animateMainmenucolor
activeMenucolor
Главная / ЧПУ станок / Фрезерный ОЦ / Фрезерный Обрабатывающий Центр С Чпу - типы ОЦ

Фрезерный Обрабатывающий Центр С Чпу - типы ОЦ

Фрезерный обрабатывающий центр с чпу

Фрезерные обрабатывающие центры (ОЦ) можно классифицировать по различным признакам, рассмотрим основные типы обрабатывающих центров.

Отличия фрезерных центров по расположению шпинделя:

  • вертикальные фрезерные центры. Обрабатывающие центры с вертикальным расположением шпинделя наиболее распространены и универсальны.
  • горизонтальные обрабатывающие фрезерные центры. Использование обрабатывающих центров горизонтальной компоновки рекомендуется при обработке крупногабаритных заготовок, а благоприятные условия для эвакуации стружки при обработке полостей снижают риск повторного реза стружки, что положительно сказывается на стойкости инструмента и качестве обрабатываемых поверхностей.

Ось шпинделя всегда является осью Z и направлена на инструмент. Оси X и Y – перпендикулярные направления перемещения режущего инструмента в плоскости стола. Рассмотрим типы обрабатывающих центров отличающихся по числу управляемых осей:

  • трехкоординатный фрезерный станок с чпу;
  • четырехкоординатный фрезерный станок;
  • пятикоординатный обрабатывающий центр с чпу и т.д.

У 3-х координатных обрабатывающих центров по металлу количество управляемых осей три – X, Y, Z, которые реализуют линейное перемещение инструмента. В случае многокординатных обрабатывающих центров (4-х осевых, 5-ти и т.д.) кроме линейных перемещений добавляется вращение вокруг одной или двух осей. Вращению вокруг оси X соответствует поворотная ось А, оси Y – ось В, оси Z – ось С. Устройство числового программного управления может осуществлять управление 16 осями максимально. Например, токарно фрезерные обрабатывающие центры могут иметь управляемые подводимые люнеты (оси V, U), заднюю бабку (ось С2), устройства загрузки и выгрузки заготовок (ось W).

Здесь стоит отметить, что количество одновременно управляемых осей не может превышать значение 5, что соответствует непрерывной 5-ти координатной обработке – одновременное движение инструмента по всем пяти степеням свободы (три оси линейного перемещения и вращение вокруг двух осей, см. рис. 1).

Непрерывная 4-х осевая обработка характеризуется одновременным движением по четырем степеням свободы. Данные виды обработок используются для фрезерования авиационных деталей сложной пространственной геометрии, снижая до минимума объем слесарных доработок. Но наибольшее распространение получили позиционные (индексированные) четыреосевая и пятиосевая обработки. В этих случаях стол или шпиндель обрабатывающего центра поворачивается на ряд дискретных положений, а обработка происходит как набор операций в несколько установов. Применение позиционной пятикоординатной обработки позволяет снизить трудоемкость и номенклатуру приспособлений как на операциях фрезерования, так и сверления.

5-ти осевая обработка на обрабатывающем центре

Рис. 1. Непрерывная 5-ти осевая обработка на обрабатывающем центре

На первый взгляд сверление – тривиальная операция в сравнении с фрезерованием, но если к взаимному расположению отверстий, выполненных под разными пространственными углами, предъявляются высокие требования, то для трехосевого обрабатывающего центра это достаточно сложная задача, требующая применения отдельного установа. Кроме того, характерной особенностью деталей летательного аппарат является наличие отверстий, оси которых направлены по нормали к криволинейной поверхности. Решить данные проблемы возможно пятиосевым сверлением – шпиндель ориентируется по заданной оси и все отверстия обрабатываются за один установ (рис. 2).

5-ти осевая обработка на обрабатывающем центре

Рис. 2. Пятикоординатное сверление на обрабатывающем центре с чпу

Далее рассмотрим отличия фрезерных обрабатывающих центров с чпу по типу стола:

  • станки фрезерного типа с неподвижным столом;
  • фрезерные станки с подвижным столом

Наиболее распространенной является компоновкой станка, где оси X и Y реализованы линейным перемещением стола относительно неподвижного шпинделя. Такие станки хорошо подходят для высокоскоростной обработки (High speed machining или HSM-обработка).

Для обработки крупногабаритных деталей и тяжелого фрезерования применяют обрабатывающие центры портального (или колонного) типа, когда стол станка неподвижен, а вся шпиндельная бабка перемещается относительно него. Преимуществом обрабатывающих центров данного типа является улучшенный обзор рабочей зоны, стабильность процесса резания за счет отсутствия перемещения детали, возможность применения инструмента с увеличенным вылетом и большой массы.

По способу реализации фрезерные обрабатывающие центры бывают применимы для 4-х и 5-ти осевой обработки:

  • фрезерный ОЦ поворотным столом;
  • обрабатывающий центр с поворотным шпиндельным узлом (фрезерная головка);
  • фрезерный центр с чпу комбинированного типа, в котором совмещены поворотный стол и поворотная головка.

Каждый способ реализации многокоординатной обработки имеет как положительные моменты, так и отрицательные. Главным недостатком обрабатывающего центра с поворотным столом является небольшая рабочая зона станка, однако данная компоновка обеспечивает хорошую жесткость оборудования. Для обработки крупногабаритных изделий рекомендуется использовать портальные фрезерные центры с поворотной фрезерной головкой. Существуют многоцелевые обрабатывающие центры с поворотной фрезерной головкой, имеющей возможность вращаться только вокруг одной оси. Пятая координата в таком случае реализуется вращением стола (как правило, вокруг оси Z).

По типу основных операций, выполняемых на обрабатывающих центрах с чпу различают:

  • токарные работы
  • токарно фрезерные операции

Современное металлообрабатывающее оборудование многофункционально и способно выполнять различные операции механической обработки: точение, фрезерование, растачивание, сверление, нарезание резьбы и т.д. Большинство токарных обрабатывающих центров оснащены дополнительным фрезерным шпинделем, который хотя и уступает по технологическим возможностям фрезерным и токарно-фрезерным, но позволяет выполнять простые фрезерные операции. Поэтому классификация по типу операций условна, но позволяет судить, для какого основного типа операций предназначен станок.