Выбор 5-осевого фрезерного центра с ЧПУ: основные конструкции и компоновки

• Введение
• Конструкция с интегрированным наклонно-поворотным столом
• Конструкция со съемным наклонно-поворотным столом
• Конструкция со встроенным наклонно-поворотным шпинделем
• Конструкция со съемной фрезерной наклонно-поворотной головой
• Заключение

---

Введение

В настоящее время все больше компаний интересуются высокотехнологичными 5-осевыми фрезерными станками с ЧПУ. Такое оборудование позволяет эффективно изготавливать сложные детали с высокой точностью без множества переустановок, что сокращает время производства, повышает его эффективность.

Существуют несколько основных конструкций 5-осевых станков:

• конструкция с интегрированным наклонно-поворотным столом ;
• конструкция со съемным наклонно-поворотным столом ;
• конструкция со встроенным наклонно-поворотным шпинделем ;
• конструкция со съемной фрезерной наклонно-поворотной головой .

Рассмотрим эти конструкции более подробно.

Конструкция с интегрированным наклонно-поворотным столом

Кинематическая схема у таких 5-осевых станков может быть разной:

• Наклонно-поворотный стол перемещается по линейным горизонтальным осям X и Y, а шпиндель перемещается только по вертикальной оси Z. Такие станки, как правило, имеют не очень большую рабочую зону/планшайбу стола. Шпиндель может быть как с прямым приводом, так и с редуктором для силовой производительной обработки. Конструкция станка оптимизирована для работы с наклонно-поворотным столом, станок компактный, не занимает много места в цехе.

  
  5-осевой станок с подвижным интегрированным наклонно-поворотным столом

• Наклонно-поворотный стол не перемещается по линейным осям или перемещается только по одной горизонтальной оси. Такой портальный двухколонный станок часто имеет скоростной шпиндель с большой мощностью для высокопроизводительной обработки и высокие скорости перемещения по осям. Также такие станки часто имеют более крупный встроенный наклонно-поворотный стол, на котором можно обрабатывать большие детали.

  
  Двухколонный портальный станок с наклонно-поворотным столом

Конструкция со съемным наклонно-поворотным столом

Главное преимущество этой схемы в том, что из обычного 3-осевого фрезерного станка можно сделать 5-осевой обрабатывающий центр. Наклонно-поворотный стол устанавливается на рабочий стол 3-осевого станка с Т-образными пазами. При необходимости наклонно-поворотный стол можно и снять, чтобы освободить место в рабочей зоне для обработки большой детали в 3 осях.

3-осевой станок со съемным наклонно-поворотным столом

Небольшой стол можно даже установить поперек рабочего стола станка. В этом случае слева от наклонно-поворотного стола останется место для работы в 3 осях. Можно дополнительно установить тиски или какое-либо другое зажимное приспособление.

Но есть в этой модульной схеме и недоставки. Наклонно-поворотный стол занимает много места в рабочей зоне, уменьшается возможный ход по вертикальной оси Z, увеличивается вероятность различных столкновений. Какnbsp;правило, в 3-осевой станок получается установить стол с неnbsp;очень большой планшайбой. И при каждой установке стола его нужно будет привязывать и калибровать.

Конструкция со встроенным наклонно-поворотным шпинделем

Такие станки часто используют для производства больших сложных деталей. Обрабатываемая деталь на таком станке не наклоняется и не поворачивается. Для ее обработки к ней с разных сторон подходит наклонно-поворотный шпиндель с установленным режущим инструментом. Такой шпиндель позволяет инструменту подходить к большой тяжелой заготовке практически под любым углом, что позволяет производить детали со сложной геометрией за один установ.

Деталь или совсем лежит неподвижно на рабочем столе портального станка или перемещается по одной линейной оси. Такие станки имеют большой рабочий стол с допустимой нагрузкой несколько тонн и скоростной интегрированный 2-осевой шпиндель. Станки также могут иметь полное защитное ограждение рабочей зоны или только защитное ограждение без крыши.

5-осевой станок с наклонно-поворотным шпинделем

Конструкция со съемной фрезерной наклонно-поворотной головой

Фрезерные станки, для которых предлагается автоматическая фрезерная наклонно-поворотная голова, в базовой комплектации имеют 3 оси. Это большие портальные двухколонные силовые станки с 50 конусом шпинделя. Сама съемная голова также имеет 50 конус шпинделя и рассчитана на силовую обработку.

Съемная фрезерная 2-осевая голова

В отличие от станков со встроенным наклонно-поворотным шпинделем, фрезерные станки со съемной головой могут выполнять обработку только в режиме индексации (3+2). Инструмент автоматически наклоняется на нужный угол и в этом положении фиксируется без интерполяции поворотных осей головы с линейными осями станка.

Возможные шаги индексации — 1, 2.5 или 5 градусов. Для ряда задач этого вполне достаточно. Станок может в автоматическом режиме установить фрезерную голову в специальное место хранения и продолжить работу в 3 осях. Автоматическая смена инструмента для фрезерной головы также возможна. Портальные станки, которые могут работать с 2-осевой фрезерной головой, имеют рабочий стол с большой допустимой нагрузкой и шпиндель с редуктором и высоким крутящим моментом.

Заключение

Выбор 5-осевого фрезерного станка с ЧПУ зависит от задач производства. В первую очередь на выбор влияют размеры деталей, которые нужно будет изготавливать, и материал, который нужно будет обрабатывать.

Для производства крупногабаритных и тяжелых деталей стоит обратить внимание на станки с наклонно-поворотным шпинделем. Встроенный 2-осевой шпиндель — оптимальный вариант для скоростной обработки, а съемная автоматическая фрезерная голова — для силовой.

Для производства небольших и средних деталей лучший выбор — это 5-осевой станок с наклонно-поворотным столом, который позволяет изготавливать сложные изделия с высокой точностью и производительностью.

Конструкция с интегрированным 2-осевым столом оптимизирована для работы в 5 осях. Такие станки имеют стол с достаточно большой планшайбой и при этом не занимают много места в цехе.

Если нужно универсальное решение, то можно выбрать станок со съемным наклонно-поворотным столом. При необходимости такой стол можно снять, чтобы освободить место в рабочей зоне для производства крупных деталей в 3 осях.