4-осевой CNC обрабатывающий центр

Типы 4-осевых фрезерных обрабатывающих центров с ЧПУ

Эволюция фрезерных обрабатывающих центров с ЧПУ в основном основана на увеличении количества осей и уровне автоматизации. 4-осевой фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ имеет все три движения 3D-фрезерного обрабатывающего центра с ЧПУ плюс дополнительную ось вращения на неподвижной горизонтальной оси. Это дополнительное вращательное движение обеспечивается шпинделем оси A или B, который вращает рабочий стол, чтобы лучше позиционировать заготовку для достижения желаемого реза или формы. Сама заготовка также может быть установлена на вращающейся оси со шпинделем, завершающим четырех-осевое движение. Такая компоновка позволяет обрабатывать более сложные детали с меньшим количеством установок и большей точностью. Это качество делает 4D-станок с ЧПУ более подходящим для производственных линий, где дерево и металл необходимо резать под разными углами и более эффективно. Дальнейшим усовершенствованием этих машин является их теперь в основном автоматизированная система смены инструмента.

Четырехосевые станки с ЧПУ можно классифицировать по их системам приводов или по конфигурации самого станка.

• По системе привода: Линейные приводы, обычно шарико-винтовые пары или линейные направляющие, являются наиболее распространенными; вращающиеся приводы используются для вращательного движения шпинделя, который закреплен горизонтально, т. е. вращения по оси A.
• По конфигурации станка: В качестве автономного настольного устройства или интегрированного в фрезерный станок с ЧПУ или как часть единого фрезерного станка с ЧПУ для обработки дерева, они иногда называются универсальным 4-осевым фрезерным станком с ЧПУ (ЧПУ 4 оси + лазер), потому что они могут иметь лазерную функцию и другую машину, которая помогает гравировать металл.

Четырехосевые станки с ЧПУ могут также иметь рабочий стол, который является фиксированным, или станок, который может выполнять ту же работу, но имеет вращающийся рабочий шпиндель; станки с фиксированной плитой лучше подходят для плоских поверхностей, но иногда могут быть оснащены вращающимся шпинделем для выполнения других задач.

Другая классификация основана на уровне автоматизации системы смены инструмента, которая представляет собой систему с чашами или полками. Последняя является более продвинутой и может хранить больше инструментов.

Спецификация и обслуживание

• Размер станка:

  Общий размер 4-осевого фрезерного обрабатывающего центра с ЧПУ определяет максимальные размеры заготовки. Распространенные размеры станков включают портальные станки (могут обрабатывать крупные заготовки, размеры часто превышают 2 м х 3 м). Типичный вертикальный фрезерный станок с ЧПУ по оси Z имеет размеры 1,5 м х 2 м. Еще одним примером могут быть мини-4-осевые фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ, которые могут иметь размеры 500 мм х 700 мм, но при этом иметь возможность обрабатывать более крупные заготовки с помощью своей 4-й вращающейся оси.

• Ход:

  Ход оси относится к максимальному расстоянию, которое станок может перемещаться вдоль своих осей. Станок с большим ходом сможет выполнять фрезерные работы на более крупных кусках материала. Обычно он выражается в записи типа X x Y x Z, где X, Y и Z представляют ход вдоль соответствующей оси. Например, станок может иметь ход в соотношении 2000 мм х 1000 мм х 600 мм.

• Шпиндель:

  Шпиндель вращает режущий инструмент и приводит его в движение для резки заготовки. Как уже упоминалось ранее, его скорость, мощность и тип оказывают значительное влияние на качество и эффективность обработки. Например, использование станком воздушного или водяного охлаждения шпинделя повлияет на конструкцию и применение станка.

• Инструменты:

  Сменщик инструментов на станке с ЧПУ может автоматически менять инструменты во время фрезерной обработки. Это позволяет машине использовать разные инструменты для разных процессов без ручного вмешательства. Количество инструментов, которое может вместить сменщик инструментов, сильно различается от модели к модели. Некоторые могут иметь места только для 4 инструментов, в то время как другие могут вместить 24 или даже больше. Еще один важный фактор, касающийся сменщиков инструментов, - это время, которое они тратят на смену инструментов. Например, некоторые могут тратить всего 0,8 секунды на смену между инструментами, в то время как другие могут тратить до 10 секунд.

• Грузоподъемность:

  Этот параметр определяет максимальный вес заготовки, который может быть обработан. Например, портальный фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ будет обрабатывать более тяжелые и крупные детали по сравнению с мини-фрезерным обрабатывающим центром с ЧПУ.

Обслуживание

Для того, чтобы 4-осевой фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ находился в хорошем рабочем состоянии и имел долгий срок службы, необходимо регулярно и правильно его обслуживать. Ниже приведены некоторые общие советы по техническому обслуживанию, чтобы обеспечить долговечность и высокую производительность станка:

• Регулярная очистка:

  Следует регулярно удалять мусор, пыль и стружку с заготовки и других областей. Следует следовать направлению воздушного потока при сдувании мусора. Это гарантирует эффективную очистку и предотвращает попадание мусора внутрь станка. Используйте пылесосы для удаления мусора и пыли из труднодоступных мест. Оборудование следует очищать мягкой безворсовой тканью, чтобы предотвратить повреждение поверхностей. После очистки на станок можно нанести легкий слой антикоррозионного покрытия.

• Смазка:

  Следует регулярно смазывать скользящие части и направляющие. Это помогает минимизировать и предотвратить износ движущихся компонентов. Это также способствует плавной работе и снижению трения. Кроме того, смазку следует наносить на вращающиеся элементы, а масло использовать для неподвижных деталей.

• Калибровка:

  Чтобы обеспечить правильную и точную юстировку осей, а также позиционирование, производительность будет оптимальной только в том случае, если 4-осевой станок с ЧПУ будет регулярно калиброваться для поддержания точности и точности. Направляющие, винтовые пары и вращающиеся оси должны быть правильно выровнены и отрегулированы. Необходимо также обеспечить соосность шпинделя и заготовки.

Применение 4-осевых фрезерных обрабатывающих центров с ЧПУ

Благодаря своей универсальности и точности 4-осевые фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ широко используются во многих отраслях промышленности для различных применений.

• Деревообработка: В деревообрабатывающей промышленности 4-осевые фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ обычно используются для изготовления мебели, производства лестниц, изготовления деревянных дверей и окон, производства мебели и других столярных работ. Их можно использовать для таких задач, как вырезание сложных декоративных узоров, гравировка текста или изображений, а также создание трехмерных рельефов. Четыре оси этих станков позволяют обрабатывать заготовки с разных сторон, что расширяет возможности их дизайна и производства.
• Металлообрабатывающая промышленность: 4-осевые фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ используются в металлообрабатывающей промышленности для выполнения различных задач, таких как фрезерование, сверление, расточка, нарезание резьбы, гравировка и многое другое на различных металлах, таких как алюминий, медь, латунь и сталь. Их также можно использовать для сложных операций, таких как обработка поверхностных пазов и гравировка, обработка внутренних полостей, поверхностная обработка и обработка внутренних резьбовых полостей. Эти станки обеспечивают высокую эффективность и точность операций по обработке металла.
• Реклама и вывески: 4-осевые фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ полезны в рекламной и промо-индустрии для изготовления вывесок, букв и щитов. Их можно использовать для гравировки логотипов и текста, а также для резки различных материалов для рекламных щитов и вывесок различных форм и размеров. Эти станки повышают точность и качество работы, удовлетворяя различные потребности.
• Автомобильная и авиакосмическая отрасль: В автомобильной и авиационной промышленности 4-осевые фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ можно использовать для изготовления деталей автомобилей и самолетов, таких как детали двигателя, детали трансмиссии, оси, приборные панели и многое другое. Они подходят для обработки деталей со сложными формами и высокими требованиями к точности, таких как автомобильные салоны (включая приборные панели и панели управления), наружные элементы автомобилей (включая дизайн кузова и отделку), а также внутренние и наружные элементы самолетов. Кроме того, эти 4-осевые станки с ЧПУ также можно использовать для планового технического обслуживания и ремонта этих транспортных средств.
• Медицинское оборудование: В сфере здравоохранения 4-осевые фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ облегчают производство медицинских приборов и инструментов, таких как протезы и искусственные органы. К протезам относятся ортопедические или зубные протезы, а к искусственным органам могут относиться кардиостимуляторы, стенты или другие внутренние имплантаты. Кроме того, эти станки можно использовать для изготовления хирургических инструментов и оборудования, таких как имплантаты, диагностические инструменты, терапевтические устройства (включая аппараты искусственной вентиляции легких, шприцы, зонды и т. д.), а также высокоточные диагностические и терапевтические инструменты. Кроме того, 4-осевые фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ также могут использоваться для изготовления ортопедических или зубных протезов, которые требуют высокой точности и сложности конструкции.

В целом, 4-осевые фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ универсальны и часто используются в различных отраслях промышленности. Эти станки повысили оперативную эффективность и точность в широком спектре областей, от деревообработки и металлообработки до производства машин, моделей, пресс-форм, музыкальных инструментов, электронных товаров, медицинского оборудования и многого другого.

Как выбрать 4-осевой фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ

• Возврат инвестиций:

  Важно оценить, способен ли рассматриваемый 4-осевой фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ обеспечить хороший возврат инвестиций с учетом длительности производственного цикла и ассортимента обрабатываемых изделий. Если для изготовления компонента требуется высокий уровень сложности и длительное время обработки, вертикальный обрабатывающий центр с 4 осями, скорее всего, обеспечит значительную экономическую эффективность за счет сокращения переналадки оснастки и снижения трудозатрат на деталь.

• Площадь:

  Важным фактором для любого оборудования, поступающего на производственный участок, является занимаемая им площадь. Для некоторых компаний большая система автоматизации будет экономически выгодна, а другим придется рассмотреть вертикальные обрабатывающие центры с более компактными конструкциями. Меньшего станка может быть достаточно для удовлетворения производственных потребностей, освобождая площадь для других целей.

• Скорость шпинделя для удовлетворения требований:

  Важно установить скорости шпинделя, которые используются для наиболее распространенных фрезерных операций, прежде чем выбирать фрезерный станок с ЧПУ. Можно предложить различные шпиндели с разной скоростью и мощностью, чтобы удовлетворить различные типы фрезерных операций. К ним относятся зубчатые шпиндели, которые подходят для тяжелой резки нержавеющей стали и алюминия на относительно низких скоростях, и высокоскоростные шпиндели, которые подходят для легкой резки алюминия. Главное - выбрать то, что нужно, чтобы минимизировать необходимые инвестиции и максимизировать их использование.

• Управление и программное обеспечение:

  Выбор подходящего 4-осевого станка с ЧПУ для конкретного приложения также включает в себя рассмотрение системы управления фрезерного обрабатывающего центра и программного обеспечения САПР/CAM, используемого для его программирования. Пользовательский интерфейс системы управления играет решающую роль в эффективности оператора, а совместимость программного обеспечения со сложным проектированием деталей и возможность упрощения программирования необходимы для максимизации производительности.

4-осевой фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ: Вопросы и ответы

Вопрос 1: Как работает 4-осевой станок с ЧПУ?

Ответ 1: Базовая конструкция 4-осевого фрезерного обрабатывающего центра с ЧПУ включает в себя рабочий стол, режущий инструмент, систему управления и приводную систему. Рабочий стол удерживает заготовку на месте, а режущий инструмент отвечает за выполнение фрезерных операций. Компьютерная система управляет станком, а приводная система позволяет станку перемещаться в четырех разных направлениях.

Вопрос 2: Каковы преимущества 4-осевой фрезерной обработки с ЧПУ?

Ответ 2: Возможность резки сложных форм - это одно из главных преимуществ 4-осевой фрезерной обработки с ЧПУ. Дополнительная ось вращения позволяет станку выполнять более сложные фрезерные операции, которые невозможны с помощью только трех осей. Еще одним преимуществом 4-осевой фрезерной обработки с ЧПУ является более высокая производительность. Четырехосевые станки более производительны, чем трех-осевые модели, поскольку они могут выполнять более сложные задачи за одну установку.

Вопрос 3: С какими материалами может работать 4-осевой станок с ЧПУ?

Ответ 3: 4-осевой станок с ЧПУ может обрабатывать различные материалы, включая металл, пластик, дерево и композитные материалы. Тем не менее, материал должен быть совместим с режущими инструментами и спецификациями станка.

Вопрос 4: В каких отраслях промышленности используется 4-осевая фрезерная обработка с ЧПУ?

Ответ 4: 4-осевой станок с ЧПУ используется в широком спектре отраслей промышленности. Некоторые из них включают авиационную, автомобильную, медицинскую, военную и автомобильную промышленности. Станок используется для изготовления таких деталей, как клапаны, корпуса насосов, кронштейны, зажимы и другие сложные компоненты.