Как правильно выбрать обрабатывающий центр

Обрабатывающий центр — это современный станок, позволяющий обрабатывать заготовки, обычно металлические, путем съема материала. Этот процесс называется фрезерованием (вид механической обработки). В частности, в данном руководстве рассматриваются обрабатывающие центры и фрезерные станки с ЧПУ (числовым программным управлением).

Посмотреть обрабатывающие центры

  • Как выбрать обрабатывающий центр

    4-осевой обрабатывающий центр производителя COMAU

    Выбор обрабатывающего центра будет опираться на несколько критериев: форма и сложность заготовки, обрабатываемый материал и, наконец, габаритные размеры станка.

    В зависимости от сложностиформы заготовки вы можете выбрать:

    • Количество осей: cтанок имеет минимум 3 линейные оси и максимум 7 осей. Большинство станков оснащены 5-ю осями.
    • Направление шпинделя: вертикальный или горизонтальный.

    Наконец, габаритные размеры станка будут зависеть от пространства, которым располагает ваша мастерская или завод.

  • Сколько осей для обрабатывающего центра?

    5-осевой обрабатывающий центр производителя Maschinenfabrik Berthold Hermle AG

    Выбор количества осей обрабатывающего центра будет зависеть от геометрии заготовки. Чаще всего станки оснащены 5 осями, но существуют также 3-осевые, 4-осевые станки и даже станки, имеющие до 7 осей. В этом разделе речь пойдет о 5-осевых станках, так как они являются наиболее распространенными. В частности, мы рассмотрим:

    • 5-осевые синхронные станки
    • Станки 3+2 оси

    В 5-осевом станке режущий инструмент одновременно перемещается по трем линейным осям X, Y и Z и поворачивается по двум поворотным осям A и B. Это называется 5-осевой синхронной обработкой. Преимущество 5-осевых синхронных станков заключается в возможности обработки сложных заготовок за одну операцию. Таким образом, при перемещении режущего инструмента по 5 осям заготовка обрабатывается с 5 сторон. Данная конфигурация очень интересна, особенно для обработки сложных заготовок, но является дорогостоящей.

    Возможна и другая 5-осная конфигурация: 3+2. В этой конфигурации станок выполняет 3-осевое фрезерование. Две поворотные оси используются для направления и удержания режущего инструмента в фиксированном наклонном положении. Данная конфигурация подходит для обработки заготовок малой сложности, черновых операций или изготовления пресс-форм.

  • Вертикальный или горизонтальный обрабатывающий центр?

    Горизонтальный обрабатывающий центр производителя Mazak

    Шпиндель обрабатывающего центра может располагаться вертикально или горизонтально. Обе системы имеют свои достоинства и недостатки.

    Горизонтальный обрабатывающий центр

    • Шпиндель располагается горизонтально и позволяет выполнять резку под небольшим углом, в частности, на боковой стороне заготовки.
    • Данный тип обработки подходит для фрезерования пазов или формирования плоских поверхностей.
    • Такая обработка адаптирована для очень крупных заготовок и сложных геометрических форм.
    • Эта конфигурация облегчает отвод стружки.
    • Смена инструмента происходит быстро.
    • Также возможна функция смены паллет.
    • Этот тип обработки больше подходит для тяжелых заготовок, требующих обработки с нескольких сторон.

    Вертикальный обрабатывающий центр

    • При вертикальной установке шпинделя инструменты режут по верхней части заготовки.
    • Такая конфигурация позволяет обрабатывать крупные заготовки со всех сторон без вмешательства оператора.
    • Этот тип обработки подходит для заточки штампов и крепежных деталей.
  • Какие материалы возможно обрабатывать?

    Обработке подлежат различные материалы. Тип материала определяет необходимую мощность, а также скорость вращения шпинделя станка. Нижеследующая таблица поможет вам определиться с выбором.

    Материал Требуемая
    мощность
    Требуемая скорость вращения (об/мин) Необходимые
    характеристики
    Алюминий Высокая Высокая Высокоскоростной двигатель привода шпинделя
    Чугун Высокий крутящий момент Низкие обороты Двигатель шпинделя с высоким крутящим моментом

    Передача

    Жесткость

    Гашение вибраций

    Графит/Композиты Низкий крутящий момент Высокая Высокоскоростной двигатель привода шпинделя

    Термическая устойчивость

    Система пылеулавливания

    Пластмасса Низкий крутящий момент Высокая Высокоскоростной двигатель привода шпинделя
    Титан Высокий крутящий момент Низкие обороты Двигатель шпинделя с высоким крутящим моментом

    Передача

    Жесткость

    Гашение вибраций

    Сталь Высокий крутящий момент Низкие обороты Двигатель шпинделя с высоким крутящим моментом

    Передача

    Жесткость

    Гашение вибраций

    Геометрия траектории инструмента

    Стекло/Керамика/Камень Высокий крутящий момент Очень низкая
    (во избежание микротрещин)
    Из спеченного алмаза
    Дерево Средний крутящий момент Высокая Система отвода стружки
  • Какие прочие критерии стоит учесть?

      При выборе обрабатывающего центра также можно ориентироваться на следующие критерии:

    • Скорость: уже было отмечено, что скорость зависит от обрабатываемого материала. Материалы с низкой жесткостью требуют высоких скоростей вращения, особенно для чистовой обработки. Более твердые материалы требуют более низких скоростей.
    • Наличие устройства смены паллет: это позволяет избежать вмешательства оператора и сокращает время цикла при обработке заготовок.
    • Автоматическая загрузка/разгрузка: это позволяет производить обработку без присмотра.
    • Число шпинделей
    • Числовое программное управление (ЧПУ): позволяет программировать движения, которые должен выполнять станок, чтобы сформировать определенную деталь.
      • Система числового управления включает в себя обрабатывающий инструмент, паллеты, на которых фиксируются заготовки, систему смены заготовок и систему хранения.
      • ЧПУ позволяет автоматизировать все операции.
  • Как определить размеры обрабатывающего центра?

    Выбор режима обработки предполагает определение параметров производства и позволяет получить необходимые размеры заготовок. Помимо прочего, необходимо учитывать движение по трем линейным осям X, Y и Z (расстояние выражено в мм).

  • Каковы новые тенденции для обрабатывающих центров?

    Обрабатывающий центр производителя Haas Automation

    Станки имеют первостепенное значение в промышленном производстве. Наступление промышленной революции 4.0 и размышления о заводе будущего — более умного, эффективного и экологичного — заставляют пересмотреть производственные процессы.

    На рынке появляются новые тенденции: среди прочих можно выделить подключенный обрабатывающий центр, экологичный обрабатывающий центр и гибридный обрабатывающий центр.

     

    Подключенный обрабатывающий центр

    При стремительном развитии Интернета вещей станки теперь также становятся подключенными объектами. Действительно, обрабатывающие центры становятся все более усовершенствованными и оснащены все большим количеством датчиков (датчики скорости, температуры и т.д.), регулярно передающих данные. Собранные таким образом данные позволяют, например, предусмотреть возможные поломки и провести своевременное техническое обслуживание.

    Другой важной особенностью подключенных станков является возможность удаленного управления ими с планшета или мобильного телефона и мгновенное оповещение в случае возникновения проблемы, позволяющее немедленно приступить к ее разрешению. Таким образом, подключенные обрабатывающие центры обеспечивают более высокую производительность и снижают риск поломок.

     

    Экологичный обрабатывающий центр

    Стремясь сделать производственные процессы более экологичными, некоторые производители разработали обрабатывающие центры, потребляющие меньше энергии и оказывающие меньшее воздействие на окружающую среду..

    Например, производитель BENZ интегрировал в свои станки технологию рекуперации энергии, обеспечивающую функционирование датчиков. Скорость работы инструмента, вибрации и тепло, выделяемое станком , позволяют рекуперировать энергию и, таким образом, не прибегать к использованию батарей, менее экологичных и подлежащих частой замене.

     

    Гибридный обрабатывающий центр

    Такие станки одновременно выполняют функции обработки и фрезерования или фрезерования и 3D-печати. Компания DMG MORI стала одним из лидеров в развитии данной тенденции: их станок Lasertec 65 3D сочетает фрезерование и аддитивные технологии.

    Гибридные станки позволяют повысить эффективность производства за счет сокращения производственных циклов. Они также делают возможным создание деталей с уникальным дизайном, что было бы невозможно на других станках. Наконец, они обеспечивают экономию места.

Похожие руководства
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (No Ratings Yet)
Загрузка...
Без комментариев

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *