Высокоскоростные горизонтально-обрабатывающие центры: обзор и промышленное влияние

В самом начале горизонтально-обрабатывающие центры эволюционировали из дизайна обычных фрезерных станков в середине 20-го века; с тех пор исследования и разработки этого специфического типа станков переживали непрерывный прогресс в лаборатории и в промышленности. После этого диверсифицированные модели центров обработки широко применялись во всех видах промышленностей для профессионального и точного использования, способствуя широкому спектру промышленных достижений.

Центры обработки

Термин «горизонтально-обрабатывающий центр» может использоваться для описания широкого спектра фрезерных и сверлильных машин с ЧПУ, включающих несколько критически важных аксессуаров, спроектированных и собранных вместе с рамой станка, таких как магазин инструментов, АТС (автоматический сменщик инструментов), КИМ (Координатно-измерительная машина), силовой турельный револьвер, многоосевые рабочие столы, продвинутый встроенный шпиндель, только для примера. Типы шпинделей часто моторизованы и должны быть компактными. Вместе с компиляцией горизонтально-обрабатывающей компоновки, горизонтально-обрабатывающие центры с моторизованными шпинделями таким образом изготавливаются. Стоит отметить, что роль шпинделей довольно важна, так как она определяет много связанных вещей, таких как тяжелые работы, и с горизонтально-обрабатывающими процессами особенно в высоком крутящем моменте и тяжелой обработке твердых материалов. Высокоскоростная обработка сильно полагается на скорость вращения шпинделя и контроль крутящего момента шпинделей, поэтому эта проблема шпинделя должна быть принята серьезно.

Инвентарь обработки: горизонтальные и вертикальные

И высокоскоростные, и горизонтально-обрабатывающие — две отдельные функции, которые могут сделать целый инвентарь для тяжелой обработки в классификации центров обработки. Фаза резки работает со шпинделем и фазой зажима для операции, поэтому есть в основном два типа направлений. Один вертикальный, другой горизонтальный. Вертикально-обрабатывающие центры — это расположение его структуры, выравнивающее шпиндели и зажим вертикально, и заготовки таким образом обрабатываются режущими инструментами, которые идут вниз и вверх вертикально вертикальными центрами обработки с моторизованными шпинделями. В то же время, в противоположность вертикальным центрам обработки, горизонтально-обрабатывающие центры имеют шпиндель, расположенный горизонтально, и процесс обработки обрабатывается горизонтально, что отличается от вертикального процесса обработки.

Центр обработки был типом продвинутых станков, эволюционировавших из фрезерных станков в 1960-х и с тех пор развитие этого специфического типа станков прогрессирует хорошо в промышленности, и после этого центры обработки широко применялись во всех видах промышленностей в 1990-х, рынок стал очень зрелым и тренд продолжается до сих пор. Подобно токарной обработке, фрезеровка — один из самых обычно применяемых методов обработки, дающих точные допуски. Помимо модели вертикальной и горизонтальной, есть еще другие категории в инвентаре центров обработки.

Высокие обороты и тяжелая резка

Определение того, насколько высока скорость может быть названа высокооборотным центром обработки, отличается от места к месту. Для большинства азиатского рынка шпиндель с оборотами, превышающими 15000, может считаться высокооборотным центром обработки. Однако для японского рынка скорость может быть выше еще на десять тысяч оборотов или два, а в случае Западной Европы около 30000 об/мин может считаться высокооборотным центром обработки. Для этих высокоскоростных горизонтально-обрабатывающих центров часто будут установлены силовые турели для тяжелых соображений. С помощью силовой турели время цикла таким образом значительно сокращается. С живыми инструментами, держателями инструментов и соединением главного шпинделя очень сложны, поэтому скорость должна быть хорошо скоординирована с силой крутящего момента, которая также важно работает для обработки.

Многоосевая компоновка обработки

Для вертикальных и горизонтальных моделей любая может быть оснащена 5 осями. Что касается 5-осевых центров обработки, есть в основном три типа конструктивных методов, составляющих пятиосевое движение. С люльковой головкой seule, которая может достичь всех углов обработки, модель станка с люльковой головкой считается удобной, как и другие 4+1 и 3+2 центры обработки, в то время как последние два имеют более практические преимущества, такие как большая гибкость и практичные цены.

Обычно модель 3+2 — это обычный трехосевой ЧПУ центр обработки, устанавливаемый с другим рабочим столом, механизм которого содержит другие две оси. Следовательно, с двумя осями, спроектированными на вращающемся столе, оси x, y и z могут двигаться на два новых рабочих измерения, позволяющие множественные углы возможных процессов резки. С другой стороны, традиционные центры обработки спроектированы как минимум с тремя осями, а именно x, y и z-осью. В наши дни, так как промышленные процессы становятся сложными из-за требований меньшего количества шагов обработки, есть центры обработки, спроектированные с 4-й и даже 5-й осью для завершения всех задач резки в одной остановке. Что касается 5-осевых центров обработки, есть в основном три типа конструктивных методов, составляющих 5-осевую машину.

С люльковой головкой seule, которая может достичь большинства углов обработки; этот вид машины считается удобным, как и другие 4+1 и 3+2 центры обработки, в то время как последние имеют более практические преимущества. Есть много производителей центров обработки на Тайване, посвященных исследованиям и разработкам в промышленности и предлагающих оптимальные решения для пользователей по всему миру.

Другие структуры композиции

То же самое с 4+1 структурой и всеми этими механизмами находятся под управлением блока компьютерного числового управления, который делает синхронизированные действия идеально согласованными с целевой точностью. Значение точности 5-осевого процесса обработки должно оцениваться устройствами КИМ и это также может быть интегрировано в одну из осевых работ. Так осевой процесс обработки очень широк в спектре работы.

Во время полевой операции, если размер заготовки слишком велик, обработка вызовет слишком много вибрации в теле станка и таким образом ухудшит точность рамы центров обработки, поэтому производители могут добавить некоторые другие структурные дизайны на тело, чтобы сделать его с лучшей жесткостью. Среди многих возможных вариантов дизайна, двойная колонна — одно из очень практических решений для решения проблем вибрации обработки при одновременном улучшении точности.

Двухколонные центры обработки обычно классифицируются на два типа: либо фиксированная колонна, либо движущаяся колонна. Фиксированная версия — дизайн, где обе колонны остаются там, где они есть, без возможности движения, а движущаяся версия позволяет родиться другой оси, тем самым значительно улучшая удобство обработки. С колонной структурой общая режущая способность может быть увеличена до более высокого уровня и проблема крутящего момента может быть даже улучшена до нового предела. Для колонн, удвоенных в структуре, когда она делает тяжелую резку, проблемы вибрации могут быть снижены до минимальных значений, так как две колонны могут поглотить вибрации хорошо. Режущая способность и поглощающая компетенция двухколонных горизонтально-обрабатывающих центров тем самым могут помочь телу станка справиться с рядом рабочих условий для высокотехнологичных требований, таких как 5-осевая обработка аэрокосмических компонентов.