В современном промышленном производстве часто находят применение станки фрезерной группы где обработка производится вращающейся фрезой, расположенной как, правило, на вертикальной подвижной оси станка, для обработки массивных и габаритных заготовок. А иногда такие решения являются единственно правильными. Нужно отметить, что современная классификация промышленного оборудования, заметно отличается от той, которую нам представляла советская школа станкостроения. Кроме того, время не стоит на месте, технологии развиваются, методы обработки материалов меняются, а также, подходы к решению тех или иных технологических задач. Таким образом на рынке появляются новые виды оборудования, с совершенно иными подчас параметрами и требованиями.
Портальные станки фрезерной группы для обработки тяжелых деталей, условно можно разбить на два основных типа; это станки с подвижным столом, на котором размещается заготовка, а на поперечной траверсе располагается одна или две фрезерные группы. Иногда на одной или сразу на двух вертикальных колоннах станка располагают ещё дополнительные фрезерные группы для бокового фрезерования и одновременной обработки деталей со всех сторон. В советской классификации станков такие машины назывались – продольно-фрезерными станками.
Другой тип машин данной группы – станки с неподвижным столом и подвижным порталом, который перемещается вдоль рабочего стола, с размещённой на нем заготовкой по специальным путям для его перемещения. Такой тип станков применяется для особо тяжелых или массивных заготовок, для негабаритных заготовок, которые выходят за пределы станка и которые перемещать на столе после закрепления нежелательно. Ингода такие станки оснащаются поперечной траверсой, которая перемещается по путям установленных на бетонных (или других) основаниях по обеим сторонам станка для придания большей жесткости несущей конструкции станка и для устранения всевозможных вибраций и ударных нагрузок, возникающих в процессе обработки. Именно такие станки и правильно было бы называть портальными станками.
Третий тип портальных станков – станки с перемещаемой вдоль оси X траверсой, которая перемещается по направляющим, расположенным на специальном повышении с боковых сторон станка (Bridge type). Такие станки являются разновидностью портальных станков с подвижным порталом (Gantry type).
Кроме того, могут быт различные комбинации этих типов станков, а также их разновидности с применением различного навесного оборудования, такого как шлифовальный узел или суппорт для строжки и т д. Большие шлифовальные станки строятся примерно по такому же принципу.
Для большей ясности сведений, остановимся на основных типах станков портальной группы и особенностях их конструкции:
Каждая из разновидностей станков этой группы имеет ряд своих конструктивных особенностей и отличительных признаков при эксплуатации, о которых мы расскажем в сравнении.
Часть 1. Станки с подвижным столом (Planomiller or bed type).
Такие станки как правило собираются на едином общем неподвижном основании (станине) которая является базой для размещения всех прочих частей, таких как направляющие стола, вертикальные колонны (которая может быть выполнена как единая монолитная часть), а также поперечины или траверсы, которая вертикально перемещается по колоннам и фиксируется в определенном положении для придания рабочей зоне станка определенной конфигурации.
Вертикальные колонны жестко крепятся к основанию станка. Стол перемещается по направляющим, которые могут быть двух типов: направляющие качения для лучшей динамики станка и направляющие скольжения для увеличенной жесткости станка и улучшенных демпфирующих показателей. Фрезерная группа станка (одна иди две) размещаются на поперечной траверсе, включая суппорт поперечного перемещения, шпиндельную бабку, которая перемещается вертикально по направляющим суппорта, и собственно фрезерный шпиндель станка, который так же может иметь различную конструкцию, включая шпинель-мотор с прямым приводом, или через редуктор, а также традиционный шпиндель с ремённым приводом.
Для осуществления операций глубокого сверления, жесткого резьбонарезания или фрезерования со значительным съёмом материала, шпиндель станка должен предусматривать возможность подачи СОЖ через шпиндель и инструмент, под высоким давлением для своевременного отвода образующейся стружки из зоны обработки.
Основание станины может иметь несколько групп направляющих для перемещения стола, в зависимости от типоразмера станка и для увлечения его грузоподъёмности. Направляющие пути станка могут быть как направляющими качения (linear way), так и направляющими скольжения (box way). В некоторых случаях, направляющие имеют исполнение с гидростатической системой смазки, которая обеспечивает постоянное наличие тонкой масляной пленки между трущимися поверхностями направляющих, что в свою очередь гарантирует отсутствие трения и кроме того, значительно возрастает демпфирующая способность частей станка, то есть способность поглощения вибраций возникающих в результате работы станка.
Станки данного типа, как правило оснащаются защитными ограждениями со всех сторон рабочей зоны, для предохранения оператора от попадания стружки, которая может разлетаться в процессе обработки на значительное расстояние. Специальные защитные окна, сделанные в ограждениях, позволяют удобно следить за процессом обработки.
Станки с подвижным столом достаточно компактны в применении и незначительно выступают за габаритные размеры рабочих узлов. Так же станки с подвижным столом, как правило, не имеют специальных требований по фундаменту и устанавливаются на обычный промышленный пол с помощью специальных выравнивающих башмаков, равномерно распределяющих нагрузки на большую площадь.