Токарно-фрезерные обрабатывающие центры по металлу — универсальные станки с ЧПУ

Токарное оборудование предназначено для обработки заготовок из материалов различной твердости – как правило, с их помощью изготавливают детали, представляющие собой тела вращения. Современные токарные станки способны вести обработку наружных и внутренних поверхностей, имеющих прямую, конусную или фасонную форму.

Основным режущим инструментом, с помощью которого выполняется обработка деталей, являются всевозможные резцы, сделанные из твердого сплава металлов, сверла, лерки, метчики, развертки зенкеры. По большому счету, токарное оборудование является универсальным, и с его помощью можно выполнять различные операции.

Технические характеристики

Выбирая универсальный станок для работы с металлическими заготовками, нужно учитывать ряд параметров, от которых зависят возможности оборудования:

1. Мощность — параметр влияет на то, какие виды металлов можно обрабатывать.
2. Габариты станка — длина, ширина, высота выбираются зависимо от наличия свободного пространства в мастерской.
3. Размер рабочей поверхности — этот параметр влияет на допустимые габариты обрабатываемых заготовок.
4. Длина направляющих, на которых закрепляется суппорт.
5. Вид шпинделя.
6. Скорость вращения шпинделя.
7. Панель управления.

Оборудование с ЧПУ позволяет сделать производство эффективнее. Оператор задаёт алгоритм, чтобы подвижные механизмы начали самостоятельно выполнять установленные операции. При программной обработке возрастает точность проводимых работ.

Описание

Один из наиболее востребованных в РФ металлообрабатывающих центров. Имеет широкий функционал, в т. ч. выполняет разные виды сверления, фрезерования, точения. Обеспечивает высокоточную обработку изделий за счет особой конструкции:

• высокоточные подшипники;
• жесткие основные узлы обеспечивают устойчивость к вибрации;
• защита от перегрева. За счет термосимметричных элементов);
• высокое качество ЧПУ;
• высокая степень контроля;
• шпиндель А8;
• патрон Ø 40 см с отверстием 9,7 см.

Предназначен для обработки трехметровых заготовок с Ø 40 см. Позволяет снижать затраты на комплексную обработку.

Справка. Один токарно-фрезерный обрабатывающий центр способен заменить до 5 станков с ЧПУ или до 10 универсальных станков, но из-за высокой стоимости центры не используют для простых операций, а лишь для сложных заготовок.

Устройство

Промышленные аппараты — это сложные конструкции, которые состоят из ряда элементов, объединённых между собой крепежом и проводами. В токарно-фрезерных станках есть несколько деталей:

1. Станина — основание оборудования, на котором закрепляются остальные элементы.
2. Суппорт — элемент для закрепления резцов. Современные модели оснащены креплениями для установки нескольких фрез. Это позволяет выполнять ряд технологических операций без дополнительного вмешательства оператора. От количества рабочих головок зависит стоимость оборудования.
3. Шпиндель — подвижный механизм.
4. Задняя бабка.

Отдельно нужно сказать про систему управления. ЧПУ, которая подразумевает установку направляющих, шаговых двигателей. Они отвечают за работку подвижных механизмов. Промышленное оборудование дополняется системой охлаждения. Она может быть водная или воздушная. Металлурги рекомендуют выбирать второй вариант охлаждения, поскольку жидкость может навредить конструкции аппарата.

Функции

Токарно-фрезерные станки — многофункциональное оборудование, которое предназначено для проведения различных рабочих операций:

1. Производство деталей сложной формы.
2. Нарезка резьбы.
3. Продольное, поперечное точение.
4. Фрезерование заготовок.
5. Сверление отверстий.
6. Растачивание дырок.
7. Шлифовка поверхностей.
8. Обработка торцов, отверстий, сложных изгибов.

Благодаря возможностям подобного оборудования его используют в разных направлениях промышленности.

Производство деталей

Виды обработки, выполняемые на токарных станках

Как и говорилось выше, практически все токарные станки можно отнести к классу универсальных. Устанавливая на них различный режущий инструмент и применяя всевозможную технологическую оснастку, можно выполнять следующие операции:

1. Проточка внутренних и наружных поверхностей вращения с различной конфигурацией.
2. Сверление, рассверливание, развертывание и зенкерование отверстий вдоль оси вращения заготовки.
3. Нарезание резьбы при помощи резца, лерки или плашки.
4. Обработка торцов заготовки.
5. Центровка деталей.
6. При использовании дополнительной оснастки возможно выполнение операции шлифования.

И это далеко не полный перечень операций, которые возможно выполнять с помощью токарного оборудования. Современные станки этого типа, оснащенные программным обеспечением, способны за одну или две установки производить уже полностью готовое изделие – именно поэтому их и относят к универсальному оборудованию, называемому обрабатывающими центрами.

Эксплуатация и ремонт

Чтобы эффективнее работать с токарно-фрезерными станками, нужно знать особенности эксплуатации и ремонта оборудования:

1. При работе с системой ЧПУ нужно знать, как задавать алгоритмы, исправлять ошибки в компьютере.
2. Перед началом работы следует проверять натяжение ремней, состояние крепёжных элементов, заточку фрез, резцов.
3. Удостовериться в целостности проводов, подключению к сети.
4. Следить за работоспособностью механизмов при эксплуатации станка.
5. Очищать рабочие поверхности от отходов производства. Для этого лучше применять пистолет с компрессором.
6. Смазывать подвижные механизмы моторным маслом.
7. При длительном рабочем процессе использовать охлаждающие жидкости. Они защищают оснастку и заготовки от порчи.

Чтобы не возникло проблем с починкой станка, нужно удостовериться в наличии гарантии на оборудование. При выходе из строя подшипников или крепёжных элементов нужно сразу заменять их на новые.

Классификация

Конструкция токарно-фрезерного оборудования изменяется зависимо от разных параметров. Например, существуют станки настраиваемые вручную и механизмы с ЧПУ. Мастера металлургии классифицируют эти машины и по ряду других параметров.

Размеры

Оборудование разделяется по габаритам. От размеров зависит то, какие заготовки можно обрабатывать с помощью станка. Существуют такие виды станков:

1. Большие — масса более 10 тонн.
2. Средние — масса 1–10 тонн.
3. Маленькие — масса до 1 тонны.

Существуют промышленные и настольные модели. К настольным станкам относятся конструкции весом до 400 кг. С их помощью обрабатываются заготовки длиной 1200 мм. Такие модели предназначены для работы с металлами, деревом. Подключаются к общей сети 220V.

Тип и привод фрезерной головки

Токарно-фрезерные станки классифицируются по конструкции фрезерного шпинделя:

• модели с противошпинделем;
• простые механизмы;
• с приводным центром;
• конструкции со шпинделем, комплектуемым С-осью.

Отдельный привод приводит в движение рабочий инструмент. Эффективность оборудования зависит от системы управления. Ручные модели предназначены для разовых работ. Аппараты с ЧПУ применяются при серийном производстве.

Токарно фрезерное оборудование с ЧПУ

По назначению и сложности

Оборудование делится по назначению:

• для обработки металла;
• для работы с деревянными заготовками.

Чтобы работать с твердыми сплавами, легирующими или высокоуглеродистыми сталями, применяют мощное оборудование. Оснастка должна быть изготовлена из прочных материалов.

Зависимо от сложности оборудования выделяют две группы станков:

1. Специализированные — станки, которые предназначены для выполнения определённых операций. Не перенастраиваются.
2. Многофункциональные — оборудование, которое устанавливается на больших предприятиях. С его помощью проводят разные технологические операции.

Станки с ЧПУ относятся к группе многофункциональных. Для их настройки и эксплуатации нужны определённые знания. Оператор следит за целостностью оснастки, чтобы предотвратить порчу оборудования, заготовок.

Универсальные

Универсальные модели отличаются от других наличием С-шпинделя. Конструкция рабочей головки имеет направляющие, по которым она передвигается в разных направлениях. Универсальные установки позволяют проводить такие технологические операции:

• торцевание деталей;
• зенкерование отверстий;
• расточка отверстий;
• сверление отверстий;
• шлифование металлических, деревянных поверхностей;
• нарезание резьбы;
• выборку пазов;
• долбежку углублений;
• обработку зубьев.

Благодаря этому изготавливаются детали сложной формы. Модели с ЧПУ выполняют любые операции с высокой точностью. При работе станков подвижные элементы перемещаются с помощью заданной программы. Современные модели оборудуются датчиками сохранения заданных габаритов, расхода мощности, перегревания.

Универсальный токарно-фрезерный станок

Обрабатывающие

Европейский бренд «TRENS» выпускает линию станков с наклонной станиной. Их уникальная конструкция обеспечивает высокую точность обработки за счет особой прочности инструментария. Станки ориентированы на крупное и среднее серийное производство и выпуск сложных профилей и деталей. Востребованы следующие модели станков TRENS:

• «SBL 500 A» ориентирован на детали до 1050 килограмм весом. Агрегат снабжен надежным приводом (Fagor, Siemens), фрезерование и расточку обеспечивает система ЧПУ с противошпинделем. Бабка имеет гидропривод и гидравлическую фиксацию заготовки. Предусмотрены специальные операции, например внеосевое сверление.
• «SBL 300» с С-осью выполняет стандартные операции фрезерования, в т. ч. доводку фланцев, валов и других сложных деталей, подходит для резьбовой нарезки. Особо жесткий шпиндель рассчитан на длительное высокоскоростное вращение и высокую производительность станка. С-ось имеет дисковую систему фиксации, что позволяет мгновенно переключать рабочие режимы.
• «SBL 700» самый сложный и технологичный, способен обрабатывать тяжелые (до 2500 кг) криволинейные, ступенчатые и прямолинейным профили. Контроль работы осуществляется от ЧПУ производства Siemens с 3D-программированием (возможно подключение к ПК через интернет).

Рекомендации по выбору

При выборе модели токарно-фрезерного станка нужно учитывать ряд особенностей. По этому поводу, люди занимающиеся металлообработкой, дают такие рекомендации:

1. Для серийного производства лучше использовать агрегаты с системой ЧПУ. Они позволяют изготавливать одинаковые детали.
2. Если оборудование используется активно, нужно охлаждение.
3. Существуют станки, подключаемые к сети 220V. Они используются в частных мастерских.

Оснастка выбирается зависимо от обрабатываемого материала. Фрезы и резцы должны быть прочнее используемого металла. При выборе токарно-фрезерного станка необходимо проверять устойчивость конструкции.

Принцип работы токарных станков

Принцип работы токарного оборудования достаточно простой, несмотря на то, что сами по себе станки этого класса являются довольно сложными агрегатами. Обработка заготовки осуществляется на них путем совмещения двух типов движения – вращения шпинделя, в патроне которого устанавливается заготовка и продольного перемещения каретки с установленным на ней резцом. Этот инструмент движется вдоль оси вращения заготовки, тем самым срезая с нее определенный слой. Точно по такому же принципу осуществляется обработка материала с помощью других инструментов.

Как изготовить своими руками?

Чтобы не покупать токарно-фрезерный станок, можно изготовить агрегат самостоятельно. В качестве основного элемента используется двигатель от стиральной машины. Готовое оборудование позволяет изготавливать штучные детали из дерева, металла, сплавов. Этапы изготовления:

1. Конструкцию самодельного аппарата делают из металлических деталей. Для этого применяются швеллера, уголки, прутья. Скрепляются металлические детали с помощью сварочного аппарата.
2. Далее изготавливается передняя и задняя бабка. В одной из них закрепляется деталь, во второй закрепляется подвижный шпиндель с рабочей головкой.
3. Чтобы обрабатывать боковую часть заготовок, устанавливается отдельный суппорт. На нём закрепляются резцы или стамески.
4. Дополнительно устанавливаются защитные щитки, подсветка.

Чтобы передавать энергию вращения с двигателя на фрезу, используют ремни. Их следует периодически натягивать. Работать с крупными деталями можно только после установки мощного двигателя. Прежде чем начинать обработку заготовок проверяют заточку фрез, резцов, стамесок.
Токарно-фрезерные станки применяются в разных направлениях промышленности. С их помощью изготавливают детали сложной формы, делают отверстия, нарезают резьбу. Модели с ЧПУ позволяют делать одинаковые детали без погрешностей со стороны человека.

Что из себя представляет обрабатывающий центр с ЧПУ по металлу?

Простой токарный станок предназначен для расточки зажатых в шпиндели заготовок из металла, дерева или других твердых материалов, а также для сверления в них отверстий, нарезки резьбы, «зенкования» и т. п. В таком механизме вращается обрабатываемая заготовка, а форму изделию придает закрепленный в суппорте резец, который перемещается вдоль заготовки.

Во фрезерном станке, наоборот, заготовка совершает поступательные движения, а вращается обрабатывающая ее фреза (режущая часть с лезвиями), закрепленная в шпинделях. Агрегат сложной конструкции, совмещающий в себе функции обоих станков и использующий оба вида головок для обработки заготовок – резцы и фрезы, называют «токарно-фрезерным обрабатывающим центром». Такой сложный станок выполняет одновременно несколько операций, может обрабатывать детали фрезой и параллельно вести их расточку.

Мини, настольные станки для дома

Многие промышленные предприятия имеют в своем арсенале обрабатывающие центры-автоматы с числовым программным управлением (ЧПУ). Выпускаются и мини-версии для домашнего использования. Они хоть и обладают меньшей мощностью и компактным размером, но трудятся не хуже своих промышленных собратьев, обеспечивая высочайшее качество изделий.

Если станки старых моделей требовали участия квалифицированных рабочих на каждом этапе металлообработки, то современные центры умеют все делать самостоятельно. Смена инструментов, автономная установка заготовок без помощи человека стали возможными благодаря автоматике. Числовое программное управление задает режимы обработки и управляет всеми операциями, рационально используя время. Один такой современный обрабатывающий центр с ЧПУ способен оперативно выполнить задачу, для которой двадцать лет назад потребовалась бы 2-х сменная работа целого цеха рабочих со станками различной направленности.