Фрезерование с ЧПУ против токарной обработки: как токарно-фрезерные центры решают реальные задачи цеха

Когда деталь требует как гладкого внешнего диаметра, так и фрезерованного кармана, цех часто становится полем битвы между двумя технологиями. Токарная обработка с ЧПУ вращает заготовку для создания цилиндрических элементов. Фрезерование с ЧПУ вращает инструмент для получения лысок, пазов и контуров. Ни то, ни другое по своей сути не лучше, но перемещение полуфабриката между станками может свести на нет ваш выигрыш в скорости резки. Для многих мастерских реальный вопрос заключается не в фрезеровании и токарной обработке. Это то, как реализовать оба набора функций за одну установку.

Фрезерование и токарная обработка с ЧПУ : Как работают два процесса

Токарная обработка с ЧПУ — это субтрактивный процесс, при котором заготовка вращается, а фиксированный режущий инструмент удаляет материал. Операция эффективна, когда деталь имеет круглую или цилиндрическую форму. Прутки, отливки и поковки в основном подвергаются токарной обработке для достижения плотной концентричности и хорошего качества поверхности.

Фрезерование с ЧПУ работает противоположным образом. Заготовка закрепляется на столе, а режущий инструмент вращается. Когда инструмент движется по осям X, Y или Z, он вырезает материал из неподвижного или медленно движущегося компонента. Этот подход позволяет машине производить формы, которых невозможно достичь при точении.

• Токарные ручки обрабатывают валы, штифты, втулки и другие вращательно-симметричные детали.
• Фрезерование обрабатывает пазы, шпоночные пазы, плоские поверхности и сложные карманы.
• Выбор часто обусловлен характеристикой, для которой требуется самый жесткий допуск.

Принятие единого решения становится сложнее, если деталь имеет как круглые, так и плоские элементы. Для стандартного вала может потребоваться точеный диаметр и фрезерованная шпоночная канавка. В корпусе может потребоваться просверленное отверстие и обработанная торцевая поверхность. В таких случаях использование только одного процесса требует добавления дополнительного станка, дополнительного приспособления и дополнительной точки контроля.

Бок о бок: токарная обработка, фрезерование и токарно-фрезерная комбинация

В таблице ниже суммированы типичные сильные стороны каждого подхода в небольшой мастерской.

На практике токарно-фрезерный центр обеспечивает наибольшую гибкость, когда одна деталь содержит как вращательные, так и призматические элементы. Станок может поворачиваться наружу, останавливать шпиндель и фрезеровать шпоночную канавку без изменения положения детали. Вот почему сравнение проводится не только между двумя процессами, но и между двумя производственными маршрутами.

Когда вам нужны обе операции, время установки становится проблемой

Рассмотрим вал с обработанным наружным диаметром, просверленным поперечным отверстием и фрезерованной плоской поверхностью. На отдельных токарных и фрезерных станках заготовка зажимается, поворачивается, разжимается, проверяется, перемещается, перезажимается, выравнивается и фрезеруется. Каждая настройка может привести к ошибке концентричности, смещению инструмента и повреждениям при обращении.

Двухшпиндельный токарно-фрезерный центр серии CKD для дисковых деталей Этот стандартный двухшпиндельный станок позволяет сократить число установочных операций при обработке сложных заготовок дискообразной формы, улучшая концентричность и эффективность резки, обеспечивая при этом высокую жесткость и экономичность. Посмотреть продукт →

Для магазина, производящего 500 единиц продукции в месяц, разница между двумя установками и одной установкой составляет не пять или десять минут. Это совокупный эффект времени центровки, проверок смещения инструмента и обращения с ним. Деталь, на изготовление которой требовалось 25 минут на двух станках, на токарно-фрезерном станке может занять 16 минут. Уже одно это меняет стоимость детали, прежде чем учитывать снижение процента брака.

Магазины, которые принимают эффективный токарно-фрезерный композитный станок для обработки часто может сократить количество установок приспособлений на типичном валу. Наружный диаметр обтачивается, затем шпиндель индексируется и начинается операция фрезерования. Деталь не двигается. Допуск между диаметром обточки и фрезерованной плоскостью теперь определяется геометрией станка, а не навыками наладчика.

Где индивидуализация действительно имеет значение

Стандартный двухшпиндельный центр является хорошей отправной точкой для многих предприятий. Однако вам может потребоваться адаптировать станок к существующему креплению, инструментам или размерам детали. Серия CKX предназначена для предприятий, которым требуется расположение инструментов, соответствующее имеющимся у них поддонам, поворотным столам или системам зажима.

Настраиваемый двухшпиндельный токарно-фрезерный станок серии CKX Этот настраиваемый центр, предназначенный для цехов, нуждающихся в адаптации к существующим приспособлениям и инструментам, сводит к минимуму время переключения и вмешательство человека для семейств деталей с незначительными изменениями. Посмотреть продукт →

Например, корпус гидравлического клапана может иметь уникальную отливку или запатентованную заготовку, несовместимую со стандартными губками. Настройка станка под эти заготовки сокращает вмешательство человека и время переключения. Это особенно важно, когда производственный цикл повторяет семейство деталей с небольшими изменениями.

Двухшпиндельные и пятиосные варианты для более сложных деталей

Когда заготовке требуется обработка обоих концов или требуется пятиосный контур, выбор оборудования меняется. Двухшпиндельный центр позволяет обрабатывать один конец, в то время как другой конец вводится в рабочую зону. Пятиосный фрезерно-токарный станок может манипулировать ориентацией детали для достижения подрезов и угловых элементов, чего не может сделать трехосная установка.

Это не всегда правильная инвестиция. Если большинство ваших деталей можно обработать за один рабочий процесс по двум осям, двухшпиндельный центр будет более рентабельным. Если сложность всей линейки продуктов одинакова, стоит изучить более широкий диапазон осей.

Тяжелый токарный станок для обработки крупных заготовок

Когда деталь тяжелая, длинная или создает большие силы вибрации во время прерывистого резания, центр для тяжелых условий работы может обеспечить разницу между стабильными и маргинальными результатами. Серия HSL предназначена для таких деталей. Он обеспечивает структуру, необходимую для поддержания устойчивости большой заготовки как во время точения, так и во время фрезерования.

Двухшпиндельный токарно-фрезерный станок серии HSL для тяжелых условий эксплуатации Этот сверхмощный центр, предназначенный для больших валов и тяжелых фланцев, обеспечивает стабильность при прерывистой резке, гарантируя повторяемость и заменяя два отдельных станка одним. Посмотреть продукт →

Этот тип станка обычно применяется для обработки больших валов, тяжелых фланцев и компонентов цилиндров, где стандартный обрабатывающий центр с трудом выдерживает допуск в течение длительного периода без опоры. Ценность проявляется в повторяемости, особенно в деталях, для которых раньше требовалось два отдельных станка и два отдельных оператора.

Практический способ оценить ваши собственные детали

Прежде чем покупать новое оборудование, я рекомендую построить простую базу.

1. Выберите одно семейство деталей, которое представляет собой основную часть вашей работы.
2. Запишите количество установок на каждую деталь и время, затраченное на транспортировку и выравнивание.
3. Перечислите допуски, которые сложнее всего выдержать при перемещении детали между станками.
4. Сравните эти цифры с токарно-фрезерное композитное решение .

В большинстве случаев первое преимущество проявляется в пропускной способности. Второе проявляется в качестве, потому что деталь остается в одной базовой плоскости от черновой до чистовой. Выбранную вами машину следует оценивать по ее способности удерживать эталонную плоскость по всей длине, диаметру и размеру партии, которую вы фактически обрабатываете.

Для цеха, который производит детали как круглой, так и призматической формы, выбор между фрезерной и токарной обработкой с ЧПУ часто приводит к разделению процесса. Но раскол не обязателен. Токарно-фрезерный центр может выполнять обе работы за одно приспособление, что является наиболее прямым способом сохранить ваши допуски и срок поставки.