Спросите любого сотрудника механического цеха об определении “многозадачного станка”, и вы получите столько ответов, сколько существует многозадачных станков и возможностей. Как правило всегда речь идет о станке, который может выполнять как фрезерные, так и токарные операции.
Зачем использовать многозадачный станок?
Почему эти станки продолжают набирать популярность? Все очень просто. Они предлагают возможность полной обработки деталей на одном оборудовании, за один установ.
Традиционно детали, которые начинали изготавливать на токарном станке, затем перемещались на фрезерные станки для создания прямоугольных элементов. Это означало, что два станка должны быть установлены и обслуживаться. Эти детали часто поступают с задержкой пока фрезерный станок будет свободен (сложное планирование для эффективной координации доступности групп станков). Накапливающееся количество перемещений деталей может привести к ошибкам очередности изготовления деталей. Несколько станков занимают больше места и потребляют больше энергии, чем только одна группа.
В тех случаях, когда многозадачный станок может производить детали за один установ, эти проблемы исчезают. Вот почему растет интерес к многозадачным станкам до такой степени, что в наши дни базовый токарный станок можно найти только в углу инструментальной комнаты в гараже.
Токарный Станок + Фрезерный Шпиндель
Многие многозадачные станки основаны на конструкции токарного станка, в который был добавлен фрезерный шпиндель. Самый простой — это токарный центр с сменной оснасткой. Сменная оснастка относится к приводным шпинделям, которые монтируются на инструментальной плите или револьверной головке. Сменная ось может быть использована для фрезерования плоских поверхностей или сверления отверстий. Токарные центры, обеспечивающие перемещение по оси Y, расширяют возможности фрезерования для сменной оснастки, позволяя вращающимся фрезам обрабатывать поперек осевой линии шпинделя.
Токарные станки карусельного типа
Сменная оснастка также встречается на токарных станках карусельного типа с конструкцией скользящей бабки. При этом стержень захватывается цангой и подается через направляющую втулку мимо неподвижного токарного инструмента. Направляющая втулка обеспечивает поддержку в точке разреза. Эти станки хорошо подходят для деталей с большим отношением длины к диаметру.
Для карусельного типа с подшпинделем после завершения обработки на главном шпинделе заготовка может быть вырезана из прутка, а токарные, фрезерные и сверлильные операции могут выполняться на обратной стороне детали, поскольку она удерживается в подшпинделе. Карусельные станки с B-осевыми фрезерными шпинделями могут выполнять пятиосевую работу, расширяя свои возможности.
Карусельные станки становятся все более распространенными в традиционных цехах. Однако большой прогресс для цехов, работающих с более крупными деталями, произошел, когда на токарные центральные платформы были добавлены шпиндели оси В, имеющие крутящий момент и мощность, соответствующие специализированным фрезерным станкам, а также автоматические сменщики инструментов. Иногда такие “токарн-фрезерные станки”, как показанная ниже, редко выполняют токарную обработку. Просто потому, что детали могут быть созданы из цилиндрического прутка.
Несколько револьверных/многошпиндельных токарных центров обеспечивают производственные преимущества одновременного выполнения операций на различных шпинделях. Кроме того, операции могут выполняться одновременно на одном шпинделе. Примеры, показанные ниже.
ЧПУ добавляет гибкости
С тех пор как компьютерное управление было добавлено к многошпиндельному и роторному передаточному оборудованию, новая тенденция вводит гибкость в эти многозадачные, высокопроизводительные обрабатывающие платформы.
Технология CAD/CAM также значительно улучшилась за эти годы для поддержки различных многозадачных станочных платформ. Некоторые программы программирования и управления используют ИИ, чтобы “встроить интеллект” в управляющую программу. Ключевой частью этого является концепция создания цифрового двойника станка, в соответствии с которой цифровая копия всей операции обработки создается в виртуальной среде. Эта технология не только обещает отработать программы в автономном режиме, чтобы исключить возможность сбоев для сложных многозадачных станках, но и оптимизировать траектории движения инструмента для сокращения машинного времени цикла обработки.
В конечном счете практически любой станок, спроектированный на токарной платформе, приобретается с какой-то дополнительной возможностью обработки, по крайней мере, с сменной оснасткой. Дни перемещения рабочих процессов с токарных станков на фрезерные быстро уходят в прошлое.