистовым фрезерованием. Используются в массовом производстве и весь процесс обработки автоматизирован.

Копировально-фрезерные станки используются для образования пазов на деталях. Предназначение – фрезерование профилей или рельефов. Для автоматизации работы используют специальные шаблоны, которые определяют форму поверхности детали после металлообработки.

Копировально-фрезерный станок

Шпоночно-фрезерные станки применяются для создания шпоночных канавок на заготовках цилиндрической и другой формы. По принципу работы подразделяются на следующие классы:

  1. Обработка ведется вертикальным фрезерованием, глубина врезания соответствует нужной глубине канавки с учетом чистовой фрезерования, после врезания происходит продольная подача на длину канавки.
  2. Использование многократного возвратно-поступательного движения в вертикальном положении с постоянным перемещением фрезы по длине канавки.
  3. Использование эксцентрично установленной фрезы или использование метода осциллирующего движения режущего инструмента.

Шпоночно-фрезерный станок

Торцефрезерные станки используются для подрезания торцов и их чистовой обработки при условиях крупносерийного производства.

Торцефрезерный станок

Специализированные фрезерные станки  по металлу включают в себя все разновидности металлообрабатывающего оборудования, в котором в качестве режущего инструмента используется фреза. Изготавливаются для создания определенных деталей в крупносерийном производстве. К ним относятся резьбофрезерные, зубо-фрезерные и другие разновидности станков.

Кроме этого, рассматриваемая группа также подразделяется на варианты с Числовым Программным Управлением (ЧПУ) и с механическо-электрическим приводом.

Определить тип фрезерного станка можно обратив внимание на расположение шпинделя, тип стола и принцип его крепления, наличие вспомогательных элементов. Однако в некоторых случаях довольно сложно определить его класс и в этом случае нужно ознакомиться со спецификацией, которую часто наносят в виде таблички на станину. Популярными моделями ранее считались 682, 6Н82, 6М82, 6Р82, 6Т82 и 6Р82Ш.

Расшифровка названия по ЭНИМС проводится следующим образом:

  1. Первая цифра всегда будет 6, так как она обозначает группу фрезерных станков.
  2. Вторая обозначает тип. При этом: 1 – консольные вертикально-фрезерные, 2 – непрерывного действия, 3 – продольные с одной стойкой, 4 – копировальные, 5 – вертикальные с крестовым столом, 6 – продольно-фрезерные, 7 – широкоуниверсальные, 8 – горизонтальные с консолью, 9 – все остальные.
  3. Буква в конце названия обозначает особенности модели, к примеру, 6Р12Б относится к быстроходным станкам. Также они могут обозначать класс точности: С – класс особо точные, А –разновидность особо высокой точности, Н – обычная или нормальная точность, П – повышенной точности, В – класс высокой точности.
  4. Наличие автоматизированной системы смены инструмента с обоймой барабанного типа приносит в название букву Р, к примеру, 6Р13РФЗ, или инструментального — букву М, к примеру, 6Т13МФ4.
  5. Наличие Числового Программного Управления указывается буквой Ф, а цифра тип используемой программы.

Ранее в название добавляли также условное обозначение завода изготовителя.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Фрезерование - это... Приспособление для фрезерования и описание процедуры

Фрезерование - это метод обработки поверхностей, основанный на поочередной работе зубьев фрезы. Существует огромное разнообразие инструментов в зависимости от их функционального назначения, обрабатываемых материалов, характеристик изготавливаемых деталей.

Особенности процесса

Процесс фрезерования, как и все существующие методы обработки материалов резанием, основан на главном и вспомогательном движениях. Первый – это вращение инструмента, а второй – подача его на рабочий ход.

Фрезерование поверхности обычно производится в несколько последовательных этапов:

  • Черновое – первоначальное снятие объемной стружки с целью оформления необходимого общего профиля, имеет невысокий класс точности. Припуск на обработку (толщина снимаемого слоя с учетом всех дополнительных факторов) может составлять от 3 до 7 мм в зависимости от материала заготовки.
  • Получистовое – второй этап зачистки намеченного фрезеровального объекта, стружка меньше, точность работ повышается и достигает 4-6-го классов.
  • Чистовое – тщательная отделка обеспечивает высокое качество поверхности и контуров, высокую точность (6-8-й классы). Припуск должен составлять 0,5-1 мм.

Реализация каждого из этапов обработки имеет собственные отличительные требования к рабочим инструментам по характеру их конструкции, материалу, количеству и качеству режущих кромок. К примеру, приспособление для фрезерования, имеющее назначение черновой обработки, характеризуется крупными зубьями, в то время как чистовая фреза имеет мелкую многозубчатую структуру.

Виды фрезерных работ

Широкий диапазон существующих фрез позволяет проводить обработку материалов различной сложности и конфигурации, под любым углом. Все виды процессов можно разделить на несколько групп:

  1. Работа с плоскими поверхностями. Совершается черновая и чистовая зачистка необъемных плоскостей, имеющих горизонтальное, вертикальное или наклонное положение.
  2. Обработка объемных фасонных заготовок и деталей. Осуществляется объемная зачистка, придание объектам определенной формы.
  3. Разделение. Производится разделение деталей на несколько частей, отрезание излишнего материала.
  4. Модульная отделка. Основана на формировании необходимого профиля имеющейся заготовки, оформлении канавок, пазов, зубьев, фасонных углублений.

Для каждого отдельного метода чаще всего используется отдельное приспособление для фрезерования. Заготовки особой сложности обрабатываются с помощью комплекта из фрез. Так, фрезерование широких поверхностей осуществляется с использованием набора инструментов, которые имеют разнонаправленные винтовые зубья с целью уменьшения осевых сил.

Разновидности фрез в зависимости от назначения

Известно несколько классификационных признаков, по которым распределяются все известные фрезеровальные приспособления: по материалу, по типу ножей, по форме, в зависимости от направления рабочего хода. Основным параметром все же является назначение.

  1. Цилиндрические – обработка фрезерованием всех горизонтальных и вертикальных плоскостей.
  2. Торцевые – отделка всех плоскостей в любом положении.
  3. Концевые – работы разной сложности, возможность осуществления плоского, фасонного, модульного, художественного фрезерования.
  4. Угловые и фасонные – снятие стружки с боковых поверхностей заготовок, профильных объектов, зачистка конусообразных углублений.
  5. Отрезные, разрезные, шлицевые – разделение, нарезание зубцов на заготовках, формирование канавок.

Один и тот же тип инструментов может иметь отличия по диаметру, количеству ножей и их особенностям.

Конструкционные отличия фрез

Характеристики ножей и способы их закрепления являются важными параметрами, определяющими назначение фрезы, в частности, по качеству осуществляемой обработки.

  1. Цельные. Изготавливаются из инструментальной легированной и быстрорежущей сталей. Чаще всего – цилиндрические, дисковые, шлицевые, отрезные фрезы.
  2. Составные. Существует два варианта. В первом хвостовик из конструкционной стали приварен к режущей головке – из инструментальной, быстрорежущей стали, реже – из твердого сплава. Во втором – быстрорежущие или твердосплавные ножи напаиваются на корпус приспособления. Применяются в торцевых и концевых фрезах.
  3. Сборные. Ножи, чаще всего твердосплавные, механически соединены с основным телом.

Цельные фрезы имеют большее количество зубьев, что позволяет осуществлять более точную обработку. Та же возможность имеется у составных инструментов, состоящих из твердосплавной головки и конструкционного хвостовика. Их недостатком является высокая степень износа. Чаще всего это оборудование задействовано в получистовых и чистовых этапах снятия стружки.

Сборные фрезы характеризуются высокой степенью стойкости к износу, прочностью, твердостью и остротой ножей, простотой точения и демонтажа. Однако количественно, в соотношении на одну головку, они значительно проигрывают. Такие преимущественно задействованы при черновой обработке.

Станки

Требующие выполнения фрезеровочные работы определяют необходимое оборудование, в том числе тип станка, на котором они будут производиться.

Горизонтально-фрезерные предназначены для обработки горизонтальных плоскостей и фасонных поверхностей, изготовления зубчатых колес, оформления некоторых профильных объектов. Их устройство обусловливает горизонтальное крепление инструмента, чаще всего цилиндрической, дисковой или торцевой фрезы.

Те же виды работ, но с отличительными особенностями, позволяет выполнять вертикальный станок для фрезерования. Особенностью является вертикальное крепление инструмента и, следовательно, преимущественное использование торцевых, концевых и модульных фрез.

Универсальные фрезеровочные станки обладают дополнительными устройствами поворотности стола в 3 плоскостях, что позволяет работать с горизонтальными, вертикальными и фасонными поверхностями.

В серийном производстве деталей, имеющих одинаковый профиль, применяются копировальные фрезерные установки, позволяющие выполнять повторяющиеся узоры или углубления на плоскости с повышенной точностью.

Оборудованием будущего являются станки с ЧПУ. Они обеспечивают выполнение запрограммированного комплекса действий, преимущественно для художественного фрезерования или несерийного производства деталей. Применяются концевые, торцевые и модульные фрезы с различным количеством режущих кромок.

Фрезерование - это работа на специальном режущем станке, который обеспечивает рабочий ход инструмента и подачу заготовки.

Влияние режимов резания на результаты работ

Результаты определяет не только рационально подобранное оборудование. Их качество зависит от того, насколько правильно подобраны режимы фрезерования.

  1. Необходимо точно определить необходимый диаметр фрезы, ее конструкцию, материал, количество зубьев, установить соотношения между размерами инструмента и толщиной снимаемого слоя. Профессионалу важно стремиться к тому, чтобы необходимая толщина металла снималась за один проход.
  2. Размер инструмента определяет устанавливаемую скорость его вращения и, соответственно, скорость работ. Они задаются на станке путем установки частот вращения шпинделя – основополагающей оси для закрепления фрезы. Слишком медленные или слишком быстрые основные рабочие движения режущей головки приводят к низкому качеству обработки.
  3. Важным режимом резания является подача. Существует разделение в этом цельном понятии. Первоначально определяется подача фрезы на один зуб. Она выбирается по справочникам в соответствии с используемым инструментом и типом рабочей поверхности. После определяется подача за один оборот и за минуту, соответственно.

Расчет фрезерования производится на основе информации о допустимых мощностях оборудования, типе обрабатываемой поверхности и выбранных инструментах. Существуют номинальные таблицы, наполненные требуемыми и контрольными значениями. Рациональный подбор и расчет основных параметров работы определяет ее качество.

Сопровождающие явления

Фрезерование - это процесс снятия стружки, который характеризуется повышенными тепловыми эффектами и механическими воздействиями, которые могут негативно отразиться на способностях инструментов и особенностях отделки. Некоторые явления, оказывающие влияние на результаты фрезеровочных работ:

  1. Налипание и усадка стружки. Слипание металла на режущей поверхности, прессование его портит процесс отделки и сами ножи. Это более актуально для мягких материалов.
  2. Наклеп. Повышение твердости, снижение прочности и пластичности поверхностного слоя детали – побочный эффект пластической деформации, снимаемый последующей термообработкой.
  3. Трение, повышение тепла в рабочей зоне, вибрация – факторы, снижающие работоспособность фрезы.

Для предотвращения побочных эффектов необходимо использовать дополнительные технологии и средства.

Защита обрабатываемых изделий и инструмента

Чтобы избежать или минимизировать негативные влияния процессов резания на инструмент и обрабатываемый материал, используются следующие приемы:

  1. Применение охладительных и смазывающих веществ и жидкостей, подача их непосредственно в зону фрезерной работы уменьшает трение, образование наклепа, налипание стружки, сохраняет длительный срок службы ножей.
  2. Предусмотренная система отвода стружки ликвидирует влияние усадки, а рациональный подбор режимов резания для особо мягких металлов предотвращает ее налипание.
  3. Вибрации возможно снижать за счет подбора передних и задних углов режущих кромок, нужных скоростей и использования виброгасителей.

Фрезерование с минимальными побочными процессами требует высокого профессионализма и опыта.

Фрезерование - это сложный комплексный процесс отделки разнообразных поверхностей, успешность которого определяется рациональным выбором оборудования, инструментов, режимов резания, смазочно-охладительных веществ и дополнительных приспособлений, повышающих качество работ.

fb.ru


Смотрите также

  • Чертежи для станка холодной ковки
  • Как сделать станок для заточки ножей своими руками
  • Деревообрабатывающий станок многофункциональный
  • Станки с программным управлением
  • Самодельный станок для гибки листового металла
  • Шлифовальный станок по дереву своими руками чертежи
  • Токарные станки после ремонта
  • Плетение браслетов из резинок на станке
  • Станок для производства щепы
  • Станок для сетки рабицы своими руками чертежи
  • Напольный сверлильный станок
Главная » Статьи » Профессионально о металлообработке » Фрезерные станки

Рекомендуем приобрести:

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек - в наличии на складе! Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки - в наличии на складе! Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор. Доставка по всей России!

Наиболее ранним применением фрезерования для обработки плоскостей явилась установка для фрезерования плоскости крупной детали астрономического прибора, осуществленная в Китае в 1668 г. Обрабатываемая деталь была установлена и закреплена на каменном фундаменте. Две фрезы (или два ее сектора) были прикреплены к балке, имевшей возможность вращаться вокруг центра, совпадавшего с центром обрабатываемой детали. Глубина резания регулировалась укладкой тяжестей на режущий инструмент. Вся установка приводилась в движение мулом.

Таким образом, идея применения фрез для обработки плоскостей возникла достаточно давно. Однако лишь в начале XIX в. требования производства вызвали к жизни первые конструкции станков, имевших промышленное значение.

Ко второй четверти XVIII в. относится описанный А. К. Нартовым в рукописи «Театрум Махинарум» станок для фрезерования сфероидальных углублений на художественных изделиях из кости. Таким образом, промышленному применению фрезерования поверхностей предшествовало его использование вне сферы основного общественного производства. Вспомним, что так же обстояло дело и с использованием сложных токарных станков.

На рис. 113 представлен чертеж станка для фрезерования грибообразной фрезой внутри костяных бокалов впадин, имевших вид следа от вдавленного шара. При черчении перспектива в изображении деталей была плохо соблюдена, особенно неправильно вычерчены зубчатые колеса. Этим данный чертеж невыгодно отличается от других чертежей, представленных в труде А. К. Нартова.

При вращении рукояткой махового колеса К вращалось находившееся на одном валу с ним зубчатое колесо L, бывшее в зацеплении с зубчатым колесом G, посаженным на шпиндель С. Последний имел профиль переменного сечения, придававший ему вид балясины, что было сделано с целью украшения. Шпиндель С опирался по концам на подшипники, установленные в стойках В. За стойкой В справа от шпинделя С находился валик D, служивший его продолжением. На конце валика D было посажено коническое зубчатое колесо, находившееся в зацеплении с коническим зубчатым колесом F, сидевшим на вертикальном валике, укрепленном на кронштейне Е. Вместе с коническим зубчатым колесом, на вертикальном валике (на его торце) была укреплена грибовидная: фреза, обрабатывавшая бокал 1.

На станке имелось еще одно устройство, которое должно было служить для перемещения заготовки или валика D. Оно состояло из горизонтального шкива М, приводившегося в движение рукояткой 2 и связанного шнуром с меньшим шкивом, лежавшим за стойкой В. Ни на чертеже, ни в описании нет никаких указарий, которые помогли бы выявить остальные части устройства.

Рассмотренный станок является первым фрезерным станком, не предназначенным для нарезания зубьев колес. Лишь более 70 лет спустя американец Илай Уитни (EJi Whitney) применил фрезерование, не связанное с нарезанием зубьев, для производственных нужд. Но это уже не могло быть новинкой. Предыдущие поколения механиков разработали принцип фрезерования. Заслуга Уитни состояла в том, что он первым внедрил их в производство, что было аналогично достижениям Модели в области конструирования токарных станков.

Одним из первых фрезерных станков, предназначенных для обработки плоскостей, выборки канавок и тому подобных работ, в которых фрезерование заменяло точение, строгание и другие виды обработки металла, был станок И. Уитни, построенный им около 1818 г. и эксплуатировавшийся на его оружейном заводе в Уитнивилле близ Нью-Хевена в США. Этот станок в настоящее время находится в качестве музейного экспоната в Мезонской механической лаборатории Иельского университета. Его фотография представлена на рис. 114. Американский историк станкостроения проф. Роу знакомился с этим станком и его историей и опубликовал описание станка.

Станина станка представляла собой массивный деревянный брус, опирающийся на железные ножки. Стальной шпиндель диаметром около 2 1/2 дюймов (62 мм) поддерживался двумя металлическими подшипниками. Между последними на шпинделе сидел деревянный двухступенчатый шкив, который приводился в движение с помощью ремня.

Снизу к брусу станины болтами был прикреплен поперечный деревянный брус, служивший опорой железного кронштейна, поддерживавшего валик механизма подачи. На этом валике находился деревянный шкив, приводивший его в движение, и бронзовый червяк. Шкив валика подачи соединялся ремнем со шкивом на шпинделе. Червячный вал находился в зацеплении с зубчатым колесом, насаженным на винт, осуществлявший механическую подачу стола станка. Если механическая подача не требовалась, то ремень со шкива сбрасывался и винт подачи стола вращался вручную, с помощью рукоятки, имеющейся на червячном колесе.

Описанный станок находился в эксплуатации, видимо, довольно долго, так как был удален, как устаревший, лишь внуками Уитни. Заметим, что станок имеет какой-то особо кустарный, грубый внешний вид и деревянные части, от которых в Англии и России на металлорежущих станках оружейных заводов к тому времени уже отказались. Однако с точки зрения конструкторской идеи, станок был достаточно совершенным, так как имел механизированный суппорт, действовавший с помощью винта и гайки, т. е. имел устройства, применяемые для этих целей и в наши дни.

И. X. Гамелем описан специальный фрезерный станок для обрезывания казенного конца ствола» ружья,  который изображен на рис. 115.

По внешнему виду этот станок выглядит намного лучше, чем станок Уитни. Он имел литую станину, удачно оформленные направляющие и даже устройство для охлаждения.

Ствол ружья зажимался в двух «лисичках» (отдельно показаны сверху на рис. 115), соединенных стержнем с зубчатой рейкой. С помощью рукоятки, посаженной на одном валу с зубчатым колесом, ствол вместе с установочно-зажимным приспособлением подавался к торцевой фрезе, которую Гамель называл точкой. Фреза укреплялась на шпинделе станка с помощью оригинального устройства типа байонетного замка. Это устройство позволяло с помощью рукоятки включать и выключать фрезу.

Еще ближе к современным конструкциям фрезерный станок, построенный в 1835 г. американской фирмой «Гей, Сильвер и Ко» (Gay, Silver and Со), эксплуатировавшийся на заводе Бэкстера Уитни еще в 1908 г. Станок был установлен на большой деревянной колоде (вроде тех, что теперь используются для рубки мяса). Главное движение получалось от шкива с плоскоременной передачей. На одном валу со шкивом сидело небольшое зубчатое колесо, которое находилось в зацеплении с другим колесом, имевшим примерно равное число зубьев. Последнее было посажено на оправку. На этой же оправке сидела и фреза, предназначенная для обработки плоскостей. Движение перемещения стола осуществлялось аналогично описанному на станке И. Уитпи.

На столе станка находилось приспособление для установки и закрепления обрабатываемых деталей — планок. По-видимому, это приспособление, хотя и выполненное весьма примитивно, более позднего происхождения, чем сам станок. Натяжной ролик ременного привода, видный на фотографии, также, вероятно, появился в результате модернизации станка.

Узлом станка Гея, принципиально отличным от станка Уитни, является вновь появившееся устройство для вертикального установочного перемещения фрезы. Оно в дальнейшем было заменено более удобным и надежным устройством для подъема стола.

Исключительный интерес представляет горизонтально-фрезерный станок фирмы Нэсмит и Гейскел в Манчестере, чертежи которого представлены в атласе Дж. Ренни. Станок был специализирован для фрезерования граней гаек, т. е. для массового производства. Это один из первых станков, специализированных для массового изготовления деталей машин невоенного характера.

Устройство станка весьма просто, отчетливо видно на рис. 116 и специального описания не требует, ввиду чего можно ограничиться лишь несколькими краткими замечаниями. В данном случае отсутствует надобность в точном соответствии между главным движением и движением подачи. Поэтому движение подачи обеспечено простейшим способом — гибкой связью и храповым механизмом. Поражает целесообразность и современный нам вид поворотного приспособления для установки и закрепления обрабатываемой детали. Аналогичное устройство широко применяется в наши дни. В этом установочно-зажимном приспособлении предусмотрена даже возможность объединения нескольких мелких гаек на одной оправке с тем, чтобы обрабатывать их все вместе. Это вполне соответствует современным нам методам конструирования приспособлений металлорежущих станков.

Чертеж в верхнем правом углу рис. 116 показывает, что этот станок по замыслу конструкторов мог быть использован не только как специализированный, но и как обычный горизонтально-фрезерный.

Фрезерный станок фирмы Линкольн, построенный в 1855 г.,  уже не имеет экзотических элементов вроде деревянной колоды, которая заменена литой станиной. Однако движение стола здесь, так же как и в предыдущих фрезерных станках, получалось через ременную передачу и червячный механизм. Станок дополнен ходовым винтом с маховичком, предназначенным для перемещения стола вдоль станины вручную. Установочное перемещение фрезы по вертикали осуществляется с помощью перемещения подшипников оправки.

Чтобы закончить обзор состояния фрезерных станков к середине XIX в., приведем еще один чертеж станка, который хотя и применялся на оружейном заводе, но не являлся специализированным, так что мог служить в любой отрасли производства. На рис. 117 показан чертеж горизонтально-фрезерного станка Ижевского оружейного завода, снятый с натуры в 1862 г. Станок был предназначен для обработки набором фрез, собранных на одной оправке. Устройство станка настолько просто, что не требует специальных пояснений. Этот станок, совсем не имевший в своей конструкции каких-либо следов младенческого периода станкостроения, был устроен просто и целесообразно.

Сохранился чертеж другого горизонтально-фрезерного станка, который работал набором фасонных фрез, но в конструктивном отношении от описанного выше почти не отличался.

Загорский Ф.Н. Очерки по истории металлорежущих станков до середины XIX века. -Л. 1960