производители ЧПУ переходят на токарные станки с компьютерным управлением для точных цилиндрических деталей. Часто выбирают между двумя основными вариантами: токарный станок с ЧПУ и токарный центр с ЧПУ. Каждый станок может формировать из металла или пластика валы, штифты и другие круглые детали. В этой статье мы расскажем об обоих станках. Мы сравним их детали, как они работают, их сильные стороны и где они лучше всего подходят.
Что такое токарный центр с ЧПУ?
Токарный центр с ЧПУ строится на основе базовой конструкции токарного станка, добавляя больше осей, приводных инструментов и автоматических сменщиков инструмента. Токарный центр может выполнять токарные задачи, а также выполнять фрезерование или сверление без перемещения заготовки на другой станок. Вы можете думать об этом как о «многоинструментальной» версии токарного станка.
Токарный центр с ЧПУ часто работает по трем-пяти осям:
- Ось Z: То же, что и на токарный станок, по длине детали.
- Ось X: То же, что и на токарном станке, к центру или от центра.
- Ось Y: Перемещается вертикально относительно детали для обработки нецентральных отверстий или карманов.
- Ось C: Вращается вокруг собственной оси детали под управлением серводвигателя.
- Ось A или B: Вращается вокруг оси X или Y на некоторых продвинутых моделях.
Ключевые детали, отличающие токарный центр от токарного станка, включают в себя:
- Живые инструменты: Режущие инструменты, которые вращаются и приводятся в действие отдельным двигателем.
- Вспомогательный шпиндель: Второй шпиндель, который может захватывать деталь для обработки противоположного конца.
- Устройство смены инструмента: Вмещает множество инструментов в магазин и автоматически меняет их.
- Ограждение: Полная защита двери или окна, которая удерживает стружку и охлаждающую жидкость внутри.
- Конвейер для стружки: Интегрированная система удаления стружки из рабочей зоны.
Токарный центр поддерживает сложные формы и объемные работы. Пользователи могут закончить детали за одну установку, что сокращает время обработки и риск ошибок.
Ключевые преимущества
- Один станок выполняет токарную обработку, фрезерование, сверление и нарезание резьбы.
- Многозадачность значительно сокращает время цикла.
- Уменьшает потребность в отдельных обрабатывающие центры; экономит площадь пола.
- Обработка форм с жесткими допусками за одну установку
Типы токарных станков с ЧПУ
Токарные центры выпускаются в двух базовых исполнениях:
- Горизонтальный токарный центр имеет горизонтальную ось шпинделя. Он использует гравитацию и наклонные станины для отвода стружки.
- Вертикальный токарный центр Удерживает деталь на вертикальной планшайбе или патроне. Гравитация удерживает заготовку и упрощает загрузку.
| Характеристика | Горизонтальный токарный центр | Вертикальный токарный центр |
|---|---|---|
| Ориентация шпинделя | Горизонтально, с инструментами, приближающимися сверху | Вертикально, с патроном, обращенным вверх, и инструментами, движущимися вбок |
| Управление чипом | Гравитация помогает щепкам падать с помощью конвейеров | Фишки падают сквозь стол; требуется эффективный сбор |
| Best For | Небольшие и средние детали, простая подача прутка и автоматизация | Крупные, тяжелые детали, удерживающие положение под действием силы тяжести |
| Сложность настройки | Средняя | Ниже; сила тяжести помогает удерживать деталь, но ограничивает некоторые настройки |
Что такое токарный станок с ЧПУ?
A Токарный станок с ЧПУ это станок, предназначенный для вращения заготовки, в то время как режущий инструмент удаляет материал. Его корни уходят в Древний Египет (около 1300 г. до н. э.) и развивались через Францию в 16 веке до современных металлообрабатывающих инструментов. Станок следует запрограммированной траектории, чтобы придать металлу или другим материалам форму круглых деталей, таких как валы, штифты и втулки.
Токарный станок с ЧПУ обычно работает по двум осям:
- Ось Z (продольно): Режущий инструмент перемещается вдоль длины вращающейся части.
- Ось X (из стороны в сторону): Режущий инструмент движется к центру детали или от него.
Основные части токарного станка с ЧПУ включают в себя:
- Бабки: Удерживает и вращает деталь с помощью шпинделя.
- цыпленок: Закрепляет заготовку в Токарный станок с ЧПУ.
- Инструментальная револьверная головка: Предлагает позиции для нескольких режущие инструменты.
- Задняя бабка: Поддерживает длинные заготовки со свободного конца.
- кровать: Обеспечивает устойчивую основу для движущихся частей.
- Панель управления: Содержит компьютерный интерфейс для программирования и эксплуатации.
Токарный станок с ЧПУ может выполнять торцевание, точение, нарезание резьбы, сверление (с задней бабкой), расточку и накатку. Он подходит для работ, где требуются простые, круглые формы и короткие и средние производственные циклы.
Ключевые преимущества
- Высокая точность цилиндрических деталей.
- Экономически эффективно для малых и средних производственных циклов.
- Более низкие затраты на электроэнергию и эксплуатацию по сравнению с многозадачными центрами.
Типы токарных станков с ЧПУ
В большинстве мастерских используется одна из трех основных схем токарных станков:
- Токарный станок с горизонтальной станиной располагается на одном уровне с обрабатываемой поверхностью, обеспечивает надежную опору и отлично подходит для резки больших объемов.
- Токарный станок с наклонной станиной наклоняет станину для лучшего схода стружки и облегчения смены инструмента.
- Вертикальный токарный станок удерживает деталь на горизонтальном столе, используя силу тяжести для фиксации больших или нестандартных заготовок.
Сравнение: токарный станок с ЧПУ и токарный центр с ЧПУ
| Характеристика | Токарный станок с ЧПУ | Токарный станок с ЧПУ |
|---|---|---|
| Количество осей | 2 (Х, Я) | 3–5 (плюс A/B/C) |
| Живой инструмент | Нет | Да |
| Шпиндели | Один | Одноместный или двойной |
| Ограждение | Открытое или брызгозащитное | Полное закрытие |
| Требования к установке | Простой | Более сложный |
| Объем производства | От низкого до среднего | От среднего до высокого |
| Гибкость | Ограничено токарной обработкой | Токарная обработка + фрезерование + сверление + нарезание резьбы |
Точность и сложность
Токарный станок надежно производит точные круглые детали, но его необходимо останавливать и переустанавливать для вторичных операций. Токарный центр использует несколько осей и приводные инструменты для завершения сложных функций, таких как нецентральные отверстия и резьбы, часто без повторного зажима.
Объем производства и скорость
Базовый токарный станок с ЧПУ может работать без присмотра для простых коротких циклов. Устройство смены инструмента и устройство подачи прутка токарного центра обеспечивают непрерывное, крупносерийное производство с минимальным вмешательством оператора.
Универсальность и возможности
Токарные центры объединяют функции токарного и фрезерного станков: они точат, сверлят, растачивают, развертывают, нарезают резьбу и фрезеруют все в одном станке. Такое объединение уменьшает занимаемую площадь и исключает необходимость перемещения заготовок.
Стоимость соображений
| Элемент затрат | Токарный станок с ЧПУ | Токарный станок с ЧПУ |
|---|---|---|
| Цена машины | 50,000 $ - $ 150,000 | 200 000 – 500 000+ долларов |
| Эксплуатационные расходы | 10–20 доллара в час | 25–40 доллара в час |
| Опция оси Y | ARCXNUMX | +30 000$ – 50 000$ |
| Двойные шпиндели | ARCXNUMX | +80 000$ – 120 000$ |
| Набор живых инструментов | ARCXNUMX | +20 000$ – 40 000$ |
| Площадь | 100–200 кв. футов | 200–400 кв. футов |
| Установка и настройка | 5 000–10 000 долл. США | 10 000–20 000 долл. США |
| Общий диапазон | 55 000–90 000 долл. США | 240 000 – 730 000+ долларов |
| Обслуживание | Ниже (меньше осей, нет приводных инструментов) | Выше (больше деталей, живые инструменты) |
| Обучение | Более короткая кривая обучения | Длиннее (многоосевой, приводной инструмент) |
Чем токарные центры с ЧПУ превосходят ручные токарные станки?
Токарные центры с ЧПУ предоставляют гораздо больше возможностей, чем ручные токарные станки. Они используют компьютерное управление, современные режущие инструменты и передовое программное обеспечение для обеспечения гораздо более высокой точности. Они также поддерживают стабильность и последовательность операций от одной детали к другой.
Эти станки повышают производительность, выполняя длинные циклы без перерывов. Они позволяют одному оператору управлять работой, в то время как ручные токарные станки часто требуют нескольких квалифицированных рабочих. Такая настройка сокращает затраты на рабочую силу и сокращает время, необходимое для обучения.
Токарные центры закрывают зону резки и автоматизируют большинство задач, что делает мастерскую безопаснее. Ручные токарные станки заставляют операторов работать близко к острым, тяжелым инструментам. Напротив, токарные центры держат людей дальше от опасной зоны и снижают вероятность несчастных случаев.
Как токарные станки с ЧПУ, так и токарные центры могут обрабатывать широкий спектр материалов. Распространенные варианты включают:
- Металлы: алюминий, медь, латунь, нержавеющая сталь, титан
- пластмассы: поликарбонат, акрил, АБС и аналогичные твердые пластики
- Дерево: хвойные породы дерева, такие как сосна, и твердые породы дерева, такие как дуб
- Воск: специальные литейные воски, используемые для изготовления форм
Каждый станок надежно обрабатывает эти материалы, но дополнительные траектории движения инструмента и более высокие скорости подачи токарных центров делают их особенно подходящими для сложных работ.
Ключевые отрасли и варианты использования
| Промышленность | Примеры деталей |
|---|---|
| Автомобильная | Валы, шестерни, распредвалы, корпуса клапанов |
| Аэрокосмическая индустрия | Зонды, структурная арматура, крепежные элементы |
| Мед | Имплантаты, хирургические инструменты, детали диагностических приборов |
| Нефть и Газ | Сверла, корпуса клапанов, муфты |
| Электроника | Разъемы, токопроводящие штыри, корпуса |
| Деревообрабатывающий | Ножки для мебели, декоративные шпиндели |
Выбор подходящей машины для вашего проекта
При выборе между токарным станком с ЧПУ и токарным многоцелевым станком следует учитывать:
- Сложность детали: Простые цилиндрические детали против многофункциональных деталей.
- Объём: Короткие тиражи против крупных партий.
- Бюджет: Первоначальные инвестиции и эксплуатационные расходы.
- Потребности в гибкости: Возможность выполнения одной или нескольких задач одновременно.
- Площадь торгового зала: Несколько машин против одного консолидированного центра.
| Вопрос | Если «Да» → Выберите… | Если «Нет» → Выберите… |
|---|---|---|
| Вам требуется внецентренное фрезерование? | Токарный центр | Токарный станок с ЧПУ |
| Ваш тираж превышает 1,000 шт.? | Токарный центр | Токарный станок с ЧПУ |
| Бюджет меньше 100 тыс. долларов? | Токарный станок с ЧПУ | Токарный центр |
| Вам требуется несколько настроек? | Токарный центр | Токарный станок с ЧПУ |
Получите услуги по поставке деталей с ЧПУ
BOYI помогает вам упростить выбор и делает ваш токарные работы обработка деталей более эффективно и точно. Если вы хотите двигаться вперед, пожалуйста, не стесняйтесь отправлять нам все связанные файлы, включая 3D-модели и 2D-чертежи, [электронная почта защищена].
Наши инженеры оперативно предоставят вам мгновенное предложение, сроки выполнения заказа и обратную связь DFM, которые помогут вам в ходе всего процесса.
Готовы к своему проекту?
Попробуйте BOYI TECHNOLOGY прямо сейчас!
Загрузите свои 3D-модели или 2D-чертежи, чтобы получить индивидуальную поддержку
Заключение
Токарный станок с ЧПУ и токарный центр с ЧПУ имеют общую основную цель: формование вращающихся заготовок. Токарный станок использует две оси и простые инструменты для базовых деталей. Токарный центр добавляет приводные инструменты, больше осей, вспомогательный шпиндель и полное ограждение для выполнения сложных работ за меньшее количество установок.
Ваш бюджет, конструкция детали и объем производства определяют ваш выбор. Токарный станок обеспечивает более низкую стоимость и быструю настройку для простых деталей. Токарный центр обеспечивает универсальность и сокращение обработки для больших объемов и сложных форм.
Мы рекомендуем внимательно просмотреть ваш список деталей и производственные планы. Выберите машину, которая соответствует вашим потребностям сейчас и позволит вам перейти к более продвинутой работе в будущем.
FAQ
В магазине токарного центра может храниться от 12 до 100 инструментов, в зависимости от модели и размера.
Токарный центр с ЧПУ имеет полное ограждение, которое удерживает стружку внутри машины. Такая конструкция снижает вероятность разлета обломков по сравнению с открытым токарным станком.
Статья написана инженерами из команды BOYI TECHNOLOGY. Фуцюань Чен — профессиональный инженер и технический эксперт с 20-летним опытом работы в сфере быстрого прототипирования, производства металлических и пластиковых деталей.
