Токарно-фрезерний верстат для роботи по металу, оснащений системою ЧПУ, який також називається обробний центр, сьогодні можна зустріти на багатьох виробничих підприємствах. Надзвичайно широкі можливості такого універсального обладнання дозволяють піддавати якісної токарної і фрезерної обробки заготовки з металу.
Багатоцільовий токарно-фрезерний обробний центр з ЧПУ
Види токарно-фрезерних центрів на сучасному ринку
Верстати даної категорії поділяються на дві великі групи: пристрої без ЧПУ і з ЧПУ. До обладнання без системи ЧПУ відносяться ручні, напівавтоматичні і автоматизовані верстати. В рамках даної статті розглядаються пристрої, на яких реалізовано числове програмне керування. Обробні центри з ЧПК, що випускаються сучасною промисловістю, підрозділяються на кілька видів:
- простої конструкції;
- з протівошпінделем;
- з приводним центром;
- зі встановленою С-віссю.
Об’єднує ці обробні центри, які мають свої конструктивні особливості, то, що вони одночасно володіють функціональністю токарних і фрезерних верстатів.
Компактний настільний токарно-фрезерний верстат, не оснащений ЧПУ
Характеристики токарно-фрезерних оброблювальних центрів
Виконувати кілька типів технологічних операцій (свердлильні, токарні та фрезерні) на одному пристрої дозволяють і токарно-револьверні верстати, але через недостатньо високої рухливості револьверів обсяг виробленої з їх допомогою продукції обмежений.
Цього недоліку позбавлені токарно-фрезерні обробні центри, в конструкції яких є спеціальна фрезерна головка. Розмір отвору в такий голівці може бути виконано під різні типи конусів (Capto, HSK, BT або ISO), що дозволяє встановлювати в неї токарні різці. Завдяки цьому подібні токарно-фрезерні верстати можуть застосовуватися для виконання таких технологічних операцій по металу, як свердління, зенкування, нарізування різьблення, створення фасок і канавок, обробка торців і їх підрізування, розгортання і ін.
Використовуючи спеціальну перехідну оправлення, на обробні центри з ЧПК можна встановлювати різці з квадратним хвостовиком і ріжучий інструмент з особливою формою посадкової частини. В одному шпинделі верстатів цієї категорії можна закріплювати як нерухомий, так і обертається робочий інструмент. Змінюються інструменти в токарно-фрезерних обробних центрах, оснащених системою ЧПУ, автоматично, за це в конструкції верстата відповідає особливий механізм — змінник.
Найбільшого поширення обробні центри з ЧПК отримали на підприємствах, які займаються виготовленням мають складні форми деталей і конструкцій з металу. При виробництві таких виробів необхідно неодноразово чергувати операції точіння і фрезерування, що і забезпечується токарно-фрезерним обробляють центром.
На обробних центрах переважно використовується інструмент цільного типу або зі змінними пластинами, виконаними з твердого сплаву. У дуже рідкісних випадках може застосовуватися інструмент, ріжучі пластини якого зафіксовані за допомогою пайки.
Робочі органи обробного центру з ЧПУ
Обробні центри з протівошпінделем і С-віссю
Устаткування с віссю — це одна з перших модифікацій обробного центру токарно-фрезерної групи. Для додання обертання ріжучого інструменту (свердла і фрези) на такому верстаті встановлюється окремий привід. За автоматизовану зміну інструментів на цьому токарно-фрезерному пристрої, як і на обробних центрах інших типів, відповідає спеціальний механізм — змінник.
Важливими функціями оброблювальних центрів з С-віссю є контроль за швидкістю обертання оброблюваної деталі і індексація її кутового положення. Точність такої індексації, що важливо, складає близько 0,001 градуса.
Токарно-фрезерні обробні центри з С-віссю при оснащенні їх механізмом для зміни ріжучих інструментів дозволяють виконувати технологічні операції, з якими звичайні токарні верстати впоратися не можуть. Зокрема, такими операціями є:
Протівошпіндель з віссю С значно збільшує функціональність верстата
- фрезерна обробка елементів черв’ячних передач;
- виготовлення та обробка колінчастих валів;
- обробка шестерень.
Оснащення обробних центрів із ЧПК протівошпінделем — це наступний етап у розвитку пристроїв токарно-фрезерної групи. Другий шпиндель таких верстатів, що володіють ще більшою функціональністю, встановлюють замість задньої бабки. У нього вставляється права сторона заготовки, що дає можливість піддавати обробці її протилежної край.
Оснащення обробного центру протівошпінделем дозволяє перетворити цей пристрій в повноцінну виробничу лінію, що володіє винятковою функціональністю. Якщо оснастити такий фрезерно-токарний обробний центр другим наступником інструментів, то ефективність його використання зросте в рази. Що важливо, якість обробки від цього анітрохи не постраждає.
Наочно принцип роботи протівошпінделя можна побачити на відео нижче:
На сучасному ринку представлена ??велика різноманітність обробних центрів по металу від різних виробників. Розглянемо деякі з них.
Обробні центри торгової марки TRENS
Фрезерно-токарні оброблювальні центри даної торгової марки відрізняються особливою конструкцією і мають характерну ознаку — похилу раму. Це надає верстатів виняткову міцність і жорсткість, що дозволяє виконувати на них обробку деталей з високою точністю. Як правило, таким обладнанням оснащуються крупно-і середнє серійне виробництва, що займаються випуском деталей зі складною конфігурацією. Перелічимо найбільш популярні моделі токарно-фрезерних верстатів даної торгової марки.
SBL 300
Конструкція даної моделі простіша, в порівнянні з розглянутою вище, що не заважає такому станку ефективно справлятися з нарізуванням різьблення, основними фрезерними операціями, обробкою деталей складної конфігурації. На особливу увагу заслуговує шпиндель верстата, що відрізняється високою жорсткістю і винятковою надійністю, що дає можливість експлуатувати його на високих швидкостях досить довго. Не менш примітні і характеристики С-осі даного пристрою, що створює відмінний крутний момент і забезпечує швидке переключення робочих режимів. Таких характеристик С-осі виробникам вдалося досягти за рахунок того, що в ній реалізована особлива система фіксації дискового типу.
Верстат з ЧПУ Trens SBL 300 виробництва Словаччини
SBL 500A
Можливості верстата даної моделі дозволяють обробляти на ньому заготовки, вага яких досягає 1050 кг. Обробний центр оснащується електроприводом ТМ Siemens або Fagor, в його конструкції є протівошпіндель, легко настроюється і надійна система ЧПУ. Переміщення бабки верстата і фіксація заготовок здійснюються за допомогою гідравлічних механізмів. Про можливості такого токарно-фрезерного обробного центру з ЧПУ говорить і те, що на ньому можна виконати складну технологічну операцію — внеосевой свердління — за одну установку.
Верстат TRENS SBL 500A
SBL 700
Цей фрезерний обробний центр з ЧПУ є найбільш сучасною моделлю обладнання, що випускається під ТМ TRENS. Технічні можливості такого верстата дозволяють виконувати на ньому обробку заготовок з металу прямолінійною, ступінчастою і криволінійної конфігурації, вага яких може доходити до 2500 кг. Обробний центр комплектується системою ЧПУ ТМ Siemens, яка забезпечує точне переміщення інструменту в процесі обробки. Робота верстата і переміщення інструменту в такій системі ЧПУ описується простим 3D-програмуванням, а її підключення до пристрою забезпечується за допомогою Ethernet-протоколу.
Верстат Trens SBL 700
Обробний центр моделі 1728С
Універсальний обробний центр цієї моделі заслужив особливу популярність в Росії. Функціональні можливості дозволяють такому пристрою справлятися з такими технологічними операціями по обробці заготовок з металу: свердління пряме і під заданим кутом, розточування, довбання, звичайне і контурне фрезерування, точіння за допомогою фрез і ін. Обробляти заготовки з металу на цьому токарно-фрезерному верстаті з ЧПУ можна як в патроні, так і в його центрах. Висока точність, з якою на даному центрі обробляються заготовки, забезпечується наступними його конструктивними особливостями.
- Основні вузли верстата характеризуються підвищеною жорсткістю і вібростійкою.
- У вузлах обладнання встановлені підшипники високої точності.
- В конструкції верстата передбачені спеціальні термосімметрічние елементи, які компенсують деформації, що виникають від температурного впливу.
- Переміщення і робота інструменту постійно контролюються за допомогою спеціальних елементів.
- Устаткування оснащене сучасною і надійною системою ЧПУ.
Токарно-фрезерний обробний центр моделі 1728С
Токарно-фрезерний верстат даної моделі дозволяє обробляти заготовки діаметром до 40 см і довжиною до 3 метрів. Шпиндель верстата має величину кінця А8, на ньому встановлений патрон з перетином 40 см, діаметр отвору в якому становить 9,7 см.
Будь-токарно-фрезерний обробний центр, включаючи дану модель, дозволяє значно знизити витрати на виконання технологічних операцій в комплексі.
Короткий огляд інших моделей обробних центрів
На російських виробничих підприємствах, що займаються випуском виробів з металу і дерева, популярними є обробні центри, що випускаються на Тайвані під торговою маркою TAKISAWA. При своїй винятковій функціональності верстати даної торгової марки відрізняються доступною вартістю. На сучасному ринку обладнання ТМ TAKISAWA представлено наступними серіями: LA, NEX, EX і LS. Верстати даних серій успішно використовуються на підприємствах автомобільної та авіабудівній промисловості, на машинобудівних заводах.
Токарно-фрезерний обробний центр за роботою
Найбільш популярними моделями обладнання ТМ TAKISAWA є 4500TT, 4500S, 4500ST. У конструкції верстатів цих моделей є два токарних вузла і один фрезерний, їх магазин для інструменту і робочих пристосувань може вмістити в себе до 90 позицій. Такі верстати, в оснащенні яких є револьверна головка, забезпечують високу точність і ефективність виконання токарних і фрезерних робіт по металу.
Серед обробних центрів токарно-фрезерної групи, що заслужили високу популярність у вітчизняних виробників, варто відзначити верстати іспанської компанії GMTK, які також випускаються в декількох серіях: HR800, HR1000, HR1200, HR1500. Застосування таких обробних центрів із ЧПК необхідно для виготовлення деталей з металу, які відрізняються високою складністю і повинні бути оброблені з максимальною точністю.
Серед унікальних конструктивних особливостей цього обладнання можна виділити наступні: змінник інструмента і робочих головок, гідростатичні напрямні, система температурної стабілізації. Придбання обробних центрів із ЧПК іспанської компанії GMTK потрібно підприємствам, продукція яких характеризується високою складністю і точністю обробки.
Комплексний токарно-фрезерний центр DMC
Є ще ряд зарубіжних компаній, обробні центри яких добре зарекомендували себе серед вітчизняних виробничих підприємств.
Victor (Тайвань)
Випуском обладнання для обробки заготовок з металу і дерева компанія займається більше 70 років. Її верстати відрізняються надійною і технологічною конструкцією, якісними комплектуючими. Примітно, що для виготовлення станин свого обладнання компанія використовує особливий сорт чавуну.
MULTICUT (Чехія)
Під цією торговою маркою випускається універсальне обладнання, оснащене сучасними системами ЧПУ. Залежно від необхідності верстати можуть бути оснащені задньою бабкою або другим шпинделем. Технічні можливості обладнання даної марки дозволяють виконувати фрезерну обробку заготовок по п’яти координатах, здійснювати гостріння, шліфування і прорізом, а також фрезерувати кулачки і здійснювати інші операції по металу.
DMC (Південна Корея)
Обробні центри даної компанії, що відрізняються винятковою функціональністю і високою продуктивністю, відносяться до категорії преміум-класу.
Токарно-фрезерні центри, якими оснащуються сучасні підприємства, — це верстати, що відрізняються широкою функціональністю. Використовуючи таке обладнання, можна виконувати найскладніші фрезерні операції і різні види токарної обробки з деталями, виготовленими з металу.