Токарно-фрезерные аппараты
Это не маленький станок, а самый настоящий центр. Сейчас такие устройства выпускают с огромным числом возможностей и небольшой компактностью. Это дает возможность установить фрезер с ЧПУ даже в условиях стандартного гаража.
Они могут быть автоматизированными, полуавтоматического режима и ручного. Отдельно стоит сказать об аппаратах, работающих по металлу, которые снабжены числовым программным управлением.
См. также: Токарные резцы по металлу
Токарно-фрезерные станки с ЧПУ
Числовое управление делает станки автоматизированными и помогает точно обработать самые разные заготовки. Станки по металлу с ЧПУ обладают большими плюсами, по сравнению с аналогами на ручном управлении:
- На порядок выше производительность, что важно
- Используется повышенная точность, что особенно важно при изготовлении мелких и точных деталей.
- Возможность применить современные информационные технологии при переходе на другие разновидности деталей.
- Подготовка к процессу происходит в инженерной сфере труда.
- Служат долго и надежно.
- Экономичны в расходе ресурсов, что очень важно для большого предприятия.
- Просты в использовании и обслуживании.
Также такие станки отличаются эргономичностью в дизайне. Обрабатывать при помощи таких станков можно длинные и плоские детали.
Разновидности токарно-фрезерного оборудования с ЧПУ
Производство на данный момент выпускает несколько видов фрезерных станков:
- стандартного устройства;
- с наличием противошпинделя;
- с противодным центром;
- с наличием С-оси.
Каждый из подвидов станка имеет свои технологические различия. Современные стандартные станки могут не только заниматься фрезерованием, но и сверлить отверстия в металлических изделиях. Правда револьвера у таких станков малоподвижна, а следовательно и производительность низкая.
Токарно-фрезерный аппарат по обработке не имеет таких проблем, поскольку оснащен фрезерной головкой с посадочным концом в виде самых разных типов конусов. Наличие таких головок позволяет устанавливать на оборудовании специальные резцы. Это значительно расширяет процессы, которые могут быть произведены с металлом на таком оборудовании:
- зенкерование;
- просверливание;
- фаски, а также канавки на заготовках;
- обработочные действия у торцов;
- развертывание;
- нарезание резьбы.
Также используется специальное приспособление, чтобы фиксировать квадратный хвостовик или особый инструмент для резки. Также имеется специальный механизм, который отвечает за замену инструментов в токарно-фрезерной установке с ЧПУ. Это устройство так и называется — сменщик.
Такие сложные установки необходимо на предприятиях, где изготавливают максимально сложные металлические детали различной точности и сложности. При помощи данного оборудования получается по много раз чередовать фрезерование с обточкой.
Это интересно: Термическая обработка металла
Фрезерные центры с наличием противошпинделя и С-оси
Наличие С-оси — одна из первых моделей оборудования с фрезами на центрах первейших модификаций.
Имеется отдельный привод для того, чтобы придать основному инструменту (сверлу или фрезе) вращательный момент. За замену инструментария отвечает автоматизированное устройство — сменщик.
Все устройства с С-осью — имеют одну важную рабочую функцию — контролировать угол наклона и скорость вращения обрабатываемой детали. Точность индексации в таком случае будет одна тысячная градуса.
При наличии таких механизмов обрабатывающий центр с С-осью может выполнять гораздо больше функций, чем стандартный токарный станок:
- работа над шестернами;
- операции фрезой над червячными передачами;
- обточка коленчатых валов, а также их изготовление.
Все эти операции выполняет аппарат с наличием С-оси без проблем. Это повышает его производительность.
Но аппараты с противошпинделем является более совершенным инструментом для работы с фрезой и токарным оборудованием. Второй шпиндель крепится на место задней бабки. Наличие на обрабатывающем устройстве второго шпинделя обеспечивает инструмент огромной функциональностью. Для того, чтобы инструмент стал в разы более эффективным, его можно оснастить вторым сменщиком.
Основные блоки и составляющие станка
Само название «токарно-фрезерный станок» говорит как минимум о двух его элементах. ЧПУ подразумевает возможность управления, как первым, так и вторым без непосредственного участия человека. Устройство состоит из нескольких функциональных блоков, общих для всех видов такой техники:
- Инструментальные головки, задачей которых, как и в унифицированных станках, является установка обычной, либо имеющей автономный привод, оснастки. В зависимости от сложности устройства их число головок порой доходит до десятка.
- Разные операции требуют специфической оснастки для выполнения. Если в обычном станке резец меняет сам работник, в токарно-фрезерной установке для этого служит устройство, именуемое сменщиком инструментов. Согласно программе он заменит сверло зенкером, фрезу разверткой.
- Не обойтись без приспособлений, удаляющих из зоны обработки стружку и опилки. В небольших и недорогих станках по металлу они просто падают на поддон, откуда их выметает сам токарь или обслуживающий персонал. На крупных линиях, способных работать в автоматическом режиме сутки напролет, для этого служит специальный механизм, удаляющий отходы за пределы станка.
- Поскольку токарно-фрезерные работы по металлу ведутся на высоких оборотах, станок обеспечивается системой охлаждения.
В токарно-фрезерных станках для этих целей используется не вода, а СОЖ (смазочно-охлаждающая жидкость). Она не просто снижает температуру, но и улучшает контакт резца с металлом, уносит мелкие опилки, повышая качество обработки.
Подача СОЖ в некоторых случаях происходит под значительным давлением, достигающим десятков бар. Струя жидкости не просто выполняет охлаждение, а мгновенно смывает мельчайшие крошки стали, возникающие при металлообработке, обеспечивая высокую точность реза.
Виды и особенности станков
Предприятия, где выполняют работы по металлу как токарные, так и фрезеровочные, имеют разную специфику. Соответственно и станки одни хотят сложнее, другим хватает менее «навороченных». В самой обычной комплектации, мы имеем несложный токарный станок, к которому добавлена фрезерующая головка. Всем этим управляет относительно простое ЧПУ. Подобные устройства на сегодня приобретают небольшие мастерские и даже отдельные мастера для бытового применения.
Более сложные токарно-фрезерные установки имеют так называемый противошпиндель. По сути это обычный токарный станок, единственно, вместо его задней бабки стоит еще одна передняя.
Дальнейшим усложнением станков будет добавление второго сменщика инструментов, дополнительной головки, выполняющей металлообработку. Число дополнительных устройств доходит до десятка, а количество инструментов, используемых в обработке детали, зашкаливает за сто наименований.
Управление
Возможности токарно-фрезерного станка для работы по металлу с системой ЧПУ увеличиваются не только за счет чисто механических улучшений и добавок. В значительной мере это осуществляется совершенствованием программного обеспечения. Одна из основных характеристик станков с ЧПУ — число управляемых координат. Для одной современной токарно-фрезерной установки оно доходит до 12. Существует такой показатель как число одновременно управляемых координат. Этих насчитывается не больше 6.
Перемещения рабочих инструментов обычного токарного станка происходят всего в двух координатных осях. В математическом обеспечении их принято обозначать Z и X. Первая ось вращения детали, вторая — движения резца.
У токарно-фрезерных станков добавляется координата Y. Кроме этих основных осей для обозначения движения других рабочих органов используют дополнительные оси. В сложных станках движение может происходить в 12 направлениях, причем в половине из них одновременно. Даже сочетание вращения заготовки с перемещением резца, породившее токарный станок, создало принципиально новое качество обработки. Теперь представьте, насколько более сложную деталь способен создать станок по металлу, возможных сочетаний у которого в шесть раз больше.
Обрабатывающие центры торговой компании TRENS
Все установки этой фирмы имеют одну характерную конструкцию — наклонную раму. В итоге станки очень прочные и жесткие. На таком аппарате легко создавать максимально точные детали.
У этой торговой марки есть несколько обрабатывающих металл фрезерных станков с различным уровнем комплектации. Следует описать наиболее популярные и часто используемые на крупно- и среднесерийных производствах обрабатывающие центры.
SBL 300
Одна из простых моделей, которая работает по нарезанию резьбы, выполняет фрезерные работы, а также сложные манипуляции. Несмотря на самые простые выполняемые операции, данное устройство легко справляется со всеми фрезерными операциями.
Шпиндель данного устройства отличается повышенной жесткостью, прочностью и отменной надежностью. Его преимущество в возможности долгое время работать на высоких скоростях.
Отдельно стоит сказать и об С-оси характеристиках, которые влияют на крутящий момент. Именно эти характеристики позволяют быстро менять рабочие режимы, что необходимо в условиях современного производства.
Все плюсы данного устройства удалось получить благодаря оборудованию закрепления дискового типа.
SBL 500 A
На этом современном станке легко можно обрабатывать детали массой до тонны. В составе станка имеется противонадшпиль, а также просто настраивается понятная система ЧПУ. Заготовки фиксируются посредством гидравлических механизмов.
Особенностью данного механизма является то, что можно осуществить сверление вне оси за один прием.
SBL 700
Этот вариант станка из своей линейки считается наиболее современным. Он способен обрабатывать ступенчатую деталь и материал прямой конфигурации. При этом масса заготовки на аппарате может вырасти до 2.5 тонн. Работа всего устройства в системе ЧПУ описывается 3 D- программированием.
Через Интернет Протокол осуществляется подключение .
Характеристики токарного станка XDNC50 с ЧПУ
| Характеристики | Наименование | Спецификации | |||
| Основные характеристики | Maкс. Обработка над станиной | 530 мм | |||
| Maкс. Длина центра | 1000 мм | ||||
| Расстояние между шпинделем и задней бабкой | 1050 мм | ||||
| Размеры | Maкс. Диаметр обработки на станине | 330 мм(тип вала) | |||
| Maкс. Диаметр обработки на носителе | 250 мм | ||||
| Maкс. Длина обработки от кулачка до задней бабки | 830 мм | ||||
| Maкс. Сквозной диаметр | 80 мм | ||||
| Точность позиционирования | Точность перемещения, оси Х | 0.006 мм | |||
| Точность перемещения, оси Z | 0.013 мм | ||||
| Точность позиции по оси X | 0.025 мм | ||||
| Точность позиции по оси Z | 0.03 мм | ||||
| Расстояния центра шпинделя | Расстояние от центра шпинделя до пола | 1030 мм | |||
| Характеристики Шпинделя | Диаметр, отверстия шпинделя | 82 мм | |||
| Внутренний диаметр хвостовика конуса шпинделя | 1：20／φ90 | ||||
| Скорость шпинделя | Автоматические 3 передачи скор. 34～2000 об./мин Выс：215～2000 об/мин, Ср：76～700об/мин, Низ：34～320 об/мин | ||||
| Характеристики передней бабки | Тип передней бабки | Передняя бабка по оси Y | |||
| Диапазон передней бабки | ER25 (Ø2-Ø16) | ||||
| Скорость передней бабки | 3000 об./мин | ||||
| Расстояние между бабками | 60 мм | ||||
| Характеристики двигателя | Основной шпиндель | 7.5 кВт | |||
| Двигатель передней бабки | 1.5 кВт | ||||
| Двигатель перед, бабки по оси Y | 1.2 кВт | ||||
| Серводвигатель оси Z | 1.5 кВт | ||||
| Серводвигатель оси Х | 1.2 кВт | ||||
| Двигатель насоса охлаждения | AYB — 0.115 кВт | ||||
| Установка гидравлического зажима | Стандартный гидравлик. Зажим | Гидравлический. Зажим | 8 дюйма (ручной)/(гидравлический) | ||
| Характеристики перемещения осей | Скорость перемещения по оси Х | 4 м/мин | |||
| Скорость перемещения по оси Z | 8 м/мин | ||||
| Перемещение по оси Х | 310 мм | ||||
| Перемещение по оси Z | 1020 мм | ||||
| Задняя бабка | Тип носика | MT5 | |||
| Перемещение задний, бабки | 150 мм | ||||
| ПеремещениеЗадней бабки по оси Х | ±15 мм | ||||
| Производительность револьверной головки | Тип револьверной головки | 6-позиционная револьверная голова | |||
| Время смены инструмента: позиция /45градусов /60 градусов | 2.8 секунд | ||||
| Габаритные размеры инструментов | Инструменты обработки, диаметр | 25×25 | |||
| Расточный резец | φ25 | ||||
| Возможность заменяемости режущих пластин | Нет | ||||
| Центр люнета | Диапазон зажима | ≤200 мм | |||
| Предельные размеры | Д × Ш× В | 3100ммx1260мм x 1600мм | |||
| Вес | Общий вес | 2600 кг | |||
Структура и параметры станка
| Наименование | Страна происх. | Марка | Примечание |
| Прибор управления | Китай | GSK 988 | |
| Серводвигатель шпинделя | Китай | GSK 7.5кВт | |
| Серводвигатель осей X ,Z | Китай | GSK | Шинный тип |
| Шпиндель | Китай | South | |
| Подшипники шпинделя | Китай | HRB | Класс P4 |
| Подшипник направляющих | Китай | HRB | Класс P4 |
| Направляющие | Китай | South | Твердый рельс |
| Шарико-винтовая пара | Китай | Hanjiang / bot | |
| Двигатель вращающих, инструментов | Китай | GSK | |
| Зажим патрона вращающего инструментом по оси Y | Китай | ||
| Зажимной патрон | Китай | BillionChuan | Патрон 250мм ручной 3-хкулачковый |
| Электрическая револьверная головка | Китай | Hongda | Электрическая, горизонтальная, 6 позиционная |
| Автоматическая смазка | Китай | YERS | |
| Система охлаждения | Китай | Micro Special | |
| Лампа аварийной сигнализации | Китай | 3 colorsledlight | |
| Внешний ручной маховичок | Китай | Guangzhou ЧПУ |
Обрабатывающий центр 1728С
Это часто встречающийся аппарат, который способен выполнять несколько разных функций:
- работа сверлом непосредственно прямо и под необходимым углом;
- фрезеровка контурная и стандартным методом;
- заточка и расточка.
Обработка необходимой детали происходит в патроне или в его центре. Точность при обработке обеспечивается за счет особенностей механизмов:
- Главные узлы отличаются прочностью и устойчивостью к вибрациям.
- Подшипники в этом устройстве имеют высокую точность.
- Специфические термосимметричные элементы помогают предотвратить деформацию, вызванную колебанием температур.
- Система числового управления отличается надежностью и налажена по последнему слову техники.
Данная конструкция помогает обработать различные детали диаметром до 40 см и длиной до трех метров.
Обзор прочих вариантов обрабатывающего оборудования по металлу
Спросом в России пользуются токарно-фрезерные центры, которые выпускаются на Тайвани под именем компании TAKISAWA. При большом количестве выполняемых функций данная марка обладают доступной ценой.
Важно. Имеется несколько серий, многие из которых используются на производстве автомобилей и самолетов.
У наиболее популярных станков данных моделей есть по 2 токарных узла и один фрезерный. Наличие револьверной головки гарантирует высокую точность в обработки заготовки.
Испанская компания применяет свои устройства для изготовления из металла деталей с повышенным уровнем точности, а также для их последующей подгонки.
Основные особенности марки станков испанской компании GMTK:
- Сменщики инструмента.
- Гидростатическая направляющая.
- Функция температурного контроля.
На испанских станках прекрасно обрабатывают детали из металла, которые требуют особой точности.
Есть еще несколько импортных организаций, которые пользуются успехом в производстве токарно-фрезерных станков.
VICTOR
Компания из Тайвани работает на инструментальном рынке уже более 70 лет. Станки отличаются качеством и большим количеством комплектующих. Для производства станков фирма использует специальный сорт чугуна.
MULTICUT
Чешский производитель выпускает качественное современное оборудование с высокотехнологичными системами ЧПУ. Часто эти станки имеют второй шпиндель или заднюю бабку.
Такое устройство легко обрабатывает деталь по 5 координатам. Инструмент шлифует, точит, а также производит много других действий над металлическими деталями.
Как работает противошпиндель
Установка противошпинделя (контр-шпинделя) S2 с полной осью C позволяет вести обработку детали с обратной стороны (сверление, фрезеровка, перфорация) без дополнительной перестановки детали в станок, следовательно сэкономить время, необходимое на полную обработку детали. Эта возможность позволяет обрабатывать детали повышенной сложности и точности.
Типовое применение противошпинделя — изготовление валов, обработка торца с двух сторон.
Шпиндель и противошпиндель токарного обрабатывающего центра синхронизированы для обеспечения высокой точности позиционирования детали, что повышает точность тяжелой обработки.
Токарно-фрезерные станки с противошпинделем могут иметь букву «S» в названии.
Токарный станок с ЧПУ с осью Y и противошпинделем
