Інші центри із чпу з обробки металу. Токарно-фрезерний верстат – що дає нам його універсальність

Дерев'яні і металеві заготовки, як і раніше, залишаються затребуваними в різних галузях промисловості. Використання токарних та фрезерувальних операцій дозволяє отримувати оптимальні результати формування деталей при забезпеченні високої точності та мінімум витрат. Втім, якість обробки та фінансова виправданість використання таких методів виготовлення матеріалів багато в чому залежать від обладнання, що застосовується. На ринку представлені досить широко - у різних комплектаціях, конструкційних та функціональних виконаннях.

Загальні відомості про фрезерно-токарні верстати

Верстати такого типу є комбінованим обладнанням, призначеним для виконання широкого спектра операцій. Для обох груп технологічних процесівпередбачаються окремі приводи. Зазвичай токарно-фрезерні верстати застосовуються там, де потрібно поперемінно робити різні обробні дії. Щодо конструкції, то її формують дві частини. Фрезерний відділ розташований вертикально, а горизонтальний токарний сегмент виступає своєрідною базою, включаючи станину, шпиндель і задню бабку.

Специфічна конструкція і обумовлює можливість виконання різних типів операцій: від фасонної обробки до розточування отворів. Також деякі моделі передбачають і доповнення стороннім функціональним оснащенням, яке підвищує ефективність обробних процесів. Наприклад, часто доповнюють подовжувачами станини, які дають змогу працювати більшими заготовками.

Верстати по металу

У традиційному виконанні такі агрегати виконують операції свердління, різання та заточування металевих заготовок. За умови правильного використанняпотужностей агрегату матеріалу можна надати практично будь-яку форму. Виробники промислового обладнання випускають із різним рівнем робочих показників. Зазвичай виділяють малопотужні установки для майстерень та невеликих виробничих ліній, а також високопродуктивні машини для відповідальних та масштабних обробних операцій.

До малопотужних моделей можна віднести верстати із силовим потенціалом до 400 Вт. Таке обладнання характеризується відносно скромною масою і може встановлюватися на верстат або стіл. Агрегати, потужність яких становить понад 1000 Вт, найчастіше використовуються для фрезерувальних робіт та свердління. У такому виконанні токарно-фрезерний верстатпо металу можна зустріти у складі обладнання великих заводів, у тому числі із сегменту важкої промисловості.

Верстати по дереву

Верстати з цієї категорії, звичайно, мають менші показники потужності, але за гнучкістю експлуатації вони виграють у агрегатів, що працюють з металом. Втім, найчастіше на такому устаткуванні виробляють типові серійні операції різання або фрезерування зі створенням пазів. Також у меблевій промисловості поширена операція криволінійного фігурного різання. На сьогоднішній день токарно-фрезерні верстати для обробки деревини пропонуються і для професійних, і для напівпрофесійних завдань. Відмінності між цими сегментами в основному зводяться до габаритів агрегатів та конструкційних особливостей.

Основні характеристики

Хоча якість роботи більшою мірою визначається тим, наскільки конструкція та механіка верстата орієнтовані на обслуговування конкретних заготовок, на перше місце в технічні параметриспеціалісти ставлять потужність. Для верстатів такого типу по дереву середній діапазон становить 300-700 Вт, а моделі, орієнтовані на обробку металу, мають 400-1000 Вт. Крім цього, важливо враховувати проміжок між центрами верстата, який визначить довжину заготовки. Сучасні токарно-фрезерні верстати здатні працювати з довжиною заготовок близько 75 см. Але знову ж таки є види оснастки, які дозволяють розширювати такі характеристики. Має значення і величина діаметра обробки, яка може становити до 22 см. Більше поглиблений аналіз технічних показників повинен визначатися на основі завдань, для яких підбирається верстат. Залежно від операцій, майбутній власник також може оцінювати глибину заточування, параметри фрез, граничні розміри оснастки і т.д.

Токарно-фрезерний верстат із ЧПУ - у чому особливість?

По суті, це верстати-автомати, які мають можливість виконання обробки без контролю оператора. У найбільш досконалих моделях такого типу користувач спочатку визначає програму обробки з певними параметрами і залишає агрегат для виконання поставлених завдань. Програмний тип керування дозволяє виробляти точніші налаштування швидкості обертання, характеристик обробки та інших показників. Важливо, що токарно-фрезерний верстат з ЧПУ може автоматично змінювати параметри обробки залежно від зовнішніх умов. Від спеціальних датчиків на керуючий контролер може надходити інформація, наприклад, про температуру. І якщо буде зафіксовано перевищення допустимих показників нагріву, то агрегат самостійно зупиниться, або знизить темпи роботи.

Висновок

Різноманітність конструкцій, в яких представлені сучасні верстати, дозволяє їх встановлювати у будь-яких відповідних місцях: від верстата до заводської лінії виробництва Шукати потрібні моделі слід у лінійках виробників Jet, Oneway, Sturm, а також вітчизняного виробника «Енкор». Фахівці цих компаній пропонують найбільш функціональні, безпечні та гнучкі в експлуатації фрезерно-токарні верстати. Ціна моделей напівпрофесійного рівня обробки деревини становить середньому 15-25 тис. крб. І навпаки, професійний сегмент обладнання, призначеного для металевих заготовок, має пропозиції близько 70-100 тис. Втім, багато залежить також і від робочих параметрів конкретної моделі, і від її комплектації з функціональним забезпеченням.

Токарно-фрезерний верстат для роботи по металу, оснащений системою ЧПУ, який також називається обробний центр, сьогодні можна зустріти на багатьох виробничих підприємствах. Найширші можливості такого універсального обладнання дозволяють піддавати якісній токарній та фрезерній обробці заготовки з металу.

Види токарно-фрезерних центрів на сучасному ринку

Верстати цієї категорії поділяються на дві великі групи: пристрої без ЧПУ та з ЧПУ. До обладнання без системи ЧПУ відносяться ручні, напівавтоматичні та автоматизовані верстати. У рамках цієї статті розглядаються пристрої, на яких реалізовано числове програмне управління. Обробні центри з ЧПУ, що випускаються сучасною промисловістю, поділяються на кілька видів:

простий конструкції;
із протишпинделем;
із приводним центром;
із встановленою С-віссю.

Об'єднує ці обробні центри, що мають свої конструктивні особливості, те, що вони одночасно мають функціональність токарних та фрезерних верстатів.

Характеристики токарно-фрезерних обробних центрів

Виконувати кілька типів технологічних операцій(свердлувальні, токарні та фрезерні) на одному пристрої дозволяють і, але через недостатньо високу рухливість револьверів обсяг виробленої з їх допомогою продукції обмежений.

Цього недоліку позбавлені токарно-фрезерні обробні центри, конструкції яких є спеціальна фрезерна головка. Посадковий отвір у такій головці може бути виконаний під різні типиконусів (Capto, HSK, BT або ISO), що дозволяє встановлювати у ній . Завдяки цьому подібні токарно-фрезерні верстати можуть застосовуватися для виконання таких технологічних операцій по металу, як свердління, зенкерування, нарізування різьблення, створення фасок та канавок, обробка торців та їх підрізування, розгортання та ін.

Використовуючи спеціальне перехідне оправлення, на обробні центри з ЧПУ можна встановлювати різці з квадратним хвостовиком і різальний інструмент з особливою формою посадкової частини. В одному шпинделі верстатів цієї категорії можна закріплювати як нерухомий, так і робочий інструмент, що обертається. Змінюються інструменти в токарно-фрезерних обробних центрах, оснащених системою ЧПУ, автоматично, за це у конструкції верстата відповідає спеціальний механізм – змінник.

Найбільшого поширення обробні центри з ЧПУ набули на підприємствах, які займаються виготовленням тих, хто має складні формидеталей та конструкцій з металу. При виробництві таких виробів необхідно неодноразово чергувати операції точення та фрезерування, що забезпечується токарно-фрезерним обробним центром.

На обробних центрах переважно використовується інструмент цільного типу або зі змінними пластинами, виготовленими з твердого сплаву. В окремих випадках може застосовуватися інструмент, ріжучі пластини якого зафіксовані за допомогою пайки.

Обробні центри з протишпинделем та С-віссю

Обладнання із С-віссю – це одна з перших модифікацій обробного центру токарно-фрезерної групи. Для надання обертання ріжучому інструменту (свердлу та фрезі) на такому верстаті встановлюється окремий привід. За автоматизовану зміну інструментів на цьому токарно-фрезерному пристрої, як і на центрах обробки інших типів, відповідає спеціальний механізм - змінник.

Важливими функціями обробних центрів з С-віссю є контроль за швидкістю обертання деталі, що обробляється, і індексація її кутового положення. Точність такої індексації, що важливо, становить близько 0,001 градуса.

Токарно-фрезерні обробні центри із С-віссю при оснащенні їх механізмом для зміни різальних інструментівдозволяють виконувати технологічні операції, з якими прості токарні верстати впоратися не можуть. Зокрема, такими операціями є:

фрезерне оброблення елементів черв'ячних передач;
виготовлення та обробка колінчастих валів;
обробка шестерень.

Оснащення обробних центрів із ЧПУ протишпинделем – це наступний етап у розвитку пристроїв токарно-фрезерної групи. Другий шпиндель таких верстатів, що мають ще більшу функціональність, встановлюють замість задньої бабки. У нього вставляється права стороназаготівлі, що дає можливість обробляти її протилежний край.

Оснащення обробного центру протишпинделем дозволяє перетворити цей пристрій на повноцінну виробничу лінію, що має виняткову функціональність. Якщо оснастити такий фрезерно-токарний обробний центр другим замінником інструментів, ефективність його використання зросте в рази. Що важливо, якість обробки від цього не постраждає.

Наочно принцип протишпинделя можна побачити на відео нижче:

На сучасному ринкупредставлено велике розмаїттяобробних центрів по металу від різних виробників. Розглянемо деякі з них.

Обробні центри торгової марки TRENS

Фрезерно-токарні обробні центри даної торгової маркивідрізняються особливою конструкцією та мають характерна ознака- Похилу раму. Це надає верстатам виняткову міцність та жорсткість, що дозволяє виконувати на них обробку деталей із високою точністю. Як правило, таким обладнанням оснащуються велико- та середньосерійні виробництва, що займаються випуском деталей зі складною конфігурацією. Перерахуємо найбільш популярні моделі токарно-даної торгової марки.

SBL 300

Конструкція даної моделі більш проста, в порівнянні з розглянутою вище, що не заважає такому верстату ефективно справлятися з нарізанням різьблення, основними фрезерними операціями, обробкою деталей складної конфігурації. Особливої увагизаслуговує на шпиндель верстата, що відрізняється високою жорсткістю і винятковою надійністю, що дає можливість експлуатувати його на високих швидкостяхдоволі довго. Не менш примітними є і характеристики С-осі даного пристрою, що створює відмінний момент, що крутить, і забезпечує швидке перемикання робочих режимів. Таких параметрів С-осі виробникам вдалося досягти за рахунок того, що в ній реалізована спеціальна система фіксації дискового типу.

Верстат із ЧПУ Trens SBL 300 виробництва Словаччини

SBL 500A

Можливості верстата даної моделі дозволяють обробляти на ньому заготовки, вага яких сягає 1050 кг. Обробний центр оснащується електроприводом ТМ Siemens або Fagor, у його конструкції є протишпиндель, легко налаштована та надійна система ЧПУ. Переміщення бабки верстата та фіксація заготовок здійснюються за допомогою гідравлічних механізмів. Про можливості такого токарно-фрезерного обробного центру з ЧПК говорить і те, що на ньому можна виконати найскладнішу технологічну операцію – позаосьове свердління – за одну установку.

SBL 700

Цей фрезерний обробний центр з ЧПУ є найбільш сучасною моделлюобладнання, яке випускається під ТМ TRENS. Технічні можливості такого верстата дозволяють виконувати на ньому обробку заготовок з металу прямолінійної, ступінчастої та криволінійної конфігурації, вага яких може сягати 2500 кг. Обробний центр комплектується системою ЧПУ ТМ Siemens, яка забезпечує точне переміщення інструменту в процесі обробки. Робота верстата та переміщення інструменту в такій системі ЧПУ описується простим 3D-програмуванням, а її підключення до пристрою забезпечується за допомогою Ethernet-протоколу.

Обробний центр моделі 1728С

Універсальний обробний центр цієї моделі заслужив на особливу популярність у Росії. Функціональні можливості дозволяють такому пристрої справлятися з наступними технологічними операціями з обробки заготовок з металу: свердління пряме та під заданим кутом, Розточування, довбання, звичайне і контурне фрезерування, точення за допомогою фрез та ін. Обробляти заготовки з металу на цьому можна як у патроні, так і в його центрах. Висока точність, з якою на даному центрі обробляються заготівлі, забезпечується його конструктивними особливостями.

Основні вузли верстата характеризуються підвищеною жорсткістю та вібростійкістю.
У вузлах обладнання встановлені підшипники високої точності.
У конструкції верстата передбачені спеціальні термосиметричні елементи, що компенсують деформації, що виникають від температурного впливу.
Переміщення та робота інструменту постійно контролюються за допомогою спеціальних елементів.
Обладнання оснащене сучасною та надійною системоюЧПУ.

Токарно-фрезерний верстат даної моделі дозволяє обробляти заготовки діаметром до 40 см та довжиною до 3 метрів. Шпиндель верстата має величину кінця А8, на ньому встановлено патрон із перетином 40 см, діаметр отвору в якому становить 9,7 см.

Будь-який токарно-фрезерний обробний центр, включаючи цю модель, дозволяє значно знизити витрати на виконання технологічних операцій у комплексі.

Короткий огляд інших моделей обробних центрів

На російських виробничих підприємствах, що займаються випуском виробів з металу та дерева, популярними є обробні центри, що випускаються на Тайвані під торговою маркою TAKISAWA. За своєю винятковою функціональністю верстати цієї торгової марки відрізняються доступною вартістю. На сучасному ринку обладнання ТМ TAKISAWA представлене такими серіями: LA, NEX, EX та LS. Верстати цих серій успішно використовуються на підприємствах автомобільної та авіабудівної промисловості, на машинобудівних заводах.

Найбільш популярними моделями обладнання ТМ TAKISAWA є 4500TT, 4500S, 4500ST. У конструкції верстатів цих моделей є два токарні вузли і один фрезерний, їх магазин для інструменту та робочих пристроїв може вмістити до 90 позицій. Такі верстати, в оснащенні яких є револьверна головка, забезпечують високу точність та ефективність виконання токарних та .

Серед обробних центрів токарно-фрезерної групи, що заслужили високу популярність у вітчизняних виробниківВарто відзначити верстати іспанської компанії GMTK, які також випускаються в кількох серіях: HR800, HR1000, HR1200, HR1500. Застосування таких обробних центрів з ЧПУ необхідне виготовлення деталей з металу, які відрізняються високою складністю і повинні бути оброблені з максимальною точністю.

Серед унікальних конструктивних особливостейцього обладнання можна виділити наступні: змінник інструменту та робочих головок, гідростатичні напрямні, система температурної стабілізації. Придбання обробних центрів із ЧПУ іспанської компанії GMTK потрібне підприємствам, продукція яких характеризується високою складністю та точністю обробки.

Є ще низка закордонних компаній, обробні центри яких добре зарекомендували себе серед вітчизняних виробничих підприємств.

Victor (Тайвань)

Випуском обладнання для обробки заготовок з металу та дерева компанія займається понад 70 років. Її верстати відрізняються надійною та технологічною конструкцією, якісними комплектуючими. Примітно, що для виготовлення станин обладнання компанія використовує особливий сорт чавуну.

MULTICUT (Чехія)

Під цією торговою маркою випускається універсальне обладнання сучасними системамиЧПУ. Залежно від необхідності верстати можуть бути оснащені задньою бабкою або другим шпинделем. Технічні можливості обладнання даної марки дозволяють виконувати фрезерну обробку заготовок за п'ятьма координатами, здійснювати точення, шліфування та прорізання, а також фрезерувати кулачки та здійснювати інші операції по металу.

DMC (Південна Корея)

Обробні центри цієї компанії, що відрізняються винятковою функціональністю та високою продуктивністю, відносяться до категорії преміум-класу.

Перелік найменувань токарних верстатів по металу включає найбільша кількістьпозицій серед металообробного обладнання Обробка заготовок у процесі різання чи точення – їхня головна функція.

За допомогою токарних верстатів можна здійснювати такі операції:

обточування та розточування поверхонь (циліндричних, фасонних та конічних);
нарізування різьблення;
свердління;
обробка торців та ін.

Фрезерні верстати призначені для обробки дерев'яних поверхоньта різання металу. З їх допомогою піддаються обробці різні фасонні та плоскі поверхні, конічні та зубчасті колеса, тіла обертання та ін. Основний елемент верстатів такого виду – фреза. Принцип дії фрезерного верстатаполягає в тому, що фреза, встановлена в процесі обробки в шпинделі, виконує обертання, а заготівля, закріплена на робочому столі рух подачі. Рух може бути як по прямій, так і похилій лінії.

Типи системи керування фрезерних верстатів

ручна;
автоматизована;
керування за допомогою ЧПУ.

У парках обладнання металообробних компаній трапляються і багатоцільові верстати – токарно-фрезерні обробні центри. Їхня особливість полягає в тому, що вони одночасно виконують функції токарного та фрезерного верстатів.

При виборі токарно-фрезерного обладнанняз ЧПУ необхідно враховувати тип матеріалу, що підлягає обробці на цьому устаткуванні. Токарно-фрезерні верстати з ЧПУ мають високі показники з обробки виробів із кольорових металів та їх сплавів, сталі, пластмаси та ін.

Специфічними за будовою, але універсальними для застосування є настільні токарно-фрезерні верстати, в яких об'єднані відразу дві машини з окремими приводами. Це незамінне рішення для випадків, коли в умовах майстерні епізодично необхідно проводити як токарні, так і фрезерні операції.

Конструктивно даний верстатскладається з спарених частин - горизонтальної токарної (зі своєю станиною, шпинделем і задньою бабкою) та вертикальною фрезерною (у якої шпиндель розташований у центральній частині станини).

Операції, які виконує верстат токарно фрезерний настільний, це прохідне точення вздовж циліндра заготовки або фасонна обробка фігурним різцем, торцювання, зняття фасок, утворення конусів та вибірка жолобників, розточування отворів. За допомогою підведення задньої бабки доступне нарізування внутрішньої різьбимітчик і зовнішній різьблення плашкою.

Фрезерна частина забезпечує можливість вирізування прямих та криволінійних пазів на зовнішніх поверхнях, а також свердління отворів. Установка шліфувальних кіл разом із переміщенням столу в горизонтальній площині по обох координатах дозволяє вести шліфування зовнішніх поверхонь встановленої деталі.

Важливі технічні характеристики

Відстань між центрами (До 750 мм) - визначає максимальну довжину заготовки, що встановлюється.
Максимальний діаметр обробки над станиною (До 220 мм) - граничний діаметрциліндричного прутка для токарного обточування.
Максимальна глибинаточення за 1 прохід (До 0,2-0,3 мм) - граничний припуск, який верстат токарно фрезерний знімає за один прохід різця при токарній обробці, характеризує продуктивність верстата.
Максимальний діаметр кінцевої та торцевої фрези (13 і 30 мм)- граничні розміри встановлюються в шпиндель фрезернийінструментів.