Выбор фрезерного центра | Бизнес-мудрость

Выбор фрезерного центра

Открываете/расширяете бизнес в сфере металлообработки и приняли решение оснастить производство новым фрезерным обрабатывающим центром? Мудрое решение! Это весьма перспективный подход к производственному процессу в эпоху всеобщей цифровизации, внедрения технологий Индустрия 4.0 и сокращения различного рода издержек. Основным преимуществом обрабатывающих ортос фрезерных центров москва перед универсальными фрезерными станками является возможность реализовать за одну установку черновую, получистовую и чистовую обработку деталей с выполнением множества операций — различными инструментами:
• фрезерование плоскостей, пазов, канавок, уступов, окон, колодцев;
• сверление, растачивание, зенкерование, развертывание гладких и ступенчатых отверстий;
• нарезание резьбы.
Современный рынок обрабатывающих центров весьма богат. Выбрать из предлагаемого многообразия трудно, а неверные решения могут дорогого стоить во всех смыслах. Предлагаем простую очередность действий по подбору фрезерного центра именно под ваши требования.

1. С ЧЕГО НАЧАТЬ?

Начать выбор целесообразно с составления технологической карты производства, где будут подробно указаны все этапы изготовления продукции и ее характеристики:

  • Профиль изделия и виды применяемых технологических операций
  • Последовательность их выполнения и повторяемость
  • Скорость и точность обработки
  • Размер, вес и материал возможных заготовок
  • Виды и размеры необходимой оснастки
  • Плановое количество выпускаемых изделий в единицу времени (смена, неделя, месяц)

По этим данным можно подобрать прежде всего модель станка или модификацию. Дальнейший выбор будет определяться объемом денежных средств, которые вы готовы вложить в обрабатывающий центр. Итоговая стоимость оборудования всегда складывается из множества факторов: непосредственной стоимости станка, стоимости необходимых инструментов, оправок и оснастки, расходных материалов, опций, затрат на транспортные услуги, стоимости пуско-наладочных работ.

Четкое представление будущего производственного процесса позволит не ошибиться и исключит возможность ненужной траты средств.

Типы обрабатывающих центров

Металлообрабатывающее оборудование чаще всего покупают под конкретные задачи. На начальном этапе должны быть известны технологическая сложность изготовления изделий и необходимая производительность. Это поможет определиться, прежде всего, с типом обрабатывающего центра. Конструктивно существует несколько классификаций фрезерных обрабатывающих центров:

  • Горизонтальные и вертикальные
  • Одно- и двухстоечные (портальные)
  • Трех-, четырех- и пятикоординатные.

Горизонтальный центр

Прекрасно подойдет тем, для кого на производстве ценнее всего станочное время. Он ориентирован на серийную обработку крупных деталей со сложным контуром с нескольких сторон.

Фрезерный горизонтальный центр сборка

У таких обрабатывающих центров рабочий стол перемещается параллельно оси вращения шпинделя и имеет возможность поворота, реализуя четвертую контролируемую ось. Он позволяет быстро и главное с нескольких сторон обрабатывать крупные корпусные детали.
Вторым отличительным преимуществом горизонтальных центров является высокая производительность. Центры такой конструкции могут быть укомплектованы двумя и более дополнительными рабочими столами — паллетами. Система сменных паллет позволяет производить загрузку/выгрузку деталей без остановки станка (пока на одной паллете обрабатывается деталь, другая доступна оператору). Именно так реализуется принцип непрерывного производства. Горизонтальная конструкция также позволяет устанавливать сменщик инструментов «гусеничного» типа с высокой вместительностью (до 120 инструментов), позволяя тем самым осуществлять максимально возможное количество операций без переналадки станка.
Повышает производительность и свободный отвод стружки из зоны резания под силой тяжести. Это позволяет выбирать более жесткие режимы резания, сопровождающиеся повышенным стружкообразованием, тем самым сокращая итоговое время обработки.

Из недостатков выделим значительную занимаемую площадь и высокую стоимость. В компании «СтанкоМашКомплекс» разработаны две модели горизонтального фрезерного центра — ФГ45МФ4 и ФГ40МФ4П.

Вертикальный центр

ФС85МФ4 - четырехосевой фрезерный станок с ЧПУ

благодаря надежной конструкции и доступной цене более распространен среди фрезерных центров и предназначен для обработки деталей различной конфигурации, сложности, размера и массы, включая тяжелые. Помимо цены к преимуществам вертикальных фрезерных центров можно отнести относительную компактность по сравнению с горизонтальными центрами, а также большее удобство в закреплении заготовки и лучшую точность сверлильных работ, обусловленные взаимным расположением шпинделя и рабочего стола.

Ось шпинделя у этих центров располагается вертикально относительно рабочего стола, что в сочетании с тяжелым литым основанием значительно увеличивает жесткость конструкции. Такая компановка минимизирует негативные эффекты от вибраций и изгибающих нагрузок, повышает точность производимой обработки и надежность станка.
Перемещается шпиндель по оси Z, а рабочий стол, по направляющим качения, по осям Х и Y, за что в литературе получил название «крестовый» стол.

Направление перемещения осей обрабатывающего центра

Классическими представителями данного типа станков являются обрабатывающие центры серии ФС производства «СтанкоМашКомплекс».

Технические характеристики основных узлов

Определившись с общей конструкцией обрабатывающего центра, пора переходить к детализации модели.

Рабочая зона

Фрезерование фланца

Для этого нужно строго определиться с важнейшим критерием выбора — размером рабочей зоны, который зависит от габаритов изготавливаемых деталей и выполняемых операций. Для производства мелких деталей подходят малогабаритные станки с небольшой площадью рабочего стола, которая может быть лишь немного больше размеров заготовки. Разница между размером рабочего стола и максимальным размером заготовки обуславливается лишь удобством ее закрепления и возможностью выполнения нужных операций выбранным инструментом. При наличии вакуумного стола его размеры могут совпадать с габаритами деталей. Таким образом, наибольшая по размеру заготовка с учетом крепежной оснастки задает необходимый размер рабочего стола. Величина вертикального перемещения и максимальная высота заготовки также зависит от технологических операций. Высота детали с крепежной оснасткой +вылет режущего инструмента (например сверла или фрзезы) должна быть меньше максимаьного перемещения по оси Z для конкретного станка, иначе возрастает риск врезания в заготовку и ограничивается возможность автоматической смены инструмента.

Максимальный размер заготовки фрезерного обрабатывающего центра

Фрезерной обработке, как правило, подвергаются объемные детали, поэтому для вертикальных обрабатывающих центров тщательно выбирают высоту до торца шпинделя. Торец шпинделя без режущего инструмента в самой нижней точке не достает рабочего стола, этот запас сделан как для возможности установки крепежной оснастки (например тисков), так и для сохранения вертикального перемещения при установке режущего инструмента в шпиндель.

Размер рабочей зоны влияет на конструкцию обрабатывающих центров, подразделяя их на одностоечные и портальные.

Станки по внешнему виду взаимного расположения компонентов станины также могут условно подразделяться на станки с «С-образной станиной» — когда основание, колонна и шпиндельная бабка при рассмотрении слева или справа представляют собой структуру похожую на букву С.

С образная структура станины фрезерного центра

Одностоечные вертикальные центры – это самая распространенная группа обрабатывающих центров, имеющая в основе своей конструкции одну колонну, несущую шпиндельную бабку. Все станки серии ФС производства «Тверского станкостроительного завода» имеют подобную компоновку. Это позволяет получить станок как для небольших производственных помещений, включая учебные заведения, так и для среднего и крупного предприятия, не готового выделить значительное пространство под обрабатывающий центр.Портальные (двухстоечные) вертикальные центры ориентированы на обработку деталей с большой площадью и массой. Уже из названия группы понятно, что конструкция станка предполагает наличие двух стоек (колон) и горизонтального портала. В зависимости от конфигурации портальные обрабатывающие центра выпускаются в нескольких исполнениях:

  • с подвижным рабочим столом и неподвижным порталом;
  • с неподвижным рабочим столом и подвижным порталом.

П-образная структура — визуально формируется двумя колоннами, между которыми перемещается рабочий стол. Данная структура отличается повышенной жесткостью и увеличенной грузоподъемностью — т.к. заготовка при обработке перемещается только по одной оси — остальные движения делает режущий инструмент перемещением суппорта и шпиндельной бабки. Из-за увеличения металлоемкости, усиления направляющих и ШВП — станки с данным вариантом станины будут дороже, чем станки с обычной «С-образной» станиной. На фото станина станка со столом 2700×1450 мм и установленным шпинделем BT-50 190 мм