Многопроцессорные или многозадачные станки обычно представляют собой станки, объединяющие такие операции, как фрезерование, токарная обработка и, возможно, шлифование в рамках одного станка. Более специализированная операция по металлообработке, которую также могут выполнять многозадачные машины - это нарезание зубчатых колес.
Но когда нарезание зубчатых колес на более универсальном станке с ЧПУ имеет больше смысла, чем на обычном специализированном зубофрезерном станке? Чтобы выяснить это, я поговорил со старшим инженером Mazak и менеджером по многозадачности Cybertec Hybrid. Мы обсудили гибридный многозадачный станок Mazak Integrex i-630V AG, который предназначен для нарезки шестерен с помощью фрезерования и зуботочения на ЧПУ.
Хотя специализированные зубофрезерные станки являются доминирующим производственным методом для изготовления зубчатых колес, в последние годы этот процесс столкнулся с конкуренцией со стороны фрезерования и зуботочения. Философия своевременного и бережливого производства побудила многих традиционных заказчиков оборудования избегать больших резервов, что привело к уменьшению размеров заказов во многих отраслях.
Хотя зубофрезерование является самым быстрым методом изготовления зубчатых колес, его экономическая жизнеспособность сомнительна для цехов с большим количеством деталей с малой партионностью.
Причина, по которой так легко передать на другой станок на фрезерный или многозадачный ЧПУ, проста: червячная фреза должна быть спроектирована с учетом окончательного профиля зубьев шестерни, а одинарная концевая фреза может резать зубья шестерен различной геометрии. Экономия на масштабе означает, что цеха с большим количеством деталей и небольшими объемами получат гораздо больше пользы от своей оснастки с помощью концевых фрез с ЧПУ, которые могут обрабатывать множество деталей, в то время как цеха с большими объемами получат больше пользы от нескольких фрез, которые могут быстрее производить одинаковые шестерни.
Еще одним преимуществом многозадачных ЧПУ является их способность полностью обрабатывать детали со шлицами или зубьями шестерни за один зажим. Вместо того, чтобы использовать разные станки для зубчатых колес и процессов фрезерования или токарной обработки, пользователь может производить готовую деталь за одну установку. Это сокращает количество времени, которое рабочий в цехе должен тратить на погрузку и разгрузку станка, что делает предприятия более конкурентоспособными при малых размерах партий.
Гибкое зуборезание по пяти осям
Станок i-630AG может обрабатывать пять осей и предназначен для производства больших и сложных деталей. Кроме того, он может обрабатывать сложные материалы, такие как закаленная сталь, с использованием режущих инструментов с максимальным диаметром 200 мм и максимальной длиной 400 мм. Благодаря возможности изготолвения больших и сложных зубчатых колес, он имеет хорошие возможности для того, чтобы превзойти специализированные зубофрезерные станки в своей нише.
Есть и другие преимущества, характерные для многозадачных машин.
Использование многозадачного станка упрощает программирование по сравнению с использованием как зубофрезерного станка, так и фрезного. Кроме того, он позволяет производить измерения зубчатых колес в процессе обработки, что уменьшает процент брака.
Обе оси C и B контролируются в станке i-630AG с помощью обратной связи по шкале поворотной оси, и обе синхронизируются, чтобы предотвратить колебания скорости шпинделя. В станке используется система управления Mazatrol SmoothAI от Mazak и программное обеспечение Smooth Gear Cutting, которое автоматически регулирует параметры резания. Кроме того, термообработанные материалы можно резать твердосплавными фрезами и нарезать зубчатые колеса с малым и большим внутренним диаметром или шестерни с внешним диаметром.
Управление машиной создано так, чтобы наладчик мог полностью программировать работу на станке, а не в автономном режиме или в выделенной CAM-системе. Это позволяет пользователям создавать целую программу обработки детали, включая токарную обработку, сверление, фрезерование и обработку зубьев шестерен на системе управления станком без дополнительного программного обеспечения и без модели детали. Для наладчиков, которые нервничают по поводу программирования полностью на системе управления станком, каждый зуборезный модуль можно проверить с помощью моделирования траектории движения инструмента, доступного в системе управления.
Для механического цеха опасно полагаться на старые ортодоксальные взгляды, когда дело доходит до развития бизнеса, как мы видим на примере этого станка. Хотя опыт может хорошо направлять технологов, важно беспристрастно выяснять, как обрабатываются детали, и решать, стоит ли это делать так дальше. Если раньше производительность и точность были единственными мерилами стоимости станка, похоже, что все больше предприятий проводят этот расчет и приходят к выводу, что гибкость оборудования также жизненно важна.
