Что такое токарно-фрезерный композитный центр? Простое руководство для владельцев магазинов

Что такое токарно-фрезерный композитный центр на самом деле?

Токарно-фрезерный композитный центр представляет собой единый станок, сочетающий в себе вращательную режущую способность токарных станков с многоосной точностью фрезерного станка. Вместо того, чтобы перемещать деталь между двумя или тремя отдельными станками для ее окончательной обработки, заготовка остается зажатой в одном шпинделе от начала до конца. Станок точит, сверлит, фрезерует, нарезает резьбу, а иногда даже шлифует — и все это за один непрерывный цикл. Для цехов, производящих сложные, многофункциональные детали, это меняет все в плане планирования и выполнения работы.

Само название рассказывает вам историю: «токарная обработка» относится к вращению детали на токарном станке против режущего инструмента, а «фрезерование» относится к вращающемуся инструменту, врезающемуся в неподвижную или индексируемую деталь. Композитный центр выполняет и то, и другое, часто одновременно, используя приводной инструмент, вспомогательный шпиндель и несколько осей движения (обычно X, Y, Z, плюс вращение по оси C, а иногда и ось B для наклона).

Почему цеха отходят от отдельных токарных и фрезерных станков

Традиционно сложная деталь может проходить через три или четыре станка: токарный станок для внешнего диаметра, фрезерный станок для лысок и отверстий, еще один станок для задней стороны и, возможно, промежуточную станцию для ручного снятия заусенцев. Каждая передача между машинами создает две проблемы — потерю времени и потерю точности. Токарно-фрезерный композитный центр решает обе проблемы, сохраняя деталь в одном приспособлении на протяжении всего процесса.

Вот параллельный взгляд на то, как эти два подхода обычно сравниваются в части средней сложности:

Основные компоненты, обеспечивающие работу этих машин

A токарно-фрезерный композитный центр Внешне выглядит сложным, но его возможности сводятся к совместной работе нескольких ключевых компонентов. Понимание этого помогает при сравнении машин разных производителей.

Главный шпиндель и вспомогательный шпиндель

Главный шпиндель удерживает и вращает заготовку при токарных операциях. Многие композиционные центры также включают в себя вспомогательный шпиндель, который может захватывать деталь после того, как первая сторона будет обработана, и вращать ее, чтобы можно было обрабатывать обратную сторону, даже не прикасаясь к детали. Это то, что позволяет выполнить по-настоящему «сделано за одну» часть.

Приводной инструмент и фрезерная головка

Под приводным инструментом подразумеваются вращающиеся держатели инструментов в револьверной головке, которые позволяют фрезе или сверлу вращаться независимо от детали. В сочетании с осью C (управление вращением главного шпинделя) это позволяет станку вырезать лыски, пазы, поперечные отверстия и карманы в точных угловых положениях вокруг детали.

Перемещение по оси B и оси Y

Композитные центры более высокого класса добавляют ось B, которая наклоняет фрезерную головку, и перемещение по оси Y, которое перемещает инструмент от центральной линии. Вместе они позволяют вырезать наклонные отверстия, сложные трехмерные контуры и смещенные от центра элементы без изменения положения детали — то, чего простой токарный станок просто не может сделать.

Уведомление магазинов о реальных преимуществах после перехода

Теория звучит хорошо, но что на самом деле изменится в цехе, когда токарно-фрезерный центр по производству композитных материалов запустит производство? Некоторые преимущества последовательно проявляются в разных отраслях.

• Более жесткие допуски между токарными и фрезерованными деталями, поскольку нет ошибок при повторной фиксации.
• Сокращение общего времени выполнения заказа на партию, поскольку детали не стоят в очереди между машинами
• Снижение затрат на рабочую силу на деталь благодаря уменьшению количества операций вручную и необходимости меньшего числа операторов.
• Меньше запасов незавершенного производства в цехах
• Меньше бракованных деталей, вызванных повреждением или несоосностью во время транспортировки.
• Возможность прибыльно работать с партиями меньшего размера, поскольку время установки значительно сокращается.

Какие детали и отрасли приносят наибольшую выгоду

Не каждая деталь оправдывает стоимость составной машины, но при правильной геометрии окупаемость может быть быстрой. Классическими кандидатами являются детали с точеными элементами на одной оси и фрезерованными элементами в других частях той же детали.

• Аэрокосмическая арматура с поперечно просверленными отверстиями и наклонными гранями
• Медицинские имплантаты и хирургические инструменты, требующие строгой концентричности и идеальной обработки поверхности.
• Гидравлические и пневматические фитинги с портами, обработанными под разными углами.
• Автомобильные валы, муфты и заготовки шестерен, нуждающиеся в шпоночных пазах или шлицах.
• Соединители для нефти и газа со сложным профилем резьбы и боковыми отверстиями

Что проверить перед покупкой композитного центра

Эти машины представляют собой значительную инвестицию, поэтому перед принятием решения о покупке стоит оценить несколько практических моментов, а не просто сравнивать технические характеристики.

Подберите машину к вашей фактической смеси деталей

Станок с осью B и полностью приводным инструментом звучит впечатляюще, но если ваши детали представляют собой простые валы, вы, возможно, платите за возможности, которые никогда не будете использовать. Сначала просмотрите чертежи деталей и определите, какие элементы действительно требуют одновременного точения и фрезерования.

Посмотрите на систему управления и поддержку программирования.

Программирование композитного центра более сложное, чем программирование отдельного токарного или фрезерного станка, поскольку траектория инструмента должна учитывать последовательность как токарных, так и фрезерных операций. Проверьте, обеспечивает ли система управления моделирование, проверку столкновений и поддержку программного обеспечения CAM, которое ваши программисты уже знают или могут быстро освоить.

Фактор затрат на оснастку и техническое обслуживание

Приводной инструмент, патроны подшпинделя и держатели вращающегося инструмента увеличивают текущие затраты, превышающие цену станка. Попросите у строителя реалистичную оценку расходов на инструменты на первый год и проверьте, насколько доступны обслуживание и запасные части в вашем регионе.

Распространенные ошибки, которые допускают магазины при использовании этих машин

Даже хорошо выбранный токарно-фрезерный композитный центр может работать неэффективно, если его использовать неправильно. Некоторые ошибки возникают снова и снова в цехах.

• Покупка самой продвинутой доступной модели вместо модели, соответствующей реальной сложности детали.
• Недооценка кривой обучения программированию и непланирование времени обучения
• Запуск станка как простого токарного станка и игнорирование его фрезерных и многоосных возможностей.
• Пропуск правильной конструкции крепления, что ограничивает объем детали, которую можно обработать за один установ.
• Пренебрежение подачей СОЖ и удалением стружки, что имеет большее значение, когда токарная и фрезерная обработка выполняются близко друг к другу.

Стоит ли использовать токарно-фрезерный композиционный центр для вашего цеха?

Честный ответ зависит от сложности и объема детали. Если ваш цех регулярно производит детали, требующие как токарной, так и фрезерной обработки, и точность между этими деталями имеет значение, инвестиции обычно окупаются за счет меньшего количества наладок, меньшего количества брака и более быстрого выполнения работ. Если большая часть вашей работы состоит из простых токарных деталей без вторичного фрезерования, автономный токарный станок все равно может оказаться более экономичным выбором. Лучший подход — перед тем, как позвонить, собрать данные о работе за последние двенадцать месяцев, определить, сколько деталей потребовалось на нескольких машинах, и подсчитать реальные часы, потерянные на перемещение и переналадку.