5-осевые станки для шлифовки режущего инструмента с ЧПУ: исчерпывающее руководство

Основы

5-осевой станок для шлифовки режущего инструмента (5-axis CNC tool grinder) — шлифовальный станок для изготовления и заточки фрезеров и других режущих пластин. С использованием ряда шлифовальных инструментов обеспечивает разные операции: плоское шлифование, цилиндрическое, формирование сложных форм. Популярность растет за счет высокой точности и сложных операций под ЧПУ.

CNC — компьютерное числовое управление. Процесс: проектирование модели, конвертация CAD в программу, подготовка и выполнение операций. Оператор должен понимать взаимосвязь заготовки, шлифовального круга и геометрию инструмента.

5 осей дают множество рабочих плоскостей для сложной обработки. Стол больших станков движется продольно и поперечно, тиски могут поворачиваться в нескольких плоскостях. Гибкость режущих инструментов позволяет достигать критических клиренсов при 5-осевой шлифовке.

Структура 5-осевого станка для шлифовки инструмента

5-осевая структура дает высокую продуктивность, точность, гибкость. 5-я ось (индексный стол) монтируется для многофазной обработки. Базовые автоматы имеют только X, Y, Z (линейные). Добавление 4-й и 5-й осей (вращательных, 180°) вокруг линейных позволяет изготавливать сложные формы быстрее. Индексный стол добавляет два вращательных направления к трем линейным. Вспомогательные полки для фиксации заготовок или улучшения управления кругами. На них размещают систему наведения инструмента, опорку детали, тыловишко.

Дополнительные оси: колетник-менялка, гидравлическое расширение, мультидиапазонные патки. Колетник-менялка (автоматизированная) зажимает заготовки разного диаметра с идеальной концентричностью без участия оператора. Продвинутое зажимание обеспечивает стабильную обработку черновой и чистовой шлифовки за счет предустановленного позиционирования симметричных деталей. ЧПУ-шлифовальные станки производят детали для медицины, авто, авиации. Современные технологии позволяют обрабатывать сверхтвердые и экзотические материалы.

Пример 5-осевого станка для шлифовки инструмента

Farman Machinery (Тайвань) — специалист по шлифовальным станкам для режущего инструмента. Более 800 станков серии Hawemat работают по всему миру.

Hawemat 3000 — передовое оборудование для металло- и деревообработки, подходит для медицины и автопрома. Прямой привод на оси B и минерально-композитная станина обеспечивают высшую точность и жесткость.

Патентованная кинематика Hawema: короткие ходы, компактность, модульность, оптимальные такты. В сочетании с контроллером NUMROTOplus — лучшие 5-осевые возможности. Подробнее на сайте Farman.

Режущие инструменты в 5-осевом ЧПУ-шлифовальном станке

Широкий спектр инструментов со сложной геометрией для быстрой и точной формировки неограниченных профилей: канонические сверла (gun drills), зубчатые фрезы (hob cutters), обычные шлифовальные круги, микроинструменты. Работают на высоких оборотах (до 4000 об/мин).

Шлифовальный круг (Grinding Wheel)

Основной инструмент для разных видов шлифовки. Приводной круг вращается заданной скоростью вокруг закрепленной заготовки, или неподвижная головка — заготовка движется по осям. Скорость зависит от диаметра и качества круга. Для поддержания состояния используют обмазочники (dressers) — столовые или на головке. Материалы кругов: карбид кремния, алмаз, оксид алюминия, кубический нитрид бора. Оксид алюминия — самый экономный и распространенный.

Каноническое сверло (Gun Drilling Tool)

Стержень с канавками и центральным отверстием для подачи СОЖ. Канавки выводят стружку.

Зубчатая фреза (Hob Cutter)

Режет заготовку спирально-зубчатыми режущими кромками. Жестки на зубьях идут вдоль фрезы, помогая и резанию, и удалению стружки.