Горизонтальные токарные станки с ЧПУ — чем различаются исполнения по станине, приводу и оснащению

Горизонтальный токарный станок с ЧПУ — наиболее массовое исполнение в металлообработке: шпиндель расположен горизонтально, заготовка зажимается в патроне или поджимается задней бабкой, инструмент закреплён в револьверной головке. Внутри этого типа исполнения различаются по углу наклона станины, типу торца шпинделя, крутящему моменту, числу управляемых осей и составу оснащения. Станки с одинаковым максимальным диаметром обработки могут отличаться по весу вдвое и закрывать разную номенклатуру деталей.

Ниже разобрано, что именно различается между исполнениями и по каким параметрам станок подбирается под деталь. Позиции собраны в разделе токарные станки с ЧПУ (горизонтальные), подбор под номенклатуру — услуга подбор станка.

Станина и что она определяет

• Наклонная станина. Направляющие развёрнуты под углом 45°, стружка сходит в транспортёр под собственным весом. Исполнение для серийной обработки: ERHER E-6 при максимальном устанавливаемом диаметре 670 мм обрабатывает вал до 450 мм и диск до 420 мм, точность позиционирования по X и Z — 0,008 мм, повторяемость 0,005 мм, вес 5200 кг.
• Горизонтальная станина. Классическая схема с плоскими закалёнными направляющими и большим расстоянием между центрами. ERHER E-6150 рассчитан на длину обработки 850, 1350 или 1850 мм в зависимости от исполнения по оси Z — это станок под длинные валы, а не под плотную серию мелких деталей.
• Исполнение с осью Y. К токарной обработке добавляется смещение инструмента поперёк оси шпинделя. ERHER E-5Y имеет ход по оси Y ±45 мм при быстром ходе 12 м/мин, 12-позиционную головку с приводным инструментом BMT и скорость шпинделя 4500 об/мин; фрезерные переходы со смещением от оси закрываются без переустановки детали на фрезерный станок.
• Исполнение с противошпинделем. Второй шпиндель принимает деталь и дорабатывает её с обратной стороны. ERHER E-8S при тех же 400 мм обрабатываемого диаметра несёт ход по Y ±50 мм, 12-позиционную головку с приводным инструментом BMT и приводной инструмент мощностью 3–5,5 кВт.

Привод шпинделя и крутящий момент

Мощность привода в описании станка указывается в двух или трёх значениях — это режимы продолжительной и кратковременной нагрузки. Для подбора важнее крутящий момент на шпинделе: именно он ограничивает глубину резания при черновой обработке.

• Малые станки. ERHER E-2M — привод 5,5–7,5 или 7,5–11 кВт, момент 76 Н·м, скорость до 5000 об/мин, внутренний диаметр шпинделя 56 мм, проходной диаметр прутка 41 мм. Исполнение под мелкую деталь длиной до 200 мм.
• Средний класс. ERHER E-6 — 15–18,5 кВт, момент 300 Н·м, торец шпинделя FL 170 h5, внутренний диаметр 87 мм, проходной диаметр прутка 65 или 75 мм.
• Тяжёлое исполнение. ERHER E-10 — 15/18,5 кВт, момент 268 или 420 Н·м в зависимости от исполнения шпинделя (A2-8 либо FL220), внутренний диаметр 87 или 102 мм, проходной диаметр прутка до 90 мм, вес 8000 кг.
• Горизонтальная станина. ERHER E-6150 — 7,5/11 кВт при скорости шпинделя 1800 или 800 об/мин по исполнению и торце A2-8 либо A2-11. Низкие обороты здесь не недостаток, а следствие задачи: длинный вал большого диаметра обрабатывается на малых оборотах.

Проходной диаметр прутка определяет, можно ли работать от прутковой подачи, а не от штучной заготовки. Если деталь делается из прутка, этот параметр проверяется до всего остального.

Сравнение исполнений

Закономерность в таблице читается так: рост обрабатываемого диаметра даёт прибавку в весе и моменте, а не в оборотах. Станки с высокой скоростью шпинделя — это исполнения под мелкую деталь, где решают цикл и чистота поверхности.

Оснащение, которое входит в исполнение

• Револьверная головка. Насадное исполнение на 8 или 12 позиций (у E-6 — головка Sauter на 12 гнёзд) либо головка BMT с приводным инструментом. Приводной инструмент превращает токарный станок в станок для комплексной обработки, но требует мощности 3–5,5 кВт и соответствующей стойки.
• Задняя бабка. Гидравлическое исполнение поджимает деталь по программе, ручное — оператором. У E-6 ход задней бабки 500 мм, конус пиноли MT 5; у E-6150 ход пиноли 150 мм при конусе МТ5.
• Патрон. Диаметр указывается в двух значениях — базовом и увеличенном: у E-6 это 250 и 310 мм, у E-6150 — 250, 320 и 380 мм. Тип патрона у горизонтальной станины бывает ручным, у наклонной — как правило гидравлическим. Зажимные патроны подбираются под номенклатуру отдельно.
• Сечение резца. На всех рассмотренных исполнениях 25×25 мм — это определяет совместимость имеющегося инструмента и держателей.
• Транспортёр стружки, система подачи СОЖ и ограждение. Комплектуются по исполнению; оснастка для станков заказывается вместе со станком.

Что проверяется до заказа

• Габариты детали — диаметр и длина, с учётом вылета из патрона и необходимости поджима задней бабкой.
• Материал и требуемая глубина резания — отсюда идёт требование к моменту, а не к мощности.
• Форма заготовки: пруток, отливка, поковка или штучная заготовка.
• Наличие фрезерных, сверлильных и резьбовых переходов — от этого зависит, нужны приводной инструмент, ось Y и противошпиндель.
• Допуски на чертеже против точности позиционирования и повторяемости станка.
• Программа выпуска — от неё считается, оправдан ли автоматический цикл с гидравлическим патроном и прутковой подачей.
• Площадка: габариты и вес станка (от 2700 кг у E-6150 до 8000 кг у E-10), подведённая мощность, высота помещения для загрузки.

Частые вопросы

Чем наклонная станина выгоднее горизонтальной? Отводом стружки и жёсткостью при тех же габаритах. Горизонтальная станина остаётся нужна там, где требуется большое межцентровое расстояние: у E-6150 длина обработки доходит до 1850 мм, у наклонных исполнений этого класса — до 550–600 мм.

Когда нужна ось Y, а когда достаточно приводного инструмента? Приводной инструмент закрывает отверстия и резьбы по оси и на торце. Ось Y нужна, когда элемент смещён относительно оси шпинделя — паз, площадка, отверстие не по центру.

Заменит ли противошпиндель второй станок? На деталях, требующих обработки с обратной стороны, — да: передача детали идёт внутри станка, без повторного базирования. Выигрыш считается по числу установов и браку от переустановки, а не по одной цене станка.

Почему у одного станка указано несколько значений мощности? Это режимы нагрузки: продолжительный и кратковременный. При расчёте потребления на цех берётся потребляемая мощность станка — у E-6150 это 11–13 кВА в зависимости от исполнения.

Что прислать для подбора? Чертежи двух-трёх характерных деталей, материал, программу выпуска на месяц, данные по имеющейся оснастке и инструменту, размеры участка и подведённую мощность.

Что мы делаем

По чертежам и программе выпуска подбираем исполнение по станине, моменту и составу осей, проверяем проходной диаметр и вылет детали, считаем нужна ли ось Y и противошпиндель, комплектуем станок патроном, оснасткой и инструментом, согласуем подготовку площадки и выполняем пусконаладку. Разделы — токарные станки с ЧПУ, фрезерные станки с ЧПУ, услуги ПНР и ввод в эксплуатацию.

Пришлите чертежи деталей и программу выпуска на stanki@erher.ru — подберём исполнение токарного станка под вашу номенклатуру и назовём сроки поставки.