Покупатели часто используют термины «фрезерный станок с ЧПУ» и « обрабатывающий центр » как синонимы, и эта путаница приводит к реальным финансовым потерям. Обрабатывающий центр определяется тем, что он делает между резами, а не во время них — он сам меняет инструменты, управляет стружкой и охлаждающей жидкостью, а также выполняет программу, которая превращает заготовку из сырья в готовую деталь без вмешательства оператора. В этом руководстве объясняется, что такое обрабатывающий центр, механизмы, определяющие реальное время цикла и точность, основные типы обрабатывающих центров, как их используют в промышленности и что следует проверить перед покупкой.

Что такое обрабатывающий центр?

Обрабатывающий центр — это фрезерный станок с ЧПУ, оснащенный автоматическим устройством смены инструмента (АТС), защитным кожухом, системой управления стружкой и охлаждающей жидкостью, а также системой управления, способной запускать полную многоинструментальную программу в автоматическом режиме. Каждый обрабатывающий центр — это фрезерный станок; но не каждый фрезерный станок является обрабатывающим центром. Устройство смены инструмента — это разделительная линия, и оно полностью меняет экономику.

Причина в настройке, а не в скорости. На ручном фрезерном станке деталь, для обработки которой требуется торцевая фреза, три сверла, метчик и расточная оправка, требует шести операций, каждая из которых может привести к смещению заготовки или ошибке. На обрабатывающем центре деталь зажимается один раз, и станок самостоятельно извлекает каждый инструмент, поэтому геометрическое соотношение между всеми элементами фиксируется осями станка, а не действиями оператора. Повышение точности достигается за счет исключения переналадок, и лишь во вторую очередь за счет повышения точности станка.

Эта единственная идея объясняет большинство последующих проектных решений: почему в горизонтальных станках используются устройства смены паллет, почему существуют пятиосевые станки и почему фраза «все в одном» стала основой для всей отрасли.

Механика: что на самом деле определяет время цикла и точность?

Время смены инструмента обычно указывается неверно.

Производители указывают время между сменами инструмента — секунды от момента отпускания одного инструмента до захвата следующего, часто от 1,5 до 3 секунд. На самом деле на ваш цикл влияет время между срезами : от момента, когда последний инструмент покидает зону резания, до начала работы следующего инструмента, включая остановку шпинделя, его отвод, саму смену инструмента, изменение положения и перезапуск шпинделя. Время между срезами обычно в два-три раза превышает заявленное значение. При обработке детали с двадцатью сменами инструмента разница между исправной и неисправной сменой инструмента может составлять минуту на деталь — что при больших объемах работы затмевает любую разницу в скорости резания.

Ускорение важнее, чем быстрое перемещение.

Показатели скорости быстрого перемещения (48 м/мин, 60 м/мин) выглядят впечатляюще и имеют гораздо меньшее значение, чем предполагают покупатели. При обработке типичных деталей перемещения по осям короткие — несколько десятков миллиметров между отверстиями. Станок никогда не достигает своей максимальной скорости быстрого перемещения на расстоянии 30 мм; он тратит все время перемещения на ускорение и замедление. Ускорение, измеряемое в g, определяет время коротких перемещений , и это характеристика, которую чаще всего упускают из виду в брошюрах. При сравнении двух станков для обработки больших объемов сверления, запрашивайте показатели ускорения, а не скорости быстрого перемещения.

Конусность шпинделя: почему интерфейс определяет качество резки

Конус соединяет инструмент со станком, и его жесткость определяет глубину резания, которую шпиндель может фактически выдержать. Стандартный конус BT или CAT контактирует только с конусом; под нагрузкой держатель может слегка наклоняться внутри конуса. Системы с двойным контактом зажимают как конус, так и поверхность шпинделя, значительно повышая жесткость на изгиб и повторяемость. HSK использует короткий полый конус, который расширяется под действием силы натяжения, обеспечивая сцепление с обеими поверхностями, а также противодействует центробежному расширению, ухудшающему сцепление при очень высоких оборотах.

Практические рекомендации просты. Конусы большего диаметра (BT50) подходят для черновой обработки стали; конусы меньшего диаметра (BT30, BT40) — для быстрой смены инструмента и более высоких скоростей. Какой бы вариант вы ни выбрали, вам понадобятся держатели на весь срок службы станка, поэтому стандартизация на всем предприятии оправдывает себя.

Взгляд в будущее: почему управление является частью механизма

На трехмерном контуре программа состоит из тысяч коротких линейных сегментов. Если система управления обрабатывает их по одному, ей приходится замедляться в конце каждого сегмента, из-за чего станок работает с перебоями, оставляя видимые грани. Система управления с функцией предварительного анализа считывает сотни блоков заранее, распознает, что сегменты образуют плавную кривую, и объединяет их в непрерывное движение на полной подаче. Именно поэтому два станка с идентичными механическими характеристиками могут отличаться на 30% по времени цикла и заметно по качеству поверхности пресс-форм. Скорость обработки блоков и глубина предварительного анализа — это характеристики, о которых стоит поинтересоваться.

Тепловое расширение — это незаметный, но эффективный убийца точности.

Шпиндель, работающий три часа, увеличивается в размерах. Шариковые винты нагреваются и удлиняются. Колонна наклоняется, поскольку одна сторона нагревается. При длительной работе без присмотра причиной выхода последних деталей из-под контроля обычно является температурный дрейф, а не точность позиционирования, в то время как первые детали были идеальными. В серьезных станках эта проблема решается с помощью симметричных конструкций, охладителей шпинделя, охлаждающей жидкости, подаваемой через шариковые винты, и термокомпенсации, которая моделирует увеличение размеров деталей на основе показаний датчиков температуры. Если вы обрабатываете детали с жесткими допусками в течение длительных циклов, поинтересуйтесь, какая именно термокомпенсация предусмотрена в станке.

Жесткое нарезание резьбы и синхронизированный шпиндель

Жесткая нарезка резьбы точно синхронизирует вращение шпинделя с подачей по оси Z, поэтому метчик вращается точно по своему шагу без компенсации натяжения. Это быстрее и точнее, чем плавающий держатель метчика, и позволяет нарезать более глубокую и мелкую резьбу. Кроме того, для этого требуется шпиндель, способный быстро замедляться, менять направление вращения и снова ускоряться, с достаточно точным энкодером для поддержания синхронизации — именно поэтому время цикла нарезки резьбы на станке является действительно полезным показателем качества привода.

Позиционирование по схеме 3+2 не является одновременным пятиосевым позиционированием.

Это отличие позволяет покупателям сэкономить больше денег, чем любое другое. При обработке по схеме 3+2 (также называемой позиционной пятиосевой обработкой) две вращательные оси наклоняют деталь под углом, зажимают ее в этом положении, и станок обрабатывает материал тремя линейными осями. При одновременной пятиосевой обработке все пять осей непрерывно перемещаются вместе вдоль траектории движения инструмента.

Подавляющее большинство реальных пятиосевых операций выполняется по схеме 3+2 — обработка пяти граней детали за одну установку. Одновременное перемещение действительно необходимо только для поверхностей с непрерывной кривизной, таких как рабочие колеса, лопатки и сложные штампы. Возможность одновременной обработки предъявляет гораздо более высокие требования к системе управления, кинематической калибровке и программному обеспечению CAM, и, соответственно, увеличивает стоимость. Приобретение пятиосевого оборудования для одновременной обработки, если требуется только 3+2, является наиболее распространенным избыточным решением в этом секторе.

Основные части обрабатывающего центра

  1. Основание, колонна и конструкция — обычно из сильно ребристого чугуна; определяют жесткость и тепловые характеристики.
  2. Шпиндель — с ременным приводом для обеспечения крутящего момента, с прямым приводом для плавности хода или со встроенным электродвигателем для высокой скорости.
  3. Автоматическая система смены инструмента — безрычажная карусельная (проще, медленнее) или двухрычажная (быстрее, является производственным стандартом).
  4. Магазин для инструментов — обычно от 16 до 60 отделений; вместимость определяет, сколько заданий можно загрузить одновременно.
  5. Линейные оси — шариковые винты с линейными направляющими или коробчатыми направляющими, приводимые в движение серводвигателями с обратной связью от энкодера.
  6. Поворотные оси (4-я и 5-я) — поворотный стол или цапфа, обеспечивающие угловое позиционирование.
  7. Устройство смены паллет — позволяет загрузить следующую деталь, пока текущая вырезается.
  8. Система подачи стружки и охлаждающая система , включая подачу охлаждающей жидкости через шпиндель для обработки глубоких отверстий.
  9. Системы измерения — шпиндельные щупы для установки деталей, лазерные или контактные щупы для измерения параметров инструмента.
  10. Система ЧПУ — это интерфейс и механизм управления движением, определяющие фактические возможности станка.

Что может делать обрабатывающий центр?

  • Фрезерование торцевых и плечевых поверхностей — плоские поверхности, квадратные ступени и базовые грани.
  • Обработка пазов и полостей пресс-форм — основа производства пресс-форм и штампов.
  • Сверление, развертывание и расточка — точное позиционирование отверстий с заданными размерами и качеством отделки.
  • Жесткое нарезание резьбы и фрезерование резьбы — нарезание внутренней резьбы, в том числе в твердых или труднообрабатываемых материалах.
  • 3D-контурирование — создание скульптурных поверхностей на основе траекторий обработки в CAM-системе.
  • Многосторонняя обработка — обработка нескольких поверхностей за один зажим с использованием 4-й или 5-й оси.
  • Контроль качества в процессе производства — измерение параметров и автоматическое применение смещений.
  • Автоматизированное производство — работа во время перерывов и в ночное время с использованием паллетных пулов и управлением сроком службы инструментов.

Типы обрабатывающих центров

Обрабатывающие центры классифицируются по ориентации шпинделя и конструктивным особенностям. Эти параметры определяют поведение стружки, способ загрузки деталей, а также пригодность станка для единичных изделий или для автоматизированного производства.

1. Вертикальный обрабатывающий центр (ВОМ)

Вертикальный обрабатывающий центр имеет вертикальный шпиндель над неподвижным столом и является наиболее распространенным типом станков в мире. Он недорог по сравнению со своими возможностями, прост в настройке, и оператор может видеть процесс резки.

Его сильная сторона — обработка практически плоских заготовок, закрепленных на столе: плит, корпусов, кронштейнов, формовочных плит, приспособлений. Универсальный вертикально- фрезерный станок выполняет большую часть работ по субподряду. Его слабая сторона — стружка. На вертикальном станке стружка попадает в обрабатываемую полость и должна быть удалена, поэтому глубокие полости в стали требуют подачи охлаждающей жидкости через шпиндель и тщательного программирования, а повторная обработка стружки представляет собой постоянный риск.

Идеально подходит для: общего машиностроения, прототипирования, изготовления пресс-форм, кронштейнов и корпусов, а также для любых цехов, чья работа меняется от недели к неделе.

2. Обрабатывающий центр для нарезания резьбы (сверлильно-нарезной центр)

Обрабатывающий центр для нарезания резьбы — это вертикально-фрезерный центр, оптимизированный для скорости, а не для мощности. Он имеет более легкую конструкцию, меньший конус (обычно BT30), очень высокое ускорение и безрычажный инструментальный сменщик, позволяющий менять инструменты примерно за секунду. При обработке деталей с большим количеством мелких отверстий — корпусов электроники, соединительных пластин, компонентов мобильных устройств, блоков клапанов — сверлильно-нарезной центр может сократить цикл вдвое по сравнению с полноразмерным вертикально-фрезерным центром, поскольку почти все время уходит на позиционирование и смену инструмента, а не на резку.

Компромисс заключается в высокой производительности резки. Станок BT30 не будет обрабатывать сталь так же грубо, как станок BT40, и он для этого не предназначен.

Идеально подходит для: массового производства мелких деталей с большим количеством отверстий, компонентов электроники и потребительских товаров, а также для работы с алюминием.

3. Горизонтальный обрабатывающий центр (ГОМ)

Горизонтальный обрабатывающий центр вращает шпиндель на боку. Непосредственное преимущество заключается в силе тяжести: стружка отваливается прямо из зоны резания, а не скапливается в ней, поэтому горизонтальный обрабатывающий центр обрабатывает сталь и чугун весь день без повторной обработки стружки, а срок службы инструмента заметно увеличивается.

Главное преимущество — это устройство смены паллет. Практически каждый горизонтальный обрабатывающий центр (ГОКЦ) им оснащен, поэтому оператор загружает следующую деталь на вторую паллету, пока станок обрабатывает первую — время загрузки полностью исключается из цикла. Добавьте к этому поворотный стол с индексацией, и ГОКЦ со сменой паллет обработает четыре грани детали за один зажим. Именно это сочетание объясняет, почему ГОКЦ доминируют в серьезном производстве, несмотря на то, что стоят значительно дороже, чем вертикальные обрабатывающие центры (ВОКЦ).

Идеально подходит для: средне- и крупносерийного производства, чугуна и стали, многогранных деталей и автоматизированного производства.

4. Горизонтально-расточной и фрезерный станок с ЧПУ

Горизонтально-расточной и фрезерный станок с ЧПУ имеет выдвижной расточный шпиндель (ось W), который глубоко проникает в крупные заготовки. Если горизонтально-расточной станок — это серийный станок, то расточный станок — это станок для обработки крупных деталей: корпусов редукторов, корпусов насосов и клапанов, сварных конструкций, деталей, изготовленных методом прессования.

Главная его особенность — возможность создания больших, точно выровненных отверстий — например, концентрических посадочных мест подшипников через обе стенки корпуса, которые должны быть соосны с точностью до микрон, иначе сборка не будет работать. Расточно-фрезерный станок в сочетании с поворотным столом может обрабатывать все четыре стороны большого корпуса, не нарушая работу оборудования.

Идеально подходит для: крупных корпусов и рам, тяжелых металлоконструкций, компонентов энергетического и тяжелого машиностроения, ремонта крупных узлов.

5. Двухколонный обрабатывающий центр с ЧПУ

Когда детали становятся очень большими, одна колонна изгибается под нагрузкой и наклоняется при нагреве. Двухколонный обрабатывающий центр с ЧПУ — также называемый мостовым или портальным типом — перемещает шпиндель по поперечной направляющей, охватывающей две колонны. Замкнутая конструктивная петля симметрично распределяет силы резания и тепловое расширение, поэтому точность сохраняется на протяжении всего перемещения, измеряемого в метрах.

Эти станки доминируют в производстве крупных пресс-форм и штампов, конструкционных деталей для аэрокосмической отрасли, станочных оснований и штамповочной оснастки. Двухколонный обрабатывающий центр также является естественным местом для больших пятигранных головок, которые поворачиваются, чтобы достигать боковых сторон высокой заготовки без ее повторного зажима.

Идеально подходит для: очень крупных заготовок, больших пресс-форм и штампов, аэрокосмических конструкций и любых работ, где точность должна сохраняться при длительных перемещениях.

6. Пятиосевые обрабатывающие центры

Пятиосевой станок дополнительно оснащен двумя вращательными осями, обычно в виде поворотного стола (деталь наклоняется и вращается) или поворотной головки (шпиндель наклоняется). Это позволяет обрабатывать пять граней детали за один зажим, что исключает как время настройки, так и накопленную погрешность перепозиционирования.

Конструкции с цапфами более жесткие и лучше подходят для мелких деталей; конструкции с наклоном головки подходят для крупных заготовок, которые практически невозможно наклонить. Как обсуждалось выше, большая часть производственной работы на пятиосевых станках выполняется с позиционированием 3+2 — пятиосевой вертикально-фрезерный станок окупает свою стоимость за счет исключения переналадки задолго до того, как кто-либо начнет выполнять на нем одновременную траекторию обработки.

Вертикальный и горизонтальный обрабатывающие центры

Критерий Вертикальный (VMC) Горизонтальный (HMC)
Ориентация шпинделя Вертикально, над столом Горизонтально, рядом с работой
Удаление чипов Чипсы падают в разрез Под действием силы тяжести фишки легко отваливаются.
Стоимость покупки Ниже Значительно выше
Настройка и видимость Отлично — открыто и хорошо видно. Закрытое помещение; погрузка осуществляется на поддон.
устройство смены поддонов Необязательный и редкий Стандартная комплектация большинства машин.
Количество поверхностей на зажим Один (плюс опция 4-й оси) Четыре, с таблицей индексации.
сталь и чугун Хорошо, с управлением чипами. Отличный
Использование шпинделя Остановки для погрузки Резка во время загрузки оператором
Лучший объем производства От единичных случаев до средних Средний или высокий уровень, выключение света

Правило принятия решения: вертикальный обрабатывающий центр (ВОМ) минимизирует стоимость владения станком; горизонтальный обрабатывающий центр (ГОМ) минимизирует стоимость производства детали. При объеме производства ниже определенного уровня годовой объем ВОМ выигрывает по общей стоимости; при объеме выше этого уровня решающее значение имеют коэффициент использования шпинделя и поведение стружки ГОМ.

Промышленное применение обрабатывающих центров

В каждой отрасли используются обрабатывающие центры, но каждый из них имеет свои особенности. Определение этих особенностей — кратчайший путь к выбору подходящего станка.

Производство пресс-форм и штампов

Обработка полостей, стержней, направляющих и электродов требует длительных циклов финишной обработки с малым шагом. Основные требования касаются качества поверхности, термической стабильности и точности прогнозирования . Один проход финишной обработки может длиться двенадцать часов, в течение которых дрейф должен оставаться в пределах микрон, а система управления должна обеспечивать плавное смешивание тысяч мельчайших сегментов без замедления. В настоящее время преобладают двухколонные машины и высокопроизводительные вертикальные обрабатывающие центры с термокомпенсацией.

Автомобильная промышленность и силовые установки

Головки цилиндров, блоки, корпуса трансмиссий и кронштейны обрабатываются из литых деталей в больших объемах. Основные факторы, влияющие на производительность, — это использование шпинделя, контроль стружки и технологичность процесса . Чугун образует абразивную стружку, которая должна немедленно удаляться с режущей поверхности, и станок должен работать в режиме перерыва. По определению, это территория высокоточных обрабатывающих центров с паллетным складом.

Аэрокосмические конструкции

Ребра жесткости, лонжероны, кронштейны и корпуса фрезеруются из цельного материала с большим объемом съема материала или из титана на низкой скорости и с высоким крутящим моментом. Давление контролируется доступом к пяти поверхностям, скоростью съема металла и контролем деформации . Тонкие стенки снижают остаточные напряжения по мере удаления материала, поэтому стратегия обработки и оснастка имеют такое же значение, как и сам станок. В стандартной комплектации используются пятиосевые и двухколонные станки.

Энергетика и тяжелое оборудование

Корпуса турбин, корпуса насосов и клапанов, корпуса редукторов и компоненты прессовальных машин имеют большие размеры и вес. К факторам, влияющим на производительность, относятся рабочая зона, нагрузка на стол и соосность отверстий . В производстве преобладают горизонтально-расточные и фрезерные станки, поскольку критически важными элементами обычно являются большие соосные отверстия, которые необходимо изготавливать без повторного зажима.

Электроника и потребительские товары

Корпуса, радиаторы, соединительные пластины и рамы устройств представляют собой небольшие алюминиевые детали со множеством отверстий и элементов. Давление определяется скоростью смены инструмента и ускорением , а не мощностью резания. Стандартным решением являются резьбонарезные центры, построенные на основе шпинделей BT30, часто работающие в многостаночных ячейках под управлением одного оператора.

Медицинские изделия

Имплантаты, корпуса инструментов и хирургические компоненты имеют небольшие размеры, сложную конструкцию, изготовлены из титана или нержавеющей стали имплантационного класса и полностью отслеживаемы. К факторам, влияющим на доступ по пяти осям, относятся целостность поверхности и документация . Детали должны быть готовы к использованию, поскольку каждая дополнительная настройка представляет собой еще один подтвержденный этап процесса.

Мастерские общего машиностроения и субподрядные цеха

Работа непредсказуема, а объемы партий невелики. Главное — время на настройку и универсальность . Мощный вертикально-фрезерный станок с вместительным инструментальным магазином и 4-й осью охватывает огромный диапазон работ, и емкость магазина имеет большее значение, чем ожидает большинство покупателей — постоянное наличие распространенных инструментов сокращает время на настройку при выполнении каждой работы.

Производители станков и капитального оборудования

Основания, колонны, салазки и столы представляют собой крупные, тяжелые отливки, точность которых определяет точность всего, что на них установлено. Давление влияет на геометрическую точность на больших расстояниях перемещения и тепловую симметрию . Двухколонные станки — это естественный выбор, часто с внутрипроцессным контролем для проверки геометрии до того, как деталь покинет станок.

Как выбрать подходящий обрабатывающий центр

Рассчитывайте размеры перемещений вокруг креплений, а не отдельных деталей.

Перемещение по осям X, Y и Z должно учитывать длину детали, ее зажимного приспособления, самого длинного инструмента, а также зазор для возврата и смены инструмента. Ось Z чаще всего недооценивается покупателями, поскольку она зависит как от длины инструмента, так и от высоты зажимного приспособления.

Посчитайте грани, а затем определитесь с осями.

Если для обработки одной грани детали достаточно вертикально-фрезерного станка. Две или три грани с вращением вокруг одной оси подразумевают 4-ю ось. Четыре или пять граней, или угловые элементы, подразумевают 5-осевой станок — но, как уже обсуждалось, перед оплатой последнего убедитесь, что вам действительно необходима система позиционирования 3+2 или система одновременного перемещения.

Пусть объем определит вертикальное или горизонтальное положение.

Рассчитайте, какая часть вашего цикла приходится на загрузку и разгрузку. Если загрузка составляет 20% цикла, а станок работает весь день, то устройство смены паллет возвращает эти 20% непосредственно в время работы шпинделя. Именно этот расчет, а не цена покупки, является честной основой для выбора между вертикально-фрезерным станком и горизонтально-фрезерным станком.

Щедро увеличьте размер магазина инструментов.

Магазин, идеально подходящий для современных задач, заставляет постоянно менять инструменты, что, по сути, является временем на подготовку. Дополнительные карманы — одни из самых дешевых вариантов по вместимости, которые можно приобрести при заказе, и одни из самых дорогих при добавлении позже.

Сопоставьте характеристики шпинделя с материалом.

Для алюминия важны высокие обороты и эффективное удаление стружки; для стали и чугуна — крутящий момент на низких оборотах и жесткость; для титана — и крутящий момент, и теплоотвод. Шпиндель с ременным приводом обеспечивает крутящий момент на низких оборотах; шпиндель со встроенным двигателем — скорость и плавность хода. Прежде чем сравнивать показатели, определите, какой материал превосходит другие.

Рассматривайте систему управления как часть механизма.

Глубина предварительного просмотра, скорость обработки блоков, поддержка измерения, управление сроком службы инструмента и доступность постобработки CAM — все это определяет практические возможности станка. Выбор системы управления, с которой ваши сотрудники уже знакомы, стоит больше, чем незначительно улучшенные характеристики, с которыми им придется бороться.

Перед установкой спланируйте подключение периферийных устройств.

Тип конвейера для стружки, фильтрация охлаждающей жидкости, давление через шпиндель, система удаления тумана, требования к фундаменту и электропитание — все это необходимо определить на раннем этапе. Модернизация конвейера для стружки или повышение давления охлаждающей жидкости после установки — это трудоемкий и дорогостоящий процесс.

Как обслуживать обрабатывающий центр

  1. Перед каждой сменой инструмента очищайте конус шпинделя. Даже малейший скол на конусе приводит к биению, которое ухудшает качество обработки и сокращает срок службы инструмента. Это самая важная минута во всей процедуре технического обслуживания.
  2. Проводите техническое обслуживание устройства смены инструмента. Изнашиваются захваты, кулачковые толкатели и механизм индексации магазина. Падение инструмента на скорости 10 000 об/мин наносит ущерб гораздо большему, чем сам инструмент.
  3. Необходимо активно контролировать состояние охлаждающей жидкости. Еженедельно проверяйте ее концентрацию, удаляйте посторонние масла и очищайте фильтры. Состояние охлаждающей жидкости влияет на качество обработки поверхности, срок службы инструмента, коррозию станка и здоровье оператора.
  4. Следите за предупреждающими признаками неисправности шпинделя. Повышение температуры, шум или вибрация предшествуют поломке. Плановая замена подшипников обходится значительно дешевле, чем внеплановый ремонт шпинделя, плюс потери от простоя производства.
  5. Ежегодно проверяйте люфт шариковинтовой передачи и геометрию осей. Используйте шариковый или лазерный интерферометр. Увеличение люфта сначала проявляется в виде отклонения от круглой формы при круговой интерполяции и плохого качества обработки поверхности при изменении направления вращения.
  6. Сохраняйте целостность защитных кожухов направляющих. Поврежденный сильфон позволяет стружке и охлаждающей жидкости попадать на направляющие, что является самым быстрым путем к дорогостоящему износу осей.
  7. Дайте станку прогреться. Запрограммированный цикл прогрева перед выполнением высокоточных работ устраняет большую часть тепловых погрешностей практически без дополнительных затрат.

Часто задаваемые вопросы

В чём разница между фрезерным станком с ЧПУ и обрабатывающим центром?

Обрабатывающий центр — это фрезерный станок с ЧПУ, оснащенный автоматическим устройством смены инструмента, защитным кожухом и системой управления стружкой, способный выполнять полную многоинструментальную программу в автоматическом режиме. Устройство смены инструмента является определяющим отличием, поскольку оно исключает необходимость переналадки между операциями.

Стоит ли переплачивать за горизонтальный обрабатывающий центр?

Это зависит от объема и материала. На горизонтально-обрабатывающем станке стружка удаляется под действием силы тяжести, и резка продолжается, пока оператор загружает следующую паллету. Если загрузка составляет значительную часть вашего цикла, и станок работает стабильно, то экономия времени работы шпинделя обычно оправдывает цену. Для разнообразной мелкосерийной работы более выгодным вложением будет вертикально-обрабатывающий станок.

Нужен ли мне пятиосевой обрабатывающий центр?

Если ваши детали требуют обработки на нескольких поверхностях или под сложными углами, то да — но для большинства таких работ достаточно позиционирования по схеме 3+2, когда деталь наклоняется, зажимается и обрабатывается тремя осями. Для поверхностей с непрерывной кривизной, таких как рабочие колеса и лопатки, требуется одновременное пятиосевое перемещение, и это значительно увеличивает стоимость.

Какова необходимая вместимость магазина для инструментов?

Пересчитайте инструменты, используемые в вашей самой сложной работе, а затем добавьте те распространенные инструменты, которые вы предпочли бы оставлять постоянно заряженными. Приобретение дополнительного магазина при заказе обходится недорого; добавление его позже редко бывает выгодным.

Почему первая и последняя части длительного забега показывают разные результаты?

Практически всегда это происходит из-за теплового расширения шпинделя, шариковых винтовых передач и конструкции. Используйте цикл прогрева, проверьте наличие термокомпенсации в станке и рассмотрите возможность охлаждения шпинделя или шариковых винтовых передач, если вам необходимо соблюдать жесткие допуски в течение длительных циклов обработки.

Заключение

Стоимость обрабатывающего центра окупается за счет исключения переналадок, и каждое проектное решение вытекает из этого: устройство смены инструмента, устройство смены паллет, поворотные оси, корпус. При сравнении станков обращайте внимание не только на скорость перемещения и пиковую скорость вращения шпинделя, но и на характеристики, которые действительно определяют результаты — время смены инструмента от стружки к стружке, ускорение осей, жесткость соединения шпинделя, производительность прогнозирования и термокомпенсация. Затем пусть форма ваших деталей определяет ориентацию шпинделя, объем — вертикальное или горизонтальное положение, а количество поверхностей — количество осей.

Компания BEMATO производит и экспортирует полный спектр обрабатывающих центров — вертикальных, резьбонарезных, горизонтальных, расточных и фрезерных, а также двухколонных — наряду с фрезерными и токарными станками . Если вам нужна помощь в подборе нужной конфигурации детали по чертежу, свяжитесь с нашей инженерной командой , указав материал, размер детали, количество рабочих поверхностей, допуск и ожидаемый годовой объем производства, и мы порекомендуем станки, которые стоит рассмотреть.