Чем различаются вертикально-фрезерные центры по ходам и шпинделю

Вертикально-фрезерные обрабатывающие центры одного каталога отличаются друг от друга не названием компоновки, а четырьмя группами параметров: ходами по осям, размером и нагрузкой стола, конусом и оборотами шпинделя, ёмкостью инструментального магазина. От первой группы зависит, поместится ли деталь, от остальных — можно ли её обработать за один установ и с каким режимом.

Ниже разобрано, что задаёт размер станка, чем различаются исполнения по шпинделю и что меняется вместе с ходами — масса, габариты и подведённая мощность. Станки собраны в разделе вертикально-фрезерные обрабатывающие центры, общий перечень — фрезерные станки с ЧПУ.

Что задаёт размер станка

Исходное данное — не габарит заготовки, а габарит обработки с учётом приспособления и вылета инструмента.

• Ход по X определяет длину обрабатываемой зоны. Он всегда меньше длины стола: часть стола уходит под прижимы и упоры.
• Ход по Y ограничивает ширину зоны и напрямую связан с расстоянием от оси шпинделя до направляющих колонны. У исполнений с ходом 800 мм по X это расстояние составляет 670 мм, у станков с ходом 1500 мм — 820 мм.
• Ход по Z задаёт высоту обработки. Практический предел считается как максимальное расстояние от торца шпинделя до стола минус высота приспособления и длина инструмента с оправкой. В каталожных исполнениях это расстояние меняется от 520 до 870 мм.
• Нагрузка на стол ограничивает массу детали вместе с оснасткой. В ряду исполнений она растёт с 400 до 1500 кг, и приспособление в этот вес входит.
• Диаметр инструмента, который магазин принимает без пропуска соседних гнёзд, — отдельное ограничение. У малых исполнений это Ø92 мм, у станков с магазином под тяжёлый инструмент — Ø200 мм.

Ряды исполнений по ходам

В каталоге вертикальные центры образуют три группы, и переход между ними меняет не только размер зоны обработки.

Из таблицы видны два места, где ряд не линеен. Первое — исполнение E-7136 с ходом 900 мм по X при ходе 350 мм по Y: это станок под длинные узкие детали, планки и рейки, а не уменьшенная версия станка с ходом 900 мм по обеим осям. Второе — переход от 1370 к 1580, где вместе с ходами меняется конус и падают обороты.

Чем BT40 отличается от BT50

• BT40 — основной конус для деталей средних размеров. Оправка легче, смена инструмента быстрее, инструментальное хозяйство дешевле. Под него рассчитаны исполнения с ходом X от 500 до 1300 мм.
• BT50 — конус для тяжёлого съёма. Больший диаметр хвостовика даёт жёсткость на длинном вылете и позволяет держать подачу при черновой обработке. Он стоит на исполнениях с ходом X от 1500 мм и нагрузкой на стол 1500 кг.
• Цифра после дефиса в обозначении конуса — исполнение оправки по длине: BT40-120, BT40-140/150, BT40-150, BT50-155. Эта группа определяет совместимость имеющегося инструмента со станком и сверяется до заказа.
• Максимальная масса инструмента в магазине в каталожных исполнениях составляет от 5 до 8 кг, и под BT50 тяжёлые оправки занимают весь этот запас.

Смена конуса — это смена всего парка оправок, патронов и цанг на участке. Поэтому при покупке второго станка конус обычно сохраняют, а переход на BT50 планируют отдельно, вместе с закупкой вспомогательного инструмента.

Обороты шпинделя и материал детали

• 6000 об/мин при мощности 15 кВт — исполнение под тяжёлую сталь и большой съём за проход. Высокие обороты здесь не нужны, нужен момент.
• 8000 и 10 000 об/мин — универсальный диапазон для стали и чугуна с инструментом диаметром от 10 мм и выше.
• 12 000 об/мин в исполнениях E-8L и E-11L рассчитаны на алюминий, пресс-формы и обработку мелким инструментом, где скорость резания набирается только оборотами.
• Запись «11/15 кВт» означает мощность в продолжительном и кратковременном режиме. На черновых проходах считают по первому значению, второе относится к коротким пиковым нагрузкам.
• Точность позиционирования и повторяемость у всего ряда одинаковы — 0,008 и 0,005 мм по каждой оси. Разница между исполнениями проявляется не в паспортной точности, а в жёсткости и тепловом поведении под нагрузкой.

Что меняется вместе с размером станка

Переход на следующий типоразмер — это не только другой ценник в спецификации.

• Масса. В ряду вертикальных центров она растёт с 2400 до 13 500 кг. Станки тяжелее 10 т требуют проверки перекрытий и отдельного решения по основанию.
• Габарит в плане — от 2200×2100 мм у малого исполнения до 4150×2720 мм у крупного, без учёта зоны обслуживания, места под стружечный конвейер и открывания дверей.
• Высота. У исполнений с ходом по X от 1300 мм высота доходит до 3200–3610 мм, и этот размер сверяется с высотой цеха и воротами до отгрузки.
• Подведённая мощность. Привод шпинделя в ряду меняется с 5,5 до 15 кВт, к нему добавляются приводы подач, насосы и конвейер — суммарная мощность станка считается по опросному листу.
• Быстрые подачи у крупных исполнений доходят до 30 м/мин по всем трём осям, и вспомогательное время между проходами перестаёт быть заметной долей цикла.

Когда вертикальный центр не подходит

• Деталь требует обработки с четырёх сторон за один установ — рассматриваются горизонтально-фрезерные центры с паллетами.
• Габарит детали выходит за 1700 мм по длине или деталь не ставится на стол по массе — задача уходит на портальные обрабатывающие центры.
• Требуется обработка наклонных поверхностей и сложных форм без переустановки — нужна пятая ось, а не больший вертикальный центр.

Частые вопросы

Можно ли ориентироваться только на размер стола? Нет. Стол всегда длиннее рабочей зоны, а полезная ширина ограничена ходом по Y и расстоянием от оси шпинделя до колонны. Подбор ведётся по ходам, а стол проверяется на размещение приспособления.

Чем исполнения с индексами S и E отличаются от базовых? Это разные версии одного типоразмера по компоновке привода и оснащению: при одинаковых ходах у них различаются обороты, мощность в продолжительном режиме, нагрузка на стол и масса станка. Сверять нужно строку характеристик целиком, а не индекс.

Подойдёт ли имеющийся инструмент к новому станку? Если конус совпадает по типу и исполнению — да. При переходе с BT40 на BT50 оправки, патроны и цанги меняются полностью, и эта закупка планируется вместе со станком.

Нужен ли фундамент? Решение принимается по массе станка и состоянию пола. Для исполнений массой до 6 т обычно достаточно ровной плиты с опорными элементами, для станков массой 11–13,5 т основание проверяется расчётом. Требования входят в состав подготовки к пусконаладке.

Что прислать для подбора? Чертёж или габарит детали с припусками, материал, требуемую точность и шероховатость, программу выпуска, массу детали вместе с приспособлением, имеющийся конус инструмента, высоту цеха и подведённую мощность.

Что мы делаем

Проверяем размещение детали в рабочей зоне с учётом приспособления и вылета инструмента, подбираем исполнение по ходам, конусу и оборотам под материал и съём, сверяем массу и габариты с площадкой, считаем комплект оснастки и организуем ввод в эксплуатацию. Разделы — вертикально-фрезерные центры, горизонтально-фрезерные центры, портальные центры, услуга подбор станка.

Пришлите чертёж детали, материал и программу выпуска на stanki@erher.ru — подберём типоразмер по ходам и шпинделю, проверим размещение на вашей площадке и соберём спецификацию с оснасткой.