Другие центры с чпу по обработке металла. Токарно-фрезерный станок – что дает нам его универсальность

Деревянных и металлических заготовок по-прежнему остается востребованной в разных отраслях промышленности. Использование токарных и фрезеровочных операций позволяет получать оптимальные результаты формирования деталей при обеспечении высокой точности и минимуме затрат. Впрочем, качество обработки и финансовая оправданность использования таких методов изготовления материалов во многом зависят от применяемого оборудования. На рынке представлены довольно широко - в разных комплектациях, конструкционных и функциональных исполнениях.

Общие сведения о фрезерно-токарных станках

Станки такого типа представляют собой комбинированное оборудование, предназначенное для выполнения обширного спектра операций. Для обеих групп технологических процессов предусматриваются отдельные приводы. Обычно токарно-фрезерные станки и применяются там, где нужно попеременно производить разные обрабатывающие действия. Что касается конструкции, то ее формируют две части. Фрезерный отдел расположен вертикально, а горизонтальный токарный сегмент выступает своего рода базой, включая в себя станину, шпиндель и заднюю бабку.

Специфическая конструкция и обусловливает возможность выполнения разных по типу операций: от фасонной обработки до растачивания отверстий. Также некоторые модели предусматривают и дополнение сторонней функциональной оснасткой, которая повышает эффективность обрабатывающих процессов. Например, часто дополняют удлинителями станины, которые дают возможность работать более крупными заготовками.

Станки по металлу

В традиционном исполнении такие агрегаты выполняют операции сверления, резки и заточки металлических заготовок. При условии правильного использования мощностей агрегата материалу можно придать практически любую форму. Производители промышленного оборудования выпускают с разным уровнем рабочих показателей. Обычно выделяют маломощные установки для мастерских и небольших производственных линий, а также высокопроизводительные машины для ответственных и масштабных обрабатывающих операций.

К маломощным моделям можно отнести станки с силовым потенциалом до 400 Вт. Такое оборудование характеризуется относительно скромной массой и может устанавливаться на верстак или стол. Агрегаты, мощность которых составляет более 1000 Вт, чаще всего используются для фрезеровочных работ и сверления. В таком исполнении токарно-фрезерный станок по металлу можно встретить в составе оснащения крупных заводов, в том числе из сегмента тяжелой промышленности.

Станки по дереву

Станки из этой категории, конечно, располагают меньшими показателями мощности, но по гибкости эксплуатации они выигрывают у агрегатов, работающих с металлом. Впрочем, чаще всего на таком оборудовании производят типовые серийные операции резки или фрезерования с созданием пазов. Также в мебельной промышленности распространена операция криволинейной фигурной резки. На сегодняшний день токарно-фрезерные станки для обработки древесины предлагаются и для профессиональных, и для полупрофессиональных задач. Отличия между этими сегментами в основном сводятся к габаритам агрегатов и конструкционным особенностям.

Основные характеристики

Хотя качество работы в большей степени определяется тем, насколько конструкция и механика станка ориентированы на обслуживание конкретных заготовок, на первое место в технических параметрах специалисты ставят мощность. Для станков такого типа по дереву средний диапазон составляет 300-700 Вт, а модели, ориентированные на обработку металла, располагают 400-1000 Вт. Кроме этого, важно учитывать промежуток между центрами станка, который определит длину подходящей заготовки. Современные токарно-фрезерные станки способны работать с длиной заготовок порядка 75 см. Но опять же есть виды оснастки, которые позволяют расширять и такие характеристики. Имеет значение и величина диаметра обработки, которая может составлять до 22 см. Более углубленный анализ технических показателей должен определяться на основе задач, для которых подбирается станок. В зависимости от операций будущий владелец также может оценивать глубину заточки, параметры фрез, предельные размеры оснастки и т. д.

Токарно-фрезерный станок с ЧПУ - в чем особенность?

По сути это станки-автоматы, которые имеют возможность выполнения обработки без контроля оператора. В наиболее совершенных моделях такого типа пользователь изначально задает программу обработки с определенными параметрами и оставляет агрегат для выполнения поставленных задач. Программный тип управления позволяет производить и более точные настройки скорости вращения, характеристик обработки и других показателей. Важно отметить, что токарно-фрезерный станок с ЧПУ может автоматически менять параметры обработки в зависимости от внешних условий. От специальных датчиков на управляющий контроллер может поступать информация, к примеру, о температуре. И если будет зафиксировано превышение допустимых показателей нагрева, то агрегат или самостоятельно остановится, или снизит темпы работы.

Заключение

Разнообразие конструкций, в которых представлены современные станки, позволяет их устанавливать в любых подходящих местах: от верстака до заводской линии производства. Искать нужные модели следует в линейках производителей Jet, Oneway, Sturm, а также отечественного производителя «Энкор». Специалисты этих компаний предлагают наиболее функциональные, безопасные и гибкие в эксплуатации фрезерно-токарные станки. Цена моделей полупрофессионального уровня для обработки древесины составляет в среднем 15-25 тыс. руб. И напротив, профессиональный сегмент оборудования, предназначенного для металлических заготовок, располагает предложениями порядка 70-100 тыс. Впрочем, многое зависит также и от рабочих параметров конкретной модели, и от ее комплектации с функциональным обеспечением.

Токарно-фрезерный станок для работы по металлу, оснащенный системой ЧПУ, который также называется обрабатывающий центр, сегодня можно встретить на многих производственных предприятиях. Широчайшие возможности такого универсального оборудования позволяют подвергать качественной токарной и фрезерной обработке заготовки из металла.

Виды токарно-фрезерных центров на современном рынке

Станки данной категории подразделяются на две большие группы: устройства без ЧПУ и с ЧПУ. К оборудованию без системы ЧПУ относятся ручные, полуавтоматические и автоматизированные станки. В рамках данной статьи рассматриваются устройства, на которых реализовано числовое программное управление. Обрабатывающие центры с ЧПУ, выпускаемые современной промышленностью, подразделяются на несколько видов:

простой конструкции;
с противошпинделем;
с приводным центром;
с установленной С-осью.

Объединяет эти обрабатывающие центры, имеющие свои конструктивные особенности, то, что они одновременно обладают функциональностью токарных и фрезерных станков.

Характеристики токарно-фрезерных обрабатывающих центров

Выполнять несколько типов технологических операций (сверлильные, токарные и фрезерные) на одном устройстве позволяют и , но из-за недостаточно высокой подвижности револьверов объем производимой с их помощью продукции ограничен.

Этого недостатка лишены токарно-фрезерные обрабатывающие центры, в конструкции которых имеется специальная фрезерная головка. Посадочное отверстие в такой головке может быть выполнено под различные типы конусов (Capto, HSK, BT или ISO), что позволяет устанавливать в нее . Благодаря этому подобные токарно-фрезерные станки могут применяться для выполнения таких технологических операций по металлу, как сверление, зенкерование, нарезание резьбы, создание фасок и канавок, обработка торцов и их подрезка, развертывание и др.

Используя специальную переходную оправку, на обрабатывающие центры с ЧПУ можно устанавливать резцы с квадратным хвостовиком и режущий инструмент с особой формой посадочной части. В одном шпинделе станков этой категории можно закреплять как неподвижный, так и вращающийся рабочий инструмент. Меняются инструменты в токарно-фрезерных обрабатывающих центрах, оснащенных системой ЧПУ, автоматически, за это в конструкции станка отвечает особый механизм – сменщик.

Наибольшее распространение обрабатывающие центры с ЧПУ получили на предприятиях, которые занимаются изготовлением имеющих сложные формы деталей и конструкций из металла. При производстве таких изделий необходимо неоднократно чередовать операции точения и фрезерования, что и обеспечивается токарно-фрезерным обрабатывающим центром.

На обрабатывающих центрах преимущественно используется инструмент цельного типа или со сменными пластинами, выполненными из твердого сплава. В очень редких случаях может применяться инструмент, режущие пластины которого зафиксированы при помощи пайки.

Обрабатывающие центры с противошпинделем и С-осью

Оборудование с С-осью – это одна из первых модификаций обрабатывающего центра токарно-фрезерной группы. Для придания вращения режущему инструменту (сверлу и фрезе) на таком станке устанавливается отдельный привод. За автоматизированную смену инструментов на этом токарно-фрезерном устройстве, как и на обрабатывающих центрах других типов, отвечает специальный механизм – сменщик.

Важными функциями обрабатывающих центров с С-осью являются контроль за скоростью вращения обрабатываемой детали и индексация ее углового положения. Точность такой индексации, что важно, составляет порядка 0,001 градуса.

Токарно-фрезерные обрабатывающие центры с С-осью при оснащении их механизмом для смены режущих инструментов позволяют выполнять технологические операции, с которыми обыкновенные токарные станки справиться не могут. В частности, такими операциями являются:

фрезерная обработка элементов червячных передач;
изготовление и обработка коленчатых валов;
обработка шестерен.

Оснащение обрабатывающих центров с ЧПУ противошпинделем – это следующий этап в развитии устройств токарно-фрезерной группы. Второй шпиндель таких станков, обладающих еще большей функциональностью, устанавливают вместо задней бабки. В него вставляется правая сторона заготовки, что дает возможность подвергать обработке ее противоположной край.

Оснащение обрабатывающего центра противошпинделем позволяет превратить это устройство в полноценную производственную линию, обладающую исключительной функциональностью. Если оснастить такой фрезерно-токарный обрабатывающий центр вторым сменщиком инструментов, то эффективность его использования возрастет в разы. Что важно, качество обработки от этого нисколько не пострадает.

Наглядно принцип работы противошпинделя можно увидеть на видео ниже:

На современном рынке представлено большое разнообразие обрабатывающих центров по металлу от различных производителей. Рассмотрим некоторые из них.

Обрабатывающие центры торговой марки TRENS

Фрезерно-токарные обрабатывающие центры данной торговой марки отличаются особенной конструкцией и имеют характерный признак – наклонную раму. Это придает станкам исключительную прочность и жесткость, что позволяет выполнять на них обработку деталей с высокой точностью. Как правило, таким оборудованием оснащаются крупно- и среднесерийные производства, занимающиеся выпуском деталей со сложной конфигурацией. Перечислим наиболее популярные модели токарно- данной торговой марки.

SBL 300

Конструкция данной модели более простая, по сравнению с рассмотренной выше, что не мешает такому станку эффективно справляться с нарезанием резьбы, основными фрезерными операциями, обработкой деталей сложной конфигурации. Особого внимания заслуживает шпиндель станка, отличающийся высокой жесткостью и исключительной надежностью, что дает возможность эксплуатировать его на высоких скоростях довольно долго. Не менее примечательны и характеристики С-оси данного устройства, создающей отличный крутящий момент и обеспечивающей быстрое переключение рабочих режимов. Таких характеристик С-оси производителям удалось достичь за счет того, что в ней реализована особая система фиксации дискового типа.

Станок с ЧПУ Trens SBL 300 производства Словакии

SBL 500A

Возможности станка данной модели позволяют обрабатывать на нем заготовки, вес которых достигает 1050 кг. Обрабатывающий центр оснащается электроприводом ТМ Siemens или Fagor, в его конструкции имеется противошпиндель, легко настраиваемая и надежная система ЧПУ. Перемещения бабки станка и фиксация заготовок осуществляются при помощи гидравлических механизмов. О возможностях такого токарно-фрезерного обрабатывающего центра с ЧПУ говорит и то, что на нем можно выполнить сложнейшую технологическую операцию – внеосевое сверление – за одну установку.

SBL 700

Этот фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ является наиболее современной моделью оборудования, выпускаемого под ТМ TRENS. Технические возможности такого станка позволяют выполнять на нем обработку заготовок из металла прямолинейной, ступенчатой и криволинейной конфигурации, вес которых может доходить до 2500 кг. Обрабатывающий центр комплектуется системой ЧПУ ТМ Siemens, которая обеспечивает точное перемещение инструмента в процессе обработки. Работа станка и перемещение инструмента в такой системе ЧПУ описывается простым 3D-программированием, а ее подключение к устройству обеспечивается посредством Ethernet-протокола.

Обрабатывающий центр модели 1728С

Универсальный обрабатывающий центр этой модели заслужил особую популярность в России. Функциональные возможности позволяют такому устройству справляться со следующими технологическими операциями по обработке заготовок из металла: сверление прямое и под заданным углом, растачивание, долбление, обычное и контурное фрезерование, точение при помощи фрез и др. Обрабатывать заготовки из металла на этом можно как в патроне, так и в его центрах. Высокая точность, с которой на данном центре обрабатываются заготовки, обеспечивается следующими его конструктивными особенностями.

Основные узлы станка характеризуются повышенной жесткостью и виброустойчивостью.
В узлах оборудования установлены подшипники высокой точности.
В конструкции станка предусмотрены специальные термосимметричные элементы, которые компенсируют деформации, возникающие от температурного воздействия.
Перемещение и работа инструмента постоянно контролируются при помощи специальных элементов.
Оборудование оснащено современной и надежной системой ЧПУ.

Токарно-фрезерный станок данной модели позволяет обрабатывать заготовки диаметром до 40 см и длиной до 3 метров. Шпиндель станка имеет величину конца А8, на нем установлен патрон с сечением 40 см, диаметр отверстия в котором составляет 9,7 см.

Любой токарно-фрезерный обрабатывающий центр, включая данную модель, позволяет значительно снизить затраты на выполнение технологических операций в комплексе.

Краткий обзор других моделей обрабатывающих центров

На российских производственных предприятиях, занимающихся выпуском изделий из металла и дерева, популярными являются обрабатывающие центры, выпускаемые на Тайване под торговой маркой TAKISAWA. При своей исключительной функциональности станки данной торговой марки отличаются доступной стоимостью. На современном рынке оборудование ТМ TAKISAWA представлено следующими сериями: LA, NEX, EX и LS. Станки данных серий успешно используются на предприятиях автомобильной и авиастроительной промышленности, на машиностроительных заводах.

Наиболее популярными моделями оборудования ТМ TAKISAWA являются 4500TT, 4500S, 4500ST. В конструкции станков этих моделей имеются два токарных узла и один фрезерный, их магазин для инструмента и рабочих приспособлений может вместить в себя до 90 позиций. Такие станки, в оснащении которых есть револьверная головка, обеспечивают высокую точность и эффективность выполнения токарных и .

Среди обрабатывающих центров токарно-фрезерной группы, заслуживших высокую популярность у отечественных производителей, стоит отметить станки испанской компании GMTK, которые также выпускаются в нескольких сериях: HR800, HR1000, HR1200, HR1500. Применение таких обрабатывающих центров с ЧПУ необходимо для изготовления деталей из металла, которые отличаются высокой сложностью и должны быть обработаны с максимальной точностью.

Среди уникальных конструктивных особенностей этого оборудования можно выделить следующие: сменщик инструмента и рабочих головок, гидростатические направляющие, система температурной стабилизации. Приобретение обрабатывающих центров с ЧПУ испанской компании GMTK требуется предприятиям, продукция которых характеризуется высокой сложностью и точностью обработки.

Есть еще ряд зарубежных компаний, обрабатывающие центры которых хорошо зарекомендовали себя среди отечественных производственных предприятий.

Victor (Тайвань)

Выпуском оборудования для обработки заготовок из металла и дерева компания занимается более 70 лет. Ее станки отличаются надежной и технологичной конструкцией, качественными комплектующими. Примечательно, что для изготовления станин своего оборудования компания использует особый сорт чугуна.

MULTICUT (Чехия)

Под этой торговой маркой выпускается универсальное оборудование, оснащенное современными системами ЧПУ. В зависимости от необходимости станки могут быть оснащены задней бабкой или вторым шпинделем. Технические возможности оборудования данной марки позволяют выполнять фрезерную обработку заготовок по пяти координатам, осуществлять точение, шлифовку и прорезку, а также фрезеровать кулачки и осуществлять другие операции по металлу.

DMC (Южная Корея)

Обрабатывающие центры данной компании, отличающиеся исключительной функциональностью и высокой производительностью, относятся к категории премиум-класса.

Перечень наименований токарных станков по металлу включает в себя наибольшее количество позиций среди металлообрабатывающего оборудования. Обработка заготовок в процессе резания или точения – их главная функция.

С помощью токарных станков можно совершать следующие операции:

обточка и расточка поверхностей (цилиндрических, фасонных и конических);
нарезание резьбы;
сверление;
обработка торцов и пр.

Фрезерные станки предназначены для обработки деревянных поверхностей и резки металла. С их помощью подвергаются обработке разные фасонные и плоские поверхности, конические и зубчатые колеса, тела вращения и др. Основной элемент станков такого вида – фреза. Принцип действия фрезерного станка заключается в том, что фреза, установленная в процессе обработки в шпинделе, выполняет вращение, а заготовка, закрепленная на рабочем столе – движение подачи. Движение может быть как по прямой, так и по наклонной линии.

Типы системы управления фрезерных станков

ручная;
автоматизированная;
управление с помощью ЧПУ.

В парках оборудования металлообрабатывающих компаний встречаются и многоцелевые станки – токарно-фрезерные обрабатывающие центры. Их особенность заключается в том, что они одновременно выполняют функции токарного и фрезерного станков.

При выборе токарно-фрезерного оборудования с ЧПУ необходимо учитывать тип материала, который подлежит обработке на этом оборудовании. Токарно-фрезерные станки с ЧПУ имеют высокие показатели по обработке изделий из цветных металлов и их сплавов, стали, пластмассы и др.

Специфическими по строению, но универсальными по применению являются настольные токарно-фрезерные станки, в которых объединены сразу две машины с отдельными приводами. Это незаменимое решение для случаев, когда в условиях мастерской эпизодически необходимо вести как токарные, так и фрезерные операции.

Конструктивно данный станок состоит из спаренных частей - горизонтальной токарной (со своей станиной, шпинделем и задней бабкой) и вертикальной фрезерной (у которого шпиндель расположен в центральной части станины).

Операции, которые выполняет станок токарно фрезерный настольный, это проходное точение вдоль цилиндра заготовки или фасонная обработка фигурным резцом, торцевание, снятие фасок, образование конусов и выборка галтелей, растачивание отверстий. С помощью подвода задней бабки доступно нарезание внутренней резьбы метчиком и наружной резьбы плашкой.

Фрезерная часть обеспечивает возможность вырезки прямых и криволинейных пазов на наружных поверхностях, а также сверление отверстий. Установка шлифовальных кругов вместе с перемещением стола в горизонтальной плоскости по обеим координатам позволяет вести шлифовку внешних поверхностей установленной детали.

Важные технические характеристики

Расстояние между центрами (до 750 мм) - определяет максимальную длину устанавливаемой заготовки.
Максимальный диаметр обработки над станиной (до 220 мм) - предельный диаметр цилиндрического прутка для токарной обточки.
Максимальная глубина точения за 1 проход (до 0,2-0,3 мм) - предельный припуск, который станок токарно фрезерный снимает за один проход резца при токарной обработке, характеризует производительность станка.
Максимальный диаметр концевой и торцевой фрезы (13 и 30 мм)- предельные размеры устанавливаемых во фрезерный шпиндель инструментов.