Токарно-фрезерные станки: раскрытие пиковой производительности

Обычно люди любопытны о динамической обработке инструментами на токарном или фрезерном станке, что обычно называется в отрасли. Даже люди с опытом в ЧПУ-точении иногда могут быть немного смущены и находить свое понимание немного неопределенным, особенно в области инструментов и когда нужна дополнительная ось Y.

Токарно-фрезерные станки могут варьироваться от более простых 3-осевых токарных станков (XZ&C), где шпиндель становится углом, который может быть независимо управляем и может использоваться для фрезерных операций, до более передовых 6-осевых станков, включая линейную ось Y и ось W и ультразвуковую программируемую контршпиндель или контршпиндель.

На станках с вспомогательными шпинделями ось W используется для позиционирования вспомогательного шпинделя для обработки. Эта статья обсудит основы обработки приводными инструментами и применение опциональной оси Y на токарно-фрезерных станках, что делает их мощной силой в ЧПУ-станках.

Какова структура токарно-фрезерного станка?

Общая загадка в фрезерной и токарной технологии — когда нужна ось Y и когда специфические особенности могут быть обработаны на более простом 3-осевом станке только с осью C. Ось Y нужна только тогда, когда инструмент должен быть вытянут от центральной линии детали.

Даже в большинстве случаев необходимо только обработать особенности в окружности детали... Особенности на поверхности детали обычно в большинстве случаев. В этом случае просто используйте ось C для завершения. Ось Y устанавливается с использованием узкого угла «клиновидного» дизайна, но даже на станках с этой конфигурацией ось Y всегда движется перпендикулярно оси X.

Каковы преимущества токарно-фрезерных станков?

Вообще говоря, токарно-фрезерные станки имеют два ключевых компонента: шпиндель и сервопривод. Вращательное движение и движение подачи шпинделя могут быть связаны вместе, и револьвер ЧПУ-токарного станка является дополнительной функцией электрического фрезерного станка. По сравнению с отдельными ЧПУ-токарными и фрезерными станками, токарно-фрезерные станки имеют следующие преимущества:

Повышенная производительность и сокращение времени производства
Центр обработки ЧПУ-фрезерования и токарной обработки может устанавливать разнообразие инструментов, сокращать время смены инструмента, повышать эффективность обработки и может завершить все или большинство процедур обработки за один раз, тем самым значительно сокращая цепочку производственного процесса продукта. Таким образом, вспомогательное производственное время, вызванное заменой приспособления, сокращается, с другой стороны, производственный цикл и время ожидания приспособления также сокращаются, что может значительно повысить производственную эффективность.

Сокращение количества зажимов и повышение точности
Сокращение времени загрузки избегает накопления ошибок из-за преобразования данных позиционирования. В то же время, большинство современного токарного оборудования имеет функцию онлайн-детекции, которая может реализовать на месте детекцию и точный контроль ключевых данных в процессе производства, что улучшает точность обработки продукта; высокопрочная интегрированная конструкция станины улучшает способность гравитационной обработки труднобрабатываемых материалов. В токарно-фрезерной обработке инструмент будет резать прерывисто, и заготовка из любого материала может получить более короткие стружки, что облегчает автоматическое удаление отходов. Более того, прерывистое резание может дать инструменту достаточно времени для остывания, снизить тепловую деформацию заготовки и увеличить срок службы инструмента. По сравнению с традиционными ЧПУ-станками, токарно-фрезерная обработка имеет более высокую скорость, лучшее качество резания, меньшую силу резания, улучшенную точность тонкостенных труб и тонких валов и улучшенное качество формирования заготовки.

Улучшенная обработка крупногабаритных компонентов
Поскольку скорость резания может быть разделена на скорость вращения заготовки и скорость вращения инструмента, согласно механическим характеристикам, тот же эффект обработки может быть достигнут путем увеличения скорости вращения инструмента и уменьшения скорости вращения инструмента. Функция особенно эффективна для обработки крупных кованых заготовок, потому что уменьшение скорости кованых заготовок может устранить вибрацию или радиальное резание, вызванное эксцентриситетом заготовки, и периодическое изменение силы может обеспечить гладкое резание заготовки и уменьшить эксцентриситет заготовки. Их вращение определяет скорость резания при токарной обработке и связано с ограничениями главного привода станка. Если привод не позволяет объектам большой массы вращаться на требуемой скорости, скорость резания далеко от оптимального диапазона, и токарная производительность будет снижена. Токарно-фрезерная обработка обеспечивает эффективный способ преодоления вышеупомянутых трудностей.

Заключительные мысли

Так, в терминах производительности и точности, что делает токарно-фрезерные станки настоящей силой? Во-первых, обработка прерывистых поверхностей может вызывать прерывания резания. В классическом токарении эта операция может вызывать нежелательные ударные нагрузки, плохую чистоту поверхности и более ранний износ инструмента.

Помимо функций ЧПУ-токарных станков, он также может выполнять плоское фрезерование, сверление, нарезание резьбы, прямое канавкование, спиралевидное канавкование и зубчатое фрезерование. С объединенными функциями токарения, фрезерования и растачивания, он может реализовать концепцию полной обработки с одним зажимом. Это один из самых быстрорастущих методов обработки в последние годы. В токарно-фрезерной обработке инструмент — это фреза, особенно используемая для прерывистого резания с периодическими нагрузками. Материалы обработки будут производить длинные стружки.

В процессе токарения обработка стружки очень сложна, и не легко найти подходящую геометрию ломания стружки режущего инструмента. Фреза, используемая в токарно-фрезерной обработке, генерирует короткие стружки, что значительно улучшает обработку стружки. Возьмем обработку эксцентрических областей вращающихся деталей, таких как коленчатые валы или распределительные валы, в качестве примера. При токарении эксцентрическая масса этих компонентов (например, шатунные шейки, эксцентрические кулачки и т.д.) может вызывать несбалансированные силы, которые неблагоприятно влияют на производительность. Токарно-фрезерная обработка заготовки на низкой скорости может предотвратить этот негативный эффект.