Металлообрабатывающий центр представляет собой многофункциональный агрегат с ЧПУ, который способен выполнить практически полный спектр необходимых технологических операций по обработке металлических заготовок с применением разных видов режущих инструментов. Такое оборудование предназначено для создания сложных по конфигурации трехмерных изделий с заранее заданными характеристиками.
Фрезерование детали, ее расточка, сверление, нарезание резьбы — это все за одну установку заготовки может выполнять вертикальный обрабатывающий центр с ЧПУ, цена которого, конечно, довольно высока. Но даже высокая стоимость быстро окупается в условиях крупносерийного производственного процесса.
Особенности работы и функционал
В обрабатывающем центре с ЧПУ вертикального типа оправы с режущим инструментарием находятся в специальном магазине, они автоматически меняются в соответствии с заданной программой. Основные операции, выполняемые агрегатом:
- расточка цилиндрических поверхностей снаружи и внутри заготовок;
- фрезерование пазов, канавок, плоских поверхностей;
- сверление, развертывание и зенкерование отверстий;
- прочая обработка.
Одновременно центр способен использовать для обработки одной детали от 12 рабочих инструментов. Последовательность их применения определяется компьютерной программой, это повышает производительность оборудования в несколько раз по сравнению с самыми современными модификациями универсальных металлообрабатывающих станков.
Оптимизация обработки происходит за счет:
- высокой виброустойчивости оборудования;
- интенсификации процессов резания металла;
- использования в оснастке высокотвердого режущего инструментария;
- высокой мощности электрических приводов;
- оптимальной настройки движения рабочих узлов и скоростей вращения шпинделя;
- использования СОЖ.
Высокая эффективность работы оборудования также достигается применением в рабочем процессе инновационных способов удаления металлической стружки из рабочей зоны.
Особенности конструкции и применения
Обрабатывающий центр с ЧПУ вертикального типа установлен на станине с горизонтальным столом, который служит рабочей зоной данного агрегата. На столе находится механизм закрепления заготовки. Движение шпиндельной бабки с инструментарием осуществляется по вертикальным направляющим. Такая конструкция, напоминающая расположение рабочих органов в сверлильном оборудовании, обусловлена тем, что сверление является одной из наиболее часто выполняемых металлообрабатывающих операций. Кроме того, при вертикальном расположении инструментов достигается наивысшая жесткость конструкции центра, повышается скорость и точность обработки метизов.
Обрабатываемая заготовка закрепляется на рабочем столе при помощи специальных тисков или прижимных приспособлений. В некоторых моделях используется дополнительное оснащение в виде вращающегося стола, который позволяет изменять угол расположения детали для более удобной и точной обработки. Высокая точность движения заготовок и обрабатывающих инструментов достигается за счет использования числового программного управления. Еще лучшие результаты по точности дают устройства с лазерными системами измерения, в конструкции которых предусмотрены оптические линейки, привязывающие обрабатываемые детали к системе координат в каждой временной точке.
Как правило, обработка осуществляется по 3 координатам. Если требуется, центр может обеспечить обработку заготовок и по большему количеству координат, это касается сложных форм. При их обработке рабочий инструмент будет двигаться по такой же сложной траектории, с наклонами и поворотами. Современная промышленность выпускает пятикоординатные ЧПУ-центры, которым доступны такие операции, как изготовление сложнопрофильных канавок, сверление деталей под различными углами и т. д.
Программное обеспечение для центров с ЧПУ дает возможность предварительно моделировать весь процесс работы оборудования, с высокой точностью произвести расчеты траекторий движения инструментов и заготовок.
