Токарный станок или обрабатывающий центр — что берут под деталь с фрезерными переходами

Деталь типа вала, фланца или корпуса вращения редко состоит только из токарных поверхностей: к обточке и расточке добавляются лыски, пазы, резьбовые и крепёжные отверстия, иногда плоскости и контуры с нескольких сторон. От объёма этих переходов зависит, закрывается деталь одним токарным станком с приводным инструментом или требует отдельного обрабатывающего центра, а значит — второй установки, второй оснастки и второго рабочего места.

Ниже — какие фрезерные переходы выполняются на токарном станке, где начинается область обрабатывающего центра, как считается выбор по программе выпуска и что прислать для подбора. Линейки оборудования — в разделах токарные станки с ЧПУ и фрезерные станки с ЧПУ.

Какие переходы выполняет токарный станок с приводным инструментом

• Сверление и нарезание резьбы по оси и по торцу с использованием приводной револьверной головы.
• Фрезерование лысок, шлицев и пазов на наружной поверхности при индексации шпинделя по углу.
• Радиальные отверстия и резьбы с распределением по окружности — при управляемой оси вращения шпинделя.
• Торцевые канавки и неглубокие карманы в пределах вылета приводного инструмента.
• Обработка с двух сторон за одну установку, если станок оснащён противошпинделем, — деталь передаётся без переустановки оператором.
• Смещение инструмента от оси детали, то есть обработка вне центра, — только при наличии оси Y.

Исполнения с этими возможностями собраны в подразделах станки с осью Y (модели ERHER E-5Y, E-8Y) и станки с противошпинделем (E-5S, E-8S, E-10S). Базовые исполнения без приводного инструмента представлены в разделах с наклонной станиной и с горизонтальной станиной.

Где начинается область обрабатывающего центра

• Плоскости и контуры большой площади. Снятие металла плоскостной фрезой требует жёсткости и мощности шпинделя, которых у приводного инструмента токарного станка нет.
• Обработка с трёх и более сторон. Если деталь нужно обработать по нескольким плоскостям с выдержкой взаимного расположения, переустановки на токарном станке накапливают погрешность.
• Отверстия вне плоскостей симметрии и наклонные отверстия. Для них нужны полноценные линейные оси и, при сложной геометрии, поворотные оси.
• Глубокое фрезерование и карманы. Вылет и мощность приводного инструмента ограничивают глубину и ширину съёма.
• Точные отверстия большого диаметра с расточкой. Задача решается на расточном или горизонтальном центре, где жёсткость шпиндельного узла рассчитана на такой инструмент.
• Крупная корпусная деталь. Если габарит выходит за пределы патрона и прутковой подачи, токарная схема неприменима.

Соответствующие исполнения — вертикально-фрезерные обрабатывающие центры (ERHER E-855S, E-1160E, E-650), горизонтально-фрезерные центры (E-50S, E-63D, E-100S), пятиосевые центры (E-X650, E-X800) и портальные центры для крупных деталей.

Третий вариант — вертикальный токарный центр

Для деталей с большим диаметром и малой длиной — фланцев, дисков, корпусов, колец — горизонтальный патрон неудобен: деталь приходится удерживать на весу. Вертикальная схема снимает эту задачу, а исполнения с инструментальным магазином закрывают часть фрезерных переходов на том же станке. Модельный ряд — в подразделе токарные станки с ЧПУ (вертикальные), где представлены ERHER E-400, E-800, E-1000ATC с автоматической сменой инструмента.

Сравнение схем обработки детали с фрезерными переходами

Как считается выбор по программе выпуска

• Считается штучное время по каждому варианту. В схеме с одной установкой время цикла больше, но исчезают переустановка, перебазирование и межоперационное перемещение.
• Учитывается доля фрезерных переходов в цикле. Если приводной инструмент работает большую часть времени цикла, токарный станок простаивает в своей основной функции — выгоднее разделить операции.
• Проверяется загрузка. Один станок с полным циклом при малой программе загружен не полностью, два станка при той же программе простаивают оба.
• Сопоставляется стоимость. Станок с осью Y и противошпинделем дороже базового исполнения, но дешевле пары «токарный плюс фрезерный центр» и требует одного рабочего места.
• Учитывается остальная номенклатура. Если на участке есть корпусные детали, фрезерный центр понадобится независимо от этой детали, и тогда разделение операций не создаёт лишнего оборудования.
• Проверяется запас по точности. Требование по взаимному расположению поверхностей, которое не выдерживается при переустановке, определяет выбор однозначно — в пользу полного цикла за одну установку.

Расчёт цикла и загрузки выполняется в составе услуги подбор станка, технологию обработки с распределением переходов по операциям готовит разработка технологии под ключ.

Что нужно для работы выбранной схемы

• Инструмент под переходы — токарные резцы, концевой инструмент и свёрла под фрезерные переходы.
• Зажим детали — зажимные патроны и цанги под диаметр и требуемую точность.
• Приспособления для фрезерной установки, если переходы вынесены на отдельный станок, — оснастка для станков.
• Привязка инструмента и контроль размера на станке — датчики и щупы, снимающие часть переналадки с оператора.
• Ввод в работу с проверкой цикла на реальной детали — пусконаладка и ввод в эксплуатацию.

Частые вопросы

Чем ось Y отличается от приводного инструмента? Приводной инструмент даёт вращение инструменту в револьверной голове, но работает по оси детали или строго радиально. Ось Y позволяет сместить инструмент от оси вращения — отсюда обработка вне центра, пазы со смещением и контурное фрезерование на торце.

Заменяет ли противошпиндель вторую установку? Для обработки детали с двух сторон — да, передача выполняется внутри станка с сохранением точности взаимного расположения. Плоскости и контуры большой площади противошпиндель не закрывает: это ограничение приводной головы, а не схемы передачи.

Можно ли точить на обрабатывающем центре? Единичные токарные поверхности выполняются при наличии управляемого поворотного стола, но производительность по токарной обработке ниже, а инструмент и схема зажима под неё не рассчитаны. Как основная операция точение на фрезерном центре не планируется.

Что выгоднее при малой серии? При малой серии на первое место выходит время переналадки, а не время цикла. Схема с одной установкой обычно выигрывает: один наладочный комплект, одна привязка, нет повторного базирования.

Что прислать для подбора? Чертёж детали с допусками и обозначением всех переходов, материал и вид заготовки, программу выпуска и размер партии, требование по взаимному расположению поверхностей, перечень уже имеющегося оборудования.

Что мы делаем

Разбираем чертёж, распределяем переходы по операциям, считаем штучное время и загрузку по каждой схеме, подбираем исполнение станка под деталь и программу выпуска, комплектуем оснастку и инструмент под цикл. Поставка, пусконаладка, обучение операторов и сервис после запуска — на нашей стороне.

Пришлите чертёж детали и программу выпуска на stanki@erher.ru — посчитаем цикл по каждой схеме, подберём исполнение и назовём комплектацию.