Вертикальный обрабатывающий центр - это сложный производительный станок, который работает с плоскими поверхностями для создания отверстий. Современная технология ЧПУ зависит от вертикальных обрабатывающих центров (VMC), которые являются важнейшим промышленным оборудованием. Вертикальный шпиндель позволяет обрабатывать заготовки на возвышении.
Эти станки известны своей стабильностью и точностью. VMC отлично справляются с формовкой металлов, резкой, сверлением и фрезерованием промышленных деталей. Они сочетают в себе передовые технологии и многофункциональную конструкцию, обеспечивая исключительную точность и эффективность.
В этой статье мы рассмотрим эти промышленные рабочие лошадки. Мы откроем для себя их компоненты и области применения, а также узнаем, как выбрать один из них для вашего проекта.
Что такое станок VMC?
Вертикальные обрабатывающие центры, также называемые вертикально-фрезерными станками, используют систему с компьютерным управлением для придания формы металлам и другим материалам.
Термин "вертикальный" относится к оси шпинделя, которая проходит вверх и вниз. В конструкции режущий инструмент располагается над заготовкой, которая лежит на подвижном столе, перемещающемся по осям X и Y, а шпиндель движется по оси Z.
VMC отличаются от других обрабатывающих устройств вертикальным расположением шпинделя. Такое расположение позволяет силе тяжести способствовать удалению стружки и подаче охлаждающей жидкости. Это делает процесс обработки более эффективным. Вертикальная ориентация также обеспечивает операторам лучший обзор и легкий доступ к заготовке во время настройки и работы.
Станки работают для выполнения автоматизированных процессов, которые управляют сложными производственными задачами. В них используются методы автоматизации с компьютерным управлением и автоматической сменой инструмента, а также контроль контуров для обеспечения повторяемости. Производственный процесс достигает более высокой эффективности, что приводит к улучшению качества продукции и сокращению сроков поставки.
Существует широкий ассортимент обрабатывающих центров. Они различаются по осям, функциональным возможностям и другим характеристикам оборудования.
Сколько осей в станках VMC?
Станки VMC обычно имеют три оси - x, y и z, при этом фреза работает по оси z.
Некоторые станки VMC можно модернизировать, добавляя дополнительные оси. Четырехкоординатный VMC добавляет поворотную ось (обычно ось A), которая позволяет вращаться вдоль оси X. Это позволяет станку обрабатывать четыре стороны детали без ее перестановки.
Для более сложных деталей предлагаются 5-осевые станки VMC. В них к трем линейным осям добавляются две поворотные. Вертикальный обрабатывающий центр, оснащенный поворотным столом с цапфой, обеспечивает перемещение по осям A и B. Конструкция станка позволяет достичь каждой детали заготовки за один установ.
Количество осей напрямую влияет на количество деталей, которые может изготовить VMC. Большее количество осей означает более сложные детали, но и более высокую стоимость станка. Многие предприятия используют 3-осевые VMC для большинства работ, поскольку они хорошо справляются с обычными задачами. Только специализированные отрасли, нуждающиеся в сложных деталях, обычно инвестируют в 5-осевые станки.
Компоненты вертикального обрабатывающего центра
Вращающийся шпиндель
Фрезерный шпиндель располагается вертикально на рабочем столе. Он вращается и удерживает инструмент или заготовку. Этот вал выполняет функции позиционной опоры и привода вращения заготовок. Шпиндель подходит к заготовке сверху для выполнения операций резания.
Рабочий стол
Рабочий стол плоский и удерживает заготовки непосредственно или с помощью приспособлений типа зажимов. Он перемещается по осям X (влево и вправо) и Y (вперед и назад). В сочетании с осью Z эти перемещения позволяют выполнять неограниченное количество функций в разных плоскостях.
Смена инструмента
Устройство смены инструмента повышает производительность VMC. Оно позволяет станку автоматически выбирать инструменты для различных работ, от чернового резания до тонкой расточки. Устройства смены инструмента бывают дисковыми (для менее 30 инструментов) и цепными (для более 30 инструментов). Такая автоматизация сокращает время смены инструмента и обеспечивает высокую точность позиционирования.
Вращающиеся столы
Добавление вращающихся столов позволяет превратить базовый 3-осевой фрезерный станок в 4-осевой или 5-осевой. Такое усовершенствование позволяет обрабатывать сложные детали с изменяющимися поверхностями, например лопатки турбин. В некоторых конструкциях используются поворотные столы с углом 44,5 градуса для повышения жесткости при высокоскоростной обработке.
Система охлаждения
В большинстве VMC используются системы рециркуляции охлаждающей жидкости для поддержания деталей и резцов в смазанном состоянии. В этих системах обычно используется вода, смешанная с растворимым маслом или другими жидкостями. Полная система СОЖ включает в себя резервуары, насосы, фильтры, трубы, форсунки и регулирующие клапаны.
Корпуса/полные крышки
Установленные на станках кожухи минимизируют количество брызг материала при фрезеровании. Кожухи для обработки выполняют функцию защиты работников, обслуживающих станки, и окружающего пространства от производственного процесса. Контролируемые кожухи служат для удержания как охлаждающей жидкости, так и стружки.
Быстрозагружаемые погрузчики
Автоматизированные системы загрузки деталей и челночные столы повышают производительность VMC, сокращая время простоя станка. Эти системы позволяют шпинделю работать чаще, сокращая время загрузки и выгрузки.
Шнековый транспортер
Шнеки и транспортеры для стружки собирают отходы с производственных участков и выносят их за пределы рабочей зоны. В результате повышается эффективность производства за счет сокращения времени на ручное удаление стружки. Различные типы конвейеров с цепным или винтовым механизмом обеспечивают беспрепятственный проход в зонах обработки.
Вертикальные и горизонтальные обрабатывающие центры
Ориентация шпинделя
Вертикальные обрабатывающие центры имеют вертикально расположенные шпиндели. Заготовка располагается на столе под шпинделем. Такая конструкция позволяет силе тяжести удерживать тяжелые детали. Горизонтальные обрабатывающие центры вращаются параллельно полу. Заготовка располагается между центрами или в патроне вдоль этой горизонтальной оси.
Обработка заготовок
Вертикальные обрабатывающие центры отлично справляются с крупными и тяжелыми деталями. Они могут выдерживать вес до нескольких тонн. Вес заготовки давит прямо на основание станка. Это исключает внеосевые нагрузки на шпиндель. Горизонтальные обрабатывающие центры лучше работают с длинными и тонкими деталями, такими как валы и трубы. С очень тяжелыми изделиями они справляются с трудом из-за неравномерного распределения веса.
Требования к помещению
Вертикальные обрабатывающие центры занимают меньше места. Их конструкция направлена вверх, а не наружу. Вертикальный обрабатывающий центр может занимать вдвое меньше места, чем аналогичный горизонтальный станок. Это важно в тесных мастерских. Горизонтальными обрабатывающими центрами может быть сложно управлять в небольших помещениях.
Управление микросхемами
В горизонтальных обрабатывающих центрах стружка отпадает естественным образом под действием силы тяжести. Это улучшает качество обработки поверхности и снижает износ инструмента. Поскольку стружка не отпадает сама по себе, вертикальным обрабатывающим центрам требуются более сложные системы удаления стружки.
Факторы стоимости
Вертикальные обрабатывающие центры обычно стоят дешевле горизонтальных моделей. Их конструкция и обслуживание требуют меньше материалов и более просты в обращении. Горизонтальные обрабатывающие центры сложнее и за ними трудно следить. Их детали могут быть загромождены, и обзор проекта становится ограниченным.
Применение станков VMC
Станки VMC широко используются в обрабатывающей промышленности. Ниже перечислены основные области применения этих станков:
Аэрокосмическая промышленность
Станки VMC производят важнейшие детали самолетов. Они режут лопатки турбин, компоненты двигателей и детали конструкций с жесткими допусками. Эти станки обрабатывают сложные формы, необходимые для секций фюзеляжа и шасси. Аэрокосмическая промышленность нуждается в высокой точности, которую VMC обеспечивают постоянно. Одна ошибка может привести к катастрофическим сбоям, поэтому производители полагаются на VMC для контроля качества.
Автомобильное производство
Автопроизводители используют VMC для производства блоков двигателей, корпусов трансмиссий и тормозных систем. Эти станки режут сложные детали за один установ, что экономит время. Детали коробчатого типа с множеством полостей, часто встречающиеся в автомобилях, выигрывают от обработки на VMC. Блоки двигателей требуют точных расточных и торцовочных операций, с которыми легко справляются VMC. Станки выполняют 60-95% операций за один зажим.
Производство медицинского оборудования
ВМК производят медицинские инструменты, имплантаты и протезы. Производители медицинского сектора ожидают высокой точности и качества готовой продукции, поскольку это гарантирует безопасность пациентов. Эти станки с высокой точностью обрабатывают титан и другие биосовместимые материалы. Медицинские изделия с криволинейными поверхностями требуют многоосевой обработки, которую эффективно обеспечивают VMC. Частные предприятия по производству медицинского инструмента используют станки VMC благодаря их разнообразным возможностям.
Электронная промышленность
Производство печатных плат и разъемов требует изготовления мельчайших точных отверстий и каналов. Станки VMC обеспечивают точное сверление отверстий в уязвимых материалах. Станки выполняют сложные операции по созданию шаблонов для производства электронных компонентов. VMC выполняют тонкие операции, необходимые для производства печатных плат. Электронные детали могут производиться на высоких скоростях с использованием высокоскоростных шпинделей, которые создают гладкие края.
Изготовление пресс-форм и штампов
VMC демонстрируют исключительные возможности при изготовлении инструментов для литья под давлением и компонентов штамповочных пресс-форм. Машины эффективно производят сложные полости, обеспечивающие гладкие поверхности, подходящие для пластиковых деталей. Операции изготовления штампов поддерживаются возможностью работы с закаленными сталями. Компоненты пресс-форм, изготовленные на станках, имеют точные размеры, необходимые для правильного размещения деталей. VMC позволяют пользователям создавать полости пресс-форм со специальными комбинациями размеров, включая скрытые элементы.
Разработка прототипа
Новые детали в опытном производстве выигрывают от гибкости VMC. Программное обеспечение позволяет быстро изменять программы для разных версий изделий. С помощью функции масштабирования операторы могут генерировать несколько деталей разных размеров. Время подготовки производства новых изделий сокращается. Мелкосерийные операции выполняются на VMC более эффективно благодаря их благоприятным возможностям для процессов создания прототипов.
Как выбрать правильный обрабатывающий центр для вашего проекта?
Вертикальные обрабатывающие центры стали незаменимыми инструментами, и нет сомнений в том, что их выбор важен для современного производства. Однако выбор подходящего VMC требует тщательного рассмотрения конкретных требований проекта.
При рассмотрении VMC необходимо учитывать различные возможности станков, представленных на рынке. Станок эффективно выполняет множество операций, включая фрезерование, сверление, нарезание резьбы и растачивание. Различные станки выполняют определенные функции, например, точные работы или сложные требования к материалу.
VMC обеспечивают повышенную производительность производства благодаря многоосевой системе управления, которая снижает необходимость в настройке, повышая тем самым эффективность работы. Инвесторы должны провести детальную оценку спецификаций проекта, включающих размеры деталей, типы материалов, объем производства и требования к допускам. Компания BORUI CNC стремится поставлять клиентам высококачественные вертикальные обрабатывающие центры. Свяжитесь с нами сегодня для получения дополнительной информации или помощи.