Фрезерование на токарном станке: Как токарное фрезерование может повысить эффективность резания

Содержание

Как токарное фрезерование может повысить эффективность резания

Андрей Петрилин – главный инженер в области фрезерного инструмента со сменными пластинами компании Iscar

Токарное фрезерование – это процесс резания с помощью фрезерного инструмента при вращении заготовки вокруг своей оси. Данный метод сочетает в себе элементы фрезерной и токарной обработки и имеет множество преимуществ. Но лишь относительно недавно, с появлением современных многоцелевых станков, стало возможным в полной мере раскрыть его потенциал.

В течение многих лет, даже после массового внедрения технологии ЧПУ, производство обрабатывающих центров оставалось традиционным, в то время как специализированные токарные, фрезерные и сверлильные станки непрерывно развивались в своем индивидуальном направлении. Когда на многоцелевых станках уже была успешно внедрена система вращения инструмента – фрезерного и сверлильного, токарные станки все еще продолжали свой путь развития. Стремление повысить производительность за счет сокращения операций установки и перемещения заготовки с одного станка на другой позволило создать головку с приводом вращения инструмента для токарных станков с ЧПУ. Это, в свою очередь, обеспечило возможность токарного фрезерования. При этом современные многоцелевые станки на сегодняшний день имеют дополнительные оси движения головки, передовые системы управления и обновленное программное обеспечение, что позволяет выполнять большинство операций за одну установку.

Токарное фрезерование может быть двух видов: периферийное, когда оси заготовки и резца расположены параллельно, и торцевое, при котором эти оси пересекаются. Периферийное фрезерование аналогично фрезерованию методом винтовой интерполяции и может осуществляться на наружной и внутренней поверхности тел вращения, в то время как при торцевом фрезеровании обрабатывается только наружная часть. Хотя токарное фрезерование очень схоже с обычным точением (поскольку оно представляет собой точение вращающейся фрезой), эти процессы имеют ряд существенных отличий. Скорость резания при токарном фрезеровании определяется окружной скоростью фрезы, а не скоростью вращения заготовки, как при точении. Вращение заготовки зависит от подачи.

Так в чем же основное преимущество метода токарного фрезерования и где он применяется? Прежде всего, при обработке сложных корпусных заготовок, содержащих различные канавки, углубления и т. д. Традиционно такие детали обрабатываются прерывистым точением, которое сопровождается нежелательной ударной нагрузкой и не обеспечивает высокого качества поверхности, вызывая при этом преждевременный износ инструмента. Все эти недостатки отсутствуют при токарном фрезеровании благодаря использованию фрезы, предназначенной специально для прерывистого резания с циклической нагрузкой.

При обработке материалов может образовываться длинная стружка. При обычном точении удаление стружки затруднено, и подобрать подходящую геометрию стружколома – непростая задача. Фреза, используемая при токарном фрезеровании, производит короткую стружку, легко поддающуюся удалению.

Возьмем, например, процесс обработки несимметричных компонентов, таких как коленчатые и распределительные валы. В результате неравномерного распределения массы некоторых участков (например, коренной шейки коленчатого вала или эксцентрикового кулачка) при точении возникают несбалансированные нагрузки, что отрицательно влияет на производительность. Данный негативный эффект легко устраняется при токарном фрезеровании благодаря малой окружной скорости заготовки.

Также этот способ подходит для обработки тяжелых деталей. Частота их вращения, определяющая скорость резания при точении, связана с ограничениями главного привода станка. Если привод не позволяет вращать тяжелые детали с нужной скоростью, скорость резания тоже значительно снижается, что сказывается на производительности станка. Токарное фрезерование позволяет эффективно справляться с данными трудностями.

Между тем, для продуктивной обработки методом токарного фрезерования необходимо правильно расположить резец по отношению к заготовке, выбрать правильную геометрию пластины и траекторию инструмента. Расположение режущего инструмента, в свою очередь, определяет точность формы детали, выбор геометрии пластины и качество обработки поверхности. Как правило, окончательный профиль детали формируется устанавливаемой на фрезе зачистной пластиной (например, с геометрией Wiper). Вопросы применения токарного фрезерования, подбора инструмента и определения параметров резания требуют глубокого анализа в каждом конкретном случае.

Метод токарного фрезерования позволяет решать сложные производственные задачи, существенно повышая при этом эффективность работы. Применение данной относительно новой и перспективной технологии в сочетании с современным оборудованием и правильно подобранными инструментами – залог неизменно высокой производительности.

Источник материала: перевод статьи
Turn-milling benefits,

SMT

Автор статьи-оригинала:
Андрей Петрилин
(Andrei Petrilin)

Об авторе:

Андрей Петрилин – главный инженер в области фрезерного инструмента со сменными пластинами компании Iscar, расположенной в г. Тефен, Израиль.

Как устроен токарно-фрезерный станок? — полезная информация Токарно фрезерные станки


Комбинированное устройство токарно-фрезерных станков лучше рассматривать по модульно. От токарного станка в данном оборудовании присутствуют:

  • жесткая и тяжелая станина, на которой установлены все компоненты оборудования;
  • шпиндель для установки заготовки или оснастки;
  • суппорт;
  • держатель для резцов;
  • задняя бабка.


В вертикальной плоскости расположена фрезерная часть станка. Двигатель данной части располагается отдельно или на токарном суппорте. К двигателю подключается вращающийся шпиндель для фиксации в нем рабочей оснастки: фрез, сверл, метчиков для нарезки резьбы. При работе с основным суппортом фрезы могут быть наборными или с использованием твердосплавных пластин. С использованием второго суппорта фрезерной части можно задействовать и другие виды фрез: торцевые, цилиндрические, концевые и дисковые.


Использование модуля автоматизации ЧПУ позволяет сделать обработку заготовки полностью автономной, оператор только фиксирует заготовку на станке и запускает программу работы.

Комментарии и вопросы:

Комментариев пока нет, но ваш может быть первым.

Разметить комментарий или вопрос

Связанные товары

Код товара: 35601

353 012 p

Нет в наличии

Комбинированный токарный станок SKF-800

Ø обработки над станиной 420 


Ø обработки над супортом 290 


РМЦ750 


Ø отверстия шпинделя 28 


Макс. обороты 1360 


Мощность 0.55 кВт


Напряжение380В 


Масса249 кг

Код товара: 52297

В наличии 7 шт.

Настольный токарно-фрезерный станок METAL MASTER MML 2870M

Ø обработки над станиной 280 


Ø обработки над супортом 170 


РМЦ700 


Ø отверстия шпинделя 26 


Макс. обороты 2500 


Мощность 0.85 кВт


Напряжение220В 


Масса202 кг

Код товара: 48500

В наличии 2 шт.

Настольный токарно-фрезерный станок METAL MASTER MML 250×500 MV (MML 2550 MV)

Ø обработки над станиной 250 


Ø обработки над супортом 150 


РМЦ500 


Ø отверстия шпинделя 21 


Макс. обороты 2000 


Мощность 1.10 кВт


Напряжение220В 


Масса228 кг

Код товара: 57367

Токарно-фрезерный станок CORMAK FALKON X

Ø обработки над станиной 250 


Ø обработки над супортом 150 


РМЦ700 


Ø отверстия шпинделя 26 


Макс. обороты 1800 


Напряжение220В 


Масса235 кг

Код товара: 52296

Нет в наличии

Настольный токарно-фрезерный станок METAL MASTER MML 2550MV

Ø обработки над станиной 250 


Ø обработки над супортом 150 


РМЦ550 


Ø отверстия шпинделя 26 


Макс. обороты 2000 


Мощность 0.75 кВт


Напряжение220В 


Масса120 кг

Код товара: 57366

Токарно-фрезерный станок CORMAK AT320

Ø обработки над станиной 320 


Ø обработки над супортом 210 


РМЦ750 


Ø отверстия шпинделя 38 


Макс. обороты 1900 


Мощность 1.10 кВт


Напряжение220В 


Масса390 кг

Код товара: 52298

Нет в наличии

Настольный токарно-фрезерный станок METAL MASTER MML 2870MV

Ø обработки над станиной 280 


РМЦ700 


Ø отверстия шпинделя 26 


Макс. обороты 2500 


Мощность 1.50 кВт


Напряжение220В 


Масса205 кг

Код товара: 39920

Нет в наличии

Настольный токарно-фрезерный станок JET BD-10DMA

Ø обработки над станиной 250 


Ø обработки над супортом 140 


РМЦ555 


Ø отверстия шпинделя 20 


Макс. обороты 200 


Мощность 0.70 кВт


Напряжение220В 


Масса181 кг

Код товара: 34670

В наличии 8 шт.

Настольный токарно-фрезерный станок METAL MASTER MML 2870 M

Ø обработки над станиной 280 


Ø обработки над супортом 170 


РМЦ700 


Ø отверстия шпинделя 26 


Макс. обороты 2000 


Мощность 0.85 кВт


Напряжение220В 


Масса303 кг

Код товара: 34668

В наличии 2 шт.

Настольный токарно-фрезерный станок METAL MASTER MML250X550M

Ø обработки над станиной 250 


Ø обработки над супортом 150 


РМЦ550 


Ø отверстия шпинделя 21 


Макс. обороты 2000 


Мощность 0.85 кВт


Напряжение220В 


Масса228 кг

Код товара: 50274

Комбинированный токарно-фрезерный станок Витязь 1М925В

Ø обработки над станиной 250 


РМЦ500 


Ø отверстия шпинделя 21 


Макс. обороты 2500 


Мощность 0.85 кВт


Напряжение220В 

Код товара: 52295

В наличии 12 шт.

Настольный токарно-фрезерный станок METAL MASTER MML 2550M

Ø обработки над станиной 250 


Ø обработки над супортом 150 


РМЦ550 


Ø отверстия шпинделя 26 


Макс. обороты 2000 


Мощность 0.75 кВт


Напряжение220В 


Масса120 кг

Комплексная модернизация фрезерования — Модернизация металлорежущих станков

Комплексная модернизация фрезерования

Категория:

Модернизация металлорежущих станков

Комплексная модернизация фрезерования

В ряде случаев после проведения комплексной модернизации-па токарных станках можно успешно выполнять различные фрезерные операции. При этом нередко токарный станок не теряет своего основного назначения, а только приобретает новые технологические возможности. Таково фрезерование шпоночных пазов и шлицев. Несмотря на свою простоту, эти операции представляют известные трудности, особенно при обработке пазов на длинных и тяжелых валах. Не всегда на заводах есть специальные шпоночные станки с удлиненными подставками и точными установочными механизмами. Ось шпоночной канавки должна точно совпадать с диаметральной осью вала. Многих затруднений можно избежать, дополняя токарные станки специальными фрезерными головками. Их применение значительно повышает точность обработки и экономит штучное время на 15—20%.

Рис. 1. Фрезерозание шпоночного паза на комплексно модернизированном токарном станке.

Особенно целесообразно оснащать шпоночно-фрезерными головками крупные токарные станки. Как показал опыт ряда турбинных заводов, в этом случае отпадает необходимость в ручной разметке пазов и их последующей обработке на специальных фрезерных или расточных станках при длительной переустановке и выверке крупногабаритных и тяжелых валов.

Рис. 2. Устройство для фрезерования торцовых шлицев на токарном станке.

На рис. 1 показано получение продольных шпоночных пазов на модернизированном токарном станке тяжелого типа. Справа на поперечных салазках станка смонтирована перемещающаяся фрезерная головка с индивидуальным электродвигателем. Схема фрезерования показана отдельно.

Токарный станок после модернизации обогатился новыми технологическими возможностями: после обточки шеек вала с одной установки можно производить фрезерование пазов или канавок.

Не снимая изделия с токарного станка, можно также профрезеровать и шлицы. Для этой цели служит изображенная на рис. 2 специальная фрезерная головка, устанавливаемая с помощью переходной втулки в пиноль задней бабки токарного станка или в гнездо револьверной головки револьверного станка типа 1336М. Она может быть применена также на одношпиндельных автоматах модели 1125 и 1А136.

Устройство и работа шлицефрезерной головки таковы: при вращении детали (изображена пунктиром) от зажимной цанги при помощи поводкового пальца, установленного в прорези цанги, вращение передается шпинделю фрезерной головки. На поперечном гайке головки установлена малая коническая шестерня. Обкатываясь по неподвижной шестерне, она заставляет вращаться валик с закрепленной на нем дисковой фрезой. При продольной подаче фрезы происходит фрезерование торцового шлица на головке винта.

Рис. 3. Комплексная модернизация системы СИП для фрезерования профиля турбинных лопаток на токарном станке.

Дополнив токарные станки фрезерными устройствами с различными системами копирования (по жесткому шаблону, со следящими механизмами или с цифровым программным управлением), на них можно успешно осуществлять обработку деталей со сложными пространственными поверхностями.

На рис. 3 показана схема фрезерования профилей турбинных лопаток на модернизированном токарном станке. Копирное приспособление установлено вместо верхнего суппорта станка. Следящий ролик касается фасонной поверхности объемного копира, находящегося в одном приспособлении с фрезеруемой заготовкой. При вращении шпинделя станка начинают вращаться жестко связанные с ним объемный копир и обрабатываемая заготовка. Благодаря своей криволинейной поверхности копир через следящий ролик заставляет поворачиваться вокруг своей оси качалку, а вместе с ней и фрезу, получающую вращение от индивидуального электродвигателя через редуктор и две клино-ременные передачи.

Таким образом, копириые движения осуществляются вследствие качания фрезерного приспособления вокруг отнесенной назад оси. Заготовка 8 закреплена в специальном приспособлении и поджата удлиненным центром задней бабки. Процесс обработки происходит при вращении заготовки от шпинделя станка, качании фрезы от копирного устройства, вращении ее от индивидуального электродвигателя и продольной подаче на самоходе. Врезание фрезы в заготовку осуществляется от винта, воздействующего через рычаг на собачку качалки. Проведенная модернизация системы СИП позволяет фрезеровать все сечение профиля одновременно. Обработка ведется узкой строчкой размером 0,6—I мм на один оборот лопатки дисковой фрезой, заточенной по радиусу или одним так называемым летучим резцом.

Рис. 4. Фрезерование на токарном станке с программным управлением

Значительно точнее и производительнее можно производить обработку сложных пространственных поверхностей на токарном станке фрезерной головкой, оснащенной программным управлением. Фирма «Бендикс» в США разработала систему программного управления фрезерной головки для получения сложных профильных поверхностей на универсальных токарных станках. Заготовка обрабатываемой детали, закрепленная в патроне и поддерживаемая центром задней бабки, получает вращение от шпинделя станка. Фрезерная головка размещена на суппорте станка и в процессе обработки движется вместе с ним в сторону передней бабки. Фасонная поверхность на вращающейся детали образуется за счет непрерывного изменения поперечных подач при постоянной продольной подаче фрезерной головки. С этой целью в считывающий механизм программного управления закладывается перфорированная лента, на которой в закодированном виде нанесены изменения Д2, Д3 и т. д. величин радиусов-векторов сечения детали.

Возникающие при считывании ленты командные импульсы взаимодействуют с импульсами от сельсинов обратной связи и включают через электродвигатель винт поперечной подачи фрезерной головки. Вследствие этого фреза с различной скоростью то приближается, то удаляется от центра вращающейся заготовки, обеспечивая автоматическую обработку поверхности заданного профиля.

Реклама:

Читать далее:

Прорезка торцовых пазов

Статьи по теме:

  • Точение многогранников
  • Технико-экономическая эффективность автоматической линии
  • Автоматизация контрольной операции
  • Автоматизация бесцентрового шлифования
  • Автоматизация чистовой обточки

Общие — Архив | токарно-фрезерная приставка — хорошо? Плохо? | Практик-механик

Пирс Батлер
Горячекатаный