Различные типы осей в станках на ЧПУ
Различные типы осей станка подразделяются на два вида или категории: 3-осевые станки на ЧПУ и многоосевые станки.
3-осевые станки на ЧПУ
Начнем с трехосевых станков. Фрезерные и токарные станки позволяют режущему инструменту перемещаться относительно заготовки по трем линейным осям. слева направо, вперед-назад и вверх-вниз. Однако стоит отметить, что токарные станки иногда имеют одну или несколько таких комбинаций.
- 1 - Фрезерные станки
3-осевые фрезерные станки на ЧПУ широко используются, потому что они могут изготавливать большинство обычных форм. Их проще программировать и эксплуатировать, что приводит к снижению начальных затрат на обработку. Заготовка фиксируется на станине станка или в тисках во время фрезерования на ЧПУ. Удаление материала с заготовки осуществляется с помощью специализированных режущих инструментов, которые вращаются с высокой скоростью. Режущие инструменты соединены со шпинделем, который может перемещаться по трем линейным осям. Как правило, для создания деталей используется несколько циклов обработки. Сначала к заготовке применяется приближенная геометрия для быстрого и менее точного удаления материала, после чего выполняется один или несколько чистовых проходов для создания окончательной детали. Стоит отметить, что наличие инструмента может быть конструктивным ограничением при фрезеровании на ЧПУ. Из-за трех осей, некоторые места могут быть недоступны. Заготовку можно вращать, так что это не проблема, но повторные вращения могут увеличить ваши затраты на обработку.
- 2 - Токарные станки
Токарные станки могут производить детали значительно быстрее и дешевле, чем фрезерные станки. Это особенно важно для больших объемов. Заготовка удерживается на шпинделе, поскольку она вращается с высокой скоростью во время токарной обработки. Режущий инструмент или центрирующее сверло используются для отслеживания внешнего и внутреннего периметров детали, составляющих геометрию. Центральные сверла и внутренние режущие инструменты также могут использоваться для создания отверстий вдоль центральной оси. Поскольку токарные станки обычно используются для изготовления деталей цилиндрической формы, это также является недостатком. Они способны производить только эту геометрию.
Многоосевая/5-осевая обработка
Эти станки могут вращаться по тем же трем линейным осям, что и станки с тремя осями. Их отличает то, что они могут вращаться по двум дополнительным осям всего пять осей. Фрезерные центры на ЧПУ с 5 осями позволяют вращаться по трем линейным осям движения. Они также могут вращать станину станка, головку инструмента или и то, и другое. Это позволяет 5-осевым ЧПУ обрабатывать более сложные геометрические формы. Однако это обходится дороже, поскольку требует специализированного оборудования и рабочих с большим опытом.
- 1 - индексированные 5-осевые станки
При обработке режущий инструмент может перемещаться только по трем линейным осям. Однако между операциями станина и головка инструмента могут автоматически поворачиваться, обеспечивая доступ к заготовке с новой точки обработки. Таким образом, детали с более сложной геометрией могут быть изготовлены быстрее и с большей точностью, чем на 3-осевом фрезерном станке. Однако они не обладают всеми возможностями произвольной формы непрерывного 5-осевого станка на ЧПУ.
- 2 - Непрерывные 5-осевые фрезерные станки на ЧПУ
Непрерывные 5-осевые фрезерные станки и индексированные 5-осевые фрезерные станки имеют очень похожую архитектуру. Однако есть одно существенное отличие. Непрерывные 5-осевые фрезерные ЧПУ позволяют одновременно перемещать все 5 осей во всех процессах обработки. Однако эти расширенные возможности обходятся дорого. Непрерывное 5-осевое фрезерование на ЧПУ требует использования дорогостоящего оборудования и высококвалифицированных операторов для правильного программирования станков.
- 3 - Токарно-фрезерные центры на ЧПУ
Токарные станки ЧПУ аналогичны токарным станкам. Они отличаются только тем, что также оснащены фрезерным оборудованием. Заготовка соединена со шпинделем, который, подобно 5-осевому станку, может либо вращаться с высокой скоростью, либо размещать ее под точным углом. Для создания детали используются токарные и фрезерные режущие инструменты. Токарный станок швейцарского типа — это вариант фрезерного токарного центра, обеспечивающий большую точность. Токарные станки используют как высокую производительность токарных систем с ЧПУ, так и геометрическую универсальность фрезерных систем.
В заключении
- 3-осевые фрезерные станки на ЧПУ производят детали с очень простой геометрией и высокой точностью по низкой цене.
- Токарные станки с ЧПУ имеют самую низкую удельную стоимость, но подходят только для геометрии детали с осевой симметрией.
- Индексированные 5-осевые фрезерные станки быстро и точно изготавливают детали, элементы которых не совпадают с одной из главных осей.
- Непрерывные 5-осевые фрезерные станки с ЧПУ дороги и производят детали чрезвычайно сложных форм и плавных кривых.
- Токарно-фрезерные центры на ЧПУ сочетают в себе преимущества токарной и фрезерной обработки в одной системе, что позволяет им производить сложные детали по более низкой цене, чем другие 5-осевые ЧПУ.
