Фрезерний обробний центр: види, опис і призначення

На сьогоднішній день фрезерний обробний центр - це багатоопераційний верстат, що має числове програмне забезпечення. Основна перевага-це можливість проводити комплексну механічну обробку 3-мірних деталей. Для цього центр забезпечений різними пристосуваннями для обробки.

Що являє собою ОЦ

Фрезерний обробний центр оснащений безліччю різних інструментів. А також спеціальними пристроями, призначеними для автоматичної зміни насадок. Завдяки цьому продуктивність таких центрів дуже висока. Крім того, таке обладнання дозволяє виконувати як чорнову, так і напівчистову або чистову обробку.

На сьогоднішній день найпростіші фрезерні обробні центри містять в своєму інструментальному магазині від 5 до 12 інструментів. Середні моделі містять в своєму барабані 15-30 інструментів. Найбільш просунуті багатоопераційні верстати можуть похвалитися запасом інструментів в 50-100 видів, а спеціальні ОЦ можуть мати ще більше. Фрезерний обробний центр може мати в своєму складі додатково робочий стіл або ж пристосування для поділу продукції. Крок даного делительного пристосування встановлений заздалегідь. Можливість повороту оброблюваної деталі дозволяє проводити її обробку з декількох сторін, не перевстановлюючи її на верстаті.

Застосування ОЦ у виробництві

Фрезерний обробний центр по металу здатний працювати з деталлю, обертаючи її в трьох осях. Точність переміщення по цих осях забезпечується наявністю спеціального сервоприводу, а також системи ЧПУ. Ця функція вважається вбудованою. Крім них, в деяких моделях ОЦ є додаткові функції, що дозволяють проводити калібрування і зміна положення як інструменту, так і деталі.

Далі варто відзначити, що свердлильно-фрезерний обробний центр з ЧПУ - це дороге обладнання. З цієї причини воно зазвичай застосовується лише для роботи з тими заготовками, які характеризуються високою технологічною складністю виготовлення. Один такий обробний центр здатний замінити приблизно три-п`ять верстатів з ЧПУ або ж п`ять-десять універсальних верстатів.

Опис вертикальних верстатів

Одним з найбільш поширених типів багатоопераційних верстатів стали вертикально-фрезерні обробні центри. У цих пристосувань спостерігається більш висока продуктивність. Це пов`язано з тим, що у цього типу обладнання підвищена швидкість обробки. Внаслідок цього збільшується температура нагріву в зоні обробки, а також деталі і самого інструменту. Для боротьби з даними недоліком в верстатах вертикального типу є система подачі охолоджуючої рідини, яка може надходити двома способами. Перший варіант-доставка рідини по зовнішніх гнучких шлангах, другий-надходження рідини через шпиндель пристрою.

Варто відзначити, що останній варіант охолодження, шпиндель-інструмент-деталь, вважається найефективнішим і дозволяє збільшити швидкість обробки деталі і точність роботи.

Характеристики та робота вертикального центру

Основна відмінність вертикального багатоопераційного верстата від звичайного фрезерного полягає в тому, що у нього переміщається безпосередньо шпиндель по напрямних колонних, а не стіл, як у звичайного верстата. В цьому випадку у вертикальних ОЦ напрямні столу спираються на станину, яка, в свою чергу, стоїть на фундаменті. Така конструкція дозволила домогтися більшої жорсткості, а також збільшити точність обробки. Дана перевага на практиці призвело до того, що вертикальні фрезерні верстати часто використовуються для обробки деталей з великою масою і розмірами.

Що стосується автоматичної зміни робочих інструментів, то у вертикальних видів верстатів зазвичай є від 24 до 30 позицій. Така кількість місць пов`язано з конструкцією барабана, який дуже схожий з револьверним. Вісь обертання може бути горизонтальною або вертикальною. Діаметр, а отже, і кількість позицій, у такого магазину залежать від глибини верстата.

Однак, якщо використовувати змінники гусеничного або стрічкового типу, то обмеження по діаметру можна уникнути.

Опис горизонтальних типів верстатів

Ще одна популярна різновид. Мова в даному випадку йде про горизонтально-фрезерному обробному центрі. У деяких ситуаціях без нього просто не обійтися. Але, як показує практика, їх застосування обмежене, і зазвичай залежить від декількох факторів, таких як конструктивні і міцнісні показники деталі, особливості обробки, необхідність у відведенні охолоджуючої рідини, а також стружки від місця різання. Саме вони змушують використовувати такий верстат. У деяких випадках він набагато зручніше вертикального.

Основні переваги горизонтальних приладів

На сьогоднішній день є три основні переваги, якими володіє горизонтальний верстат:

1. Горизонтальне положення шпинделя саме по собі вважається перевагою через те, що в такому положенні стружка не накопичується у великих кількостях в місці різання. Крім цього, горизонтальний варіант шпинделя володіє більшою жорсткістю, а також у нього є система протидії вібраціям.
2. Друга перевага-робочий стіл виконаний з двох палет, в наявності є четверта координата: можливість обертання деталі в горизонтальній площині з кроком в 1 або 0,001 градус. Друга палета дозволяє економити час на операціях зняття і установки нової деталі. Цей пункт виходить на першу сходинку в разі масового виробництва продукції. Крім того, можливість повороту столу дозволить обробляти заготовку з усіх боків.
3. Третина особливість і перевага - це саме горизонтальне розташування шпинделя і можливість застосовувати змінник гусеничного типу. У разі використання не двох коліс, а їх більшої кількості з`являється можливість облаштувати складну по конструкції "гусениця". Її особливість в тому, що вона мала в обсязі, але при цьому дозволяє розміщувати 40, 90 і навіть 120 позицій.

В іншому ж як вертикальні, так і горизонтальні типи обладнання призначені для комплексної обробки заготовок з чорних або кольорових металів.

Токарно-фрезерний ОЦ

Токарно-фрезерний обробний центр на сьогоднішній день популярний не тільки в промисловості, але і в побуті. Природно, його потужність істотно нижче, як і габарити. Але при цьому такі центри все ще здатні здійснювати як токарну, так і фрезерну обробки, причому на дуже високому рівні.

Варто відзначити, що на такому типі верстата можна проводити і свердління отворів, і фрезерування. Старі токарно-револьверні моделі мали малу рухливість револьверної головки, а тому не набули широкого поширення. Токарно-фрезерний центр ж нової розробки позбавлений такого недоліку.

Токарно-фрезерне обладнання з з-віссю

Верстат з такою віссю став одним з перших центрів, які могли виконувати фрезерні і токарні операції. Основна відмінність від попередніх моделей полягала в тому, що кожне свердло і фреза мали свій власний привід, що обертає інструмент.

Варіант центру з з-віссю дозволяє контролювати швидкість обертання інструментів, а також, за твердженнями фахівців, стежити за кутовим положенням деталі. При цьому точність індексації кута буде складати менше 0,001 градуса.

Виходячи з усього вищесказаного, можна зрозуміти, чому обробні центри цих видів отримали таку широку популярність.