Frezarki wynaleziono na początku XIX wieku i od tamtej pory stały się niezbędnymi maszynami w zakładach mechanicznych. Pozwalają wytwarzać detale obróbką skrawaniem za pomocą narzędzia skrawającego – freza. Aby jednak operacje wykonywane na tej maszynie były wysokiej jakości, wszystkie jej podzespoły muszą być wysokiej jakości; dlatego łoże frezarki, narzędzie skrawające, głowica, stół i pozostałe elementy muszą spełniać szereg wymagań technicznych.
Cechy frezarek
Frezarki należą do najbardziej uniwersalnych maszyn w zakładzie. Wykonują wiele operacji obróbkowych, a przy tym pozwalają obrabiać wiele materiałów: metale, drewno, stal, żeliwo i tworzywa sztuczne; mogą też obrabiać różne powierzchnie: wklęsłe, wypukłe, płaskie, krzywoliniowe, uzębione itd. Co więcej, detale obrobione na frezarce można poddawać kolejnym procesom, takim jak obróbka zgrubna i wykańczająca.
Frezarki można klasyfikować na dwa sposoby: według ustawienia narzędzia oraz według liczby osi. Ze względu na ustawienie freza najczęściej spotykane są frezarki poziome, pionowe i uniwersalne. Frezarka pozioma wykorzystuje frezy walcowe i pozwala wykonywać rowki. Z kolei frezarka pionowa umożliwia ruch stołu roboczego w górę i w dół, co pozwala uzyskać większą głębokość skrawania. Ten typ frezarek dzieli się na łożowe oraz z głowicą wychylną lub wspornikowe. Wreszcie frezarki uniwersalne po zastosowaniu odpowiedniego osprzętu mogą pracować jako pionowe; ich cechą charakterystyczną jest to, że suwak lub sanie mogą przesuwać się do przodu i do tyłu.
Pod względem liczby osi maszyny te mogą być trzy-, cztero- i pięcioosiowe – te ostatnie są najbardziej złożone i pozwalają na znacznie dokładniejszą obróbkę. Zasadniczo łoże frezarki konwencjonalnej umożliwia ruch tylko w osiach X, Y i Z.
Budowa frezarki
Choć istnieją różne rodzaje frezarek, jak już wspomnieliśmy, wszystkie mają wspólne elementy. Są to:
- Łoże frezarki: opiera się na nim cała konstrukcja maszyny.
- Korpus: nazywany też stojakiem, umieszczony jest na łożu frezarki.
- Wspornik: przesuwa się pionowo po prowadnicach i podpiera maszynę.
- Sanie poprzeczne: stanowią podparcie stołu.
- Stół frezarki: mocuje się na nim obrabiany detal.
- Wysięgnik: umieszczony na korpusie. Ma podpory (łożyska), które podtrzymują trzpień frezarski.
- Trzpień narzędziowy.
- CPU: jednostka sterująca pracą maszyny (typowa dla frezarek CNC).
- Pokrętło: umożliwia ruch w osiach X, Y i Z.
- Silnik: napędza obrót freza.
- Stojak.
- Suwak (torpedo).
- Korba.
- Wrzeciono: pozwala przesuwać narzędzie skrawające w pionie i ustawiać je w odpowiednim położeniu.
Czym jest łoże frezarki?
Jednym z najczęściej pomijanych elementów frezarki jest łoże. Łoże to ogólnie stały element konstrukcyjny, wspólny dla wszystkich obrabiarek, który wyróżnia się sztywnością. Jest to zresztą jedna z najbardziej pożądanych cech obrabiarek. Łoża występują we wszystkich obrabiarkach, ponieważ to odkształcenia konstrukcji decydują o dokładności obróbki. Odkształcenie konstrukcji obrabiarki musi być na przykład mniejsze niż wymagana dokładność.
Maszyna taka jak frezarka, która niezależnie od typu i modelu pracuje z dużymi prędkościami skrawania, aby usuwać wióry, wymaga solidnej konstrukcji. Główną funkcją łoża we frezarce jest ułatwienie obróbki: tak, aby detale można było łatwo obrabiać, przy minimalnych drganiach, oczywiście bez odkształceń detalu i z wysoką dokładnością.
Frezarki łożowe
Jak już wspomnieliśmy, wszystkie obrabiarki mają łoże, a istnieje też typ frezarki, którego cechą wyróżniającą jest właśnie ten element. Jest to frezarka łożowa, nazywana też frezarką ze stałym łożem. W tej maszynie, w wykonaniu pionowym, wrzeciono narzędziowe jest umieszczone tak, że frez może obracać się wokół swojej osi poziomej, a jednocześnie prostopadle do obrabianego detalu. W tych frezarkach łoże można regulować, co ułatwia manipulowanie detalami.
Nazwa wynika z tego, że ruch wykonuje właśnie stół, a obróbka odznacza się wysoką dokładnością. Głowica frezarki przesuwa się tu w górę i w dół wzdłuż całej wysokości stojaka; stół roboczy przenosi też duże obciążenia, a frez może wykonywać bardzo dokładną obróbkę.