Два в одном: технология фрезерно-токарной обработки

Сфера производства стала свидетелем значительных технологических достижений. Как важнейшая инновация выделяются многофункциональные станки, объединяющие возможности фрезерования и токарной обработки, что позволяет производить сложные детали с высокой точностью и эффективностью. 

В этой статье специалисты производственно-инжиниринговой компании «Металворк» рассматривают основные аспекты технологий фрезерно-токарной обработки, их преимущества и потенциал. 

Понимание технологий фрезерно-токарной обработки

Фрезерно-токарные станки объединяют функциональные возможности фрезерования и токарной обработки в одной установке. Такое сочетание позволяет выполнять несколько операций без необходимости переноса деталей между различными станками.

Обычно фрезерно-токарный станок включает в себя:

• Вращающиеся шпиндели, которые облегчают токарные операции, позволяя вращать заготовку с различной скоростью.
• Фрезерные шпиндели. Эти части используются для резки, сверления и других фрезерных операций.
• Современные фрезерно-токарные станки часто обладают несколькими осями, что позволяет выполнять сложную и комплексную обработку.

Основные компоненты фрезерно-токарного оборудования 

• Вращающийся шпиндель (главный шпиндель) играет центральную роль в токарной операции, удерживая и вращая заготовку. Его отличительная характеристика – высокая скорость вращения. Стабильность и точность обеспечивают прецизионные подшипники. Есть возможность установки в главный шпиндель патронов и цанг различных размеров.
• Фрезерный шпиндель выполняет резку, сверление и нарезание резьбы. Эффективное удаление лишнего материала обеспечивается за счет высокого крутящего момента и скорости.
• Инструментальный магазин или револьверная головка. Это устройство оснащено автоматическими сменщиками инструментов, что ускоряет процесс их смены.
• Многоосевая  конфигурация. Многоосевая обработка значительно увеличивает количество и качество производства любой  установки. Кроме того, этот процесс обработки может создавать детали, которые невозможно изготовить с помощью обычной технологии. Распространены 3-осевые, 5-осевые, 9-осевые и даже 12-осевые станки.
• Станина обеспечивает структурную основу и устойчивость машины. Для минимизации вибраций изготавливается из высокопрочных материалов. Жесткая конструкция поддерживает тяжелые заготовки, и необходима  при высокоскоростных операциях.
• Система управления в режиме реального времени мониторит и корректирует работу станка. Для бесперебойных рабочих процессов, от проектирования до производства, интегрирована в ПО CAD/CAM.
• Инструментальный магазин/револьверная головка  предназначен для хранения и автоматической смены инструментов в процессе обработки. Вмещает в себя широкий спектр инструментов и оснащен интеллектуальной системой для отслеживания их использования и износа.
• Задняя бабка/противошпиндель обеспечивает дополнительную поддержку для более длинных заготовок и дополнительных операций. Можно запрограммировать движение для точного позиционирования детали. Есть возможность оснащения задней бабки дополнительным патроном для дополнительных токарных операций, что повышает универсальность машины и ее способность обрабатывать сложные детали.
• Система охлаждения подает охлаждающую жидкость в зону резания для снижения нагрева и износа инструментов. Эффективную подачу охлаждающей жидкости обеспечивают насосы высокого давления. Для более тщательного покрытия применяется несколько насадок. Удаление стружки и грязи из охлаждающей жидкости, осуществляется системой фильтрации. 

Преимущества технологий фрезерно-токарной обработки

Повышенная точность

Объединяя несколько операций в одну установку, фрезерно-токарные станки снижают кумулятивные ошибки, которые могут возникнуть при передаче заготовок между различными станками. Такое объединение обеспечивает более высокую точность конечного продукта.

Повышение производительности

Интеграция фрезерных и токарных операций оптимизирует производственный процесс. Это сокращает время настройки станка и минимизирует обработку заготовок, что приводит к ускорению производственных циклов и повышению пропускной способности.

Сокращение затрат на рабочую силу

С меньшим количеством настроек и минимального ручного вмешательства, фрезерно-токарные технологии значительно сокращают затраты на рабочую силу. Операторы могут управлять несколькими станками одновременно, что еще больше повышает производительность.

Эффективность использования пространства

Объединение фрезерной и токарной обработки на одном станке экономит ценное пространство в цехе, что особенно выгодно в условиях высокозатратного производства.

Обработка деталей сложной геометрии

Токарно-фрезерные станки отлично подходят для изготовления деталей со сложной геометрией и жесткими допусками, что делает их идеальными для отраслей, где требуется высокая точность, – аэрокосмической, автомобильной и медицинской.

Тенденции будущего

Технологии фрезерно-токарной обработки отличаются постоянными усовершенствованиями, направленными на дальнейшее повышение точности и производительности. Отметим несколько основных.

Автоматизация и робототехника

Интеграция автоматизированных систем загрузки и еще больше сократит ручное вмешательство и повысит эффективность производства.

Технология цифровых двойников

 Внедрение цифровых двойников позволяет осуществлять моделирование и мониторинг процесса обработки в реальном времени, обеспечивая оптимальную производительность и профилактическое обслуживание.

Современные материалы

По мере разработки новых, с превосходными свойствами, материалов, фрезерно-токарные станки адаптируются под их обработку, что расширяет сферу применения этих сдвоенных механизмов.

ИИ и машинное обучение

Внедрение ИИ и машинного обучения позволяет оптимизировать параметры обработки в режиме реального времени, что приводит к повышению качества и сокращению времени цикла.

Технологии фрезерно-токарной обработки с их непревзойденной точностью, производительностью и универсальностью, конечно, значительный скачок вперед.

Поскольку эти технологии продолжают развиваться, они, без сомнения, будут играть решающую роль в формировании будущего передового производства. Особенно для отраслей, требующих высокой точности, инвестирование в технологии фрезерно-токарной обработки – это стратегический шаг к достижению большей конкурентоспособности.