Сколько осей требуется для токарного центра с ЧПУ?
При инвестировании в токарный центр с ЧПУ наиболее фундаментальный вопрос — «Сколько осей мне нужно?». Ответ не сводится к одному простому числу. Всё зависит от сложности деталей, которые вы планируете изготавливать. Выбор правильной конфигурации осей имеет решающее значение для максимальной производительности, обеспечения точности и контроля затрат.
В этом руководстве рассматриваются распространённые конфигурации осей для токарных центров с ЧПУ — от базовых двухосевых до передовых многофункциональных станков, чтобы помочь вам принять обоснованное решение.
Базовая конфигурация: двухосевое точение (X и Z)
Подавляющее большинство стандартных токарных операций выполняется на двухосевых токарных центрах. Это основной рабочий инструмент в отрасли.
Задействованные оси: ось X (управляет радиальным перемещением инструмента к центральной оси детали и от неё) и ось Z (управляет продольным перемещением инструмента вдоль длины детали).
возможность: Эта конфигурация идеально подходит для выполнения наружного и внутреннего точения (если револьверная головка оснащена приводными инструментами), торцевого обтачивания, проточки канавок и нарезания резьбы. Обычно используется один шпиндель, и все операции выполняются, как правило, за одну установку.
Оптимальное применение: серийное производство простых деталей с вращательной симметрией, таких как втулки, гладкие валы и простые крепёжные элементы. Это наиболее экономически выгодное решение для деталей, не требующих дополнительных операций.
Ключевые выводы: если ваша деталь простая и не требует сверления отверстий вне центра или фрезерования элементов по боковым поверхностям, станок с 2 осями может быть достаточным.
Инноватор: 3-осевой и C-осевой (динамические инструменты)
Когда необходимо просверлить отверстие сбоку вала или выполнить фрезерование плоской поверхности на цилиндре, базового станка с 2 осями недостаточно. В этом случае применяется C-ось, что фактически превращает токарный станок в 3-координатный центр.
Третья ось (ось C): Ось C обеспечивает точное, программируемое управление вращением шпинделя. Шпиндель может фиксироваться в любом угловом положении (например, 90 градусов, 45 градусов), а не вращаться непрерывно, как при токарной обработке.
Приводной инструмент: В сочетании с револьверной головкой, удерживающей вращающиеся «живые» инструменты (такие как свёрла и фрезы), ось C позволяет станку выполнять фрезерные и сверлильные операции на торцевых поверхностях и внешних окружностях деталей.
Оптимальное применение: Детали, требующие одновременно токарной и фрезерной/сверлильной обработки. Примеры включают шкивы с резьбовыми отверстиями, корпуса клапанов с поперечными отверстиями или фланцы с расположением болтовых отверстий. Основное преимущество — «одна установка,
Вся обработка выполняется на одном станке», что устраняет необходимость вторичных операций на отдельном фрезерном станке.
Мощность двух шпинделей: Многоосевые станки (ось Y со второй револьверной головкой)
Для достижения высочайшего уровня сложности и эффективности производители используют токарные центры с несколькими осями. Эти станки, как правило, включают ось Y и вторую шпиндельную бабку.
Четвёртая ось (ось Y): Ось Y добавляет вертикальное движение, перпендикулярное осям X и Z. Это позволяет режущему инструменту перемещаться вне центра, обеспечивая контурное фрезерование, сверление вне центра и обработку сложных элементов, расположенных вне центра, без переустановки детали.
Двойные шпиндели: Основной шпиндель и противоположный шпиндель работают совместно. Основной шпиндель выполняет обработку передней части детали. Затем противоположный шпиндель берёт деталь на себя, позволяя завершить обработку задней части в том же технологическом цикле. Это обеспечивает полную обработку детали за одну установку.
Двойные револьверные головки: Некоторые передовые станки оснащены двумя независимыми револьверными головками, что позволяет выполнять одновременную обработку. Пока один инструмент токарной обработки внешнего диаметра, другой может выполнять сверление изнутри, значительно сокращая время цикла.
Идеальное применение: очень сложные, небольшие детали с высокой стоимостью, которые часто используются в аэрокосмической, медицинской и автомобильной промышленности. Примерами являются сложные гидравлические соединители или медицинские импланты, требующие точных элементов на нескольких сторонах.
Окончательное решение: многооперационная обработка (5-осевая и выше)
Вершина технологий токарной обработки — это 5-осевая многооперационная станция. По сути, это гибридные станки, сочетающие возможности полноценного токарного центра с 5-осевым обрабатывающим центром.
Они оснащены фрезерной шпиндельной головкой с осью B, которую можно наклонять под разными углами, что позволяет выполнять сложное контурное фрезерование и обработку корневых зазоров, невозможную на стандартных токарных станках. Эти станки предназначены для максимальной консолидации операций и обработки деталей со сложной геометрией.