Четвертая и пятая ось ЧПУ-вращающихся столов: функции и преимущества

ЧПУ-вращающиеся столы — экономичная альтернатива для мастерских, не могущих позволить дорогие многоосевые обрабатывающие центры. Менее универсальные и эффективные, чем ЧПУ-центр, но фрезерный станок с вращающим столом способен выполнять гораздо более сложные задачи. Рассмотрим базовые знания о 4-й и 5-й осях ЧПУ-вращающихся столов: как они работают и что дают мастерским.

Что такое вращающийся стол?

По сути — механическое устройство, добавляющее дополнительную вращательную ось к станку. Обычно для фрезерного станка, чтобы выполнять более сложные резки. С вращательной осью фактически объединяет фрезерный станок с токарным. Помимо дополнительной оси, используются для индексации и позиционирования.

От ручного к ЧПУ

Вращающиеся столы изобретены в начале XX века. Конструкция мало менялась, кроме привода. Сначала цепи, с 1918 г. — валовые механизмы. С развитием приводов и ЦНУ в конце XX века появились НС и ЧПУ модели. ЧПУ обеспечило точное позиционирование и индексацию.

Преимущества ЧПУ

Главное — точность индексации. Раньше миллиметровая точность была достаточно для общего машиностроения (низкие требования к допускам). Сегодня медтехника, военная, автопром требуют высокую точность. Поэтому ЧПУ-столы с микрометровой точностью доминируют.

Что такое 4-я ось?

Стандартные ЧПУ-вращающиеся столы называются 4-й осью или 4-осевыми. 4-я ось — это вращательная ось, их главная особенность. Добавляет к существующим осям X, Y, Z дополнительную ось.

Рис. 4-осевой вращающийся стол, Solpower Machine Electronic Corp.

Как работает 4-я ось?

Принцип похож на головной блок токарного. Оба электрически приводятся для зажима детали и поворота. ЧПУ обеспечивает точное позиционирование, чтобы фрезерный станок резал нужные поверхности детали.

Преимущества 4-й оси

Дополнительная ось полезна: угол поворота предпрограммирован и точно контролируется компьютером. Позволяет фрезерному станку обрабатывать цилиндрические детали — вырезать канавки, пазы, плоскости на внешнем диаметре бруска.

Применение 4-й оси

Точная индексация позволяет резать равноудаленные отверстия по 360° без переустановки детали. Аналогичные операции: дуговые срезы, криволинейные контуры — за один проход.

Что такое 5-я ось?

5-я ось ЧПУ-вращающегося стола добавляет две дополнительные оси к станку. Помимо вращательной — качающаяся (swing) ось. Стол не только поворачивается, но и наклоняется. С двумя дополнительными осями станок выполняет многооперационную обработку.

Рис. 5-осевой вращающийся стол, Goushin Machinery

Как работает 5-я ось?

Механизм прост: вращающийся стол установлен на качающейся базе. Помимо качания, другие конструкции (например, качающаяся станина) также дают ось наклона. Есть видео демонстрации движущихся осей.

Вращающе-наклоняющийся стол, Bart Christopher

Преимущества 5-й оси

5-я ось не только дает точное позиционирование, но и устраняет множественные установки для сложной обработки. По сравнению со стандартными ЧПУ-вращающимися столами, 5-осевой охватывает больше поверхностей детали. Фрезерный станок может обрабатывать деталь по любым четырем из пяти осей одновременно — существенно сокращает производственный цикл.

Применение 5-й оси

Ключевое применение — изготовление форм (mold-making). Способность создавать сложные поверхности позволяет производить формы для авиации/аэрокосмики, автопрома, обороны, медицины.

Заключение

4-я и 5-я ось ЧПУ-вращающихся столов имеют свои плюсы и минусы, подходят для конкретных задач. 4-я ось умает в точной индексации для простых конструкций, 5-я — в сложных, но жесткость снижается, возможны вибрации и дефлекция. Мастерские должны выбирать модель под реальные требования.