Вертикально-фрезерный центр: основы, применение и сравнение

Вертикальный фрезерный центр

Вертикально-фрезерный центр — один из наиболее распространённых типов обрабатывающих центров, класс эффективных и универсальных станков, составляющих основу современного производства. Этот обрабатывающий центр отличается вертикальным расположением шпинделя и позволяет резать и формовать заготовки из широкого спектра материалов различных размеров. 

Вертикальные фрезерные центры, как правило, 3- или 5-осевые по конструкции, оснащены несколькими удобными функциями, включая скорость вращения шпинделя Вращение, встроенная система охлаждения, автоматическая смена инструмента и прочная, надёжная конструкция. Эти и другие особенности делают станок подходящим для многих производственных предприятий, где требуется высококачественная обработка деталей и короткие сроки изготовления. 

Обрабатывающие центры с ЧПУ от ПролинТех Обеспечьте точность и прецизионность деталей для различных отраслей промышленности. Автомобильная, аэрокосмическая, электронная и медицинская отрасли активно используют эту технологию для производства деталей и компонентов. 

Поэтому выбор вертикально-фрезерных обрабатывающих центров для обработки ваших деталей — отличная идея, учитывая их динамичность и проверенную надежность. В этой статье мы подробно рассмотрим основы работы этих станков, остановившись на областях применения, типах и возможностях. 

Читать дальше!

Что такое вертикально-фрезерный центр?

Вертикально-фрезерный центр (ВФЦ) — тип фрезерного станка с ЧПУ с вертикальной ориентацией шпинделя. 

Различные особенности позволяют VMC выполнять множество функций, наиболее значимыми из которых являются поворотный стол, технология ЧПУ и устройства автоматической смены инструмента (ATC). 

В сочетании с поворотным столом VMC становится настоящим зверем. Эффективность, универсальность и точность обработки достигают высочайшего уровня. Этот тип стола позволяет фрезерному центру выполнять сложную многостороннюю фрезерную обработку за один установ. 

Вертикальный обрабатывающий центр (VMC) также оснащен технологией ЧПУ, которая значительно расширяет возможности управления режущими инструментами по нескольким осям. Это позволяет создавать отверстия, пазы, формы и многие другие трёхмерные элементы. 

Конечно, система смены инструмента (ССИ) является одним из основных компонентов вертикально-фрезерных центров. ССИ позволяет станку быстро и эффективно менять режущие инструменты, сокращая время цикла и повышая эффективность производства.  

Какова функция вертикального обрабатывающего центра?

Хотя фрезерование является его основной функцией, этот станок также может выполнять ряд других функций, в том числе Обработка с ЧПУ;

• Бурение 
• Нажатие 
• Сверление
• Гравированные 
• Некоторые повороты 
• Ограниченное зубонарезание 

Процесс обработки на вертикально-фрезерном центре

Принцип работы вертикально-фрезерного центра

Вертикальный фрезерный центр имеет простой принцип работы: режущий инструмент, закрепленный в шпинделе, захватывает заготовку на рабочем столе. Основные этапы описаны ниже.

Шаг 1: Настройка машины

Перед началом обработки на VMC очистите стол от мусора, остатков охлаждающей жидкости, грязи и т. д. Закрепите заготовку на рабочем столе и выполните необходимые регулировки. 

Шаг 2: Программирование ЧПУ 

Работа вертикально-фрезерного центра, если он управляется ЧПУ, требует загрузки кодов через панель управления. Поэтому на этом этапе G-коды и M-коды для операции добавлены. 

Коды обработки

Существует множество кодов для вертикального фрезерования, включая инструкции по выбору плоскости, позиционированию точек и высокоскоростному фрезерованию. глубокое сверление. Не беспокойтесь об этом, опытные машинисты/программисты не испытают проблем с созданием программы. 

Более того, современные VMC имеют функции диалогового программирования, поэтому оператору не приходится вводить код. 

Шаг 3: Выбор инструмента 

Поскольку на вертикально-фрезерном станке можно выполнять множество операций, выбор инструмента играет важнейшую роль в процессе обработки. К фрезам обычно относятся концевые, торцевые, слябовые и черновые концевые фрезы. 

Рассмотрите эти и другие типы инструментов, доступные для вашего VMC, и выберите наиболее подходящий. Помимо материала инструмента, другими направляющими факторами являются диаметр инструмента, покрытие инструмента и угол наклона винтовой линии. 

Шаг 4: Настройка параметров резки

Для достижения желаемой точности резки на VMC необходимо отрегулировать все соответствующие параметры резки — скорость подачи, скорость резания, углы и т. д. 

В целом, эти корректировки должны основываться, среди прочего, на типе режущего инструмента, требованиях к чистоте поверхности, материале заготовки и системах контроля станка. 

Шаг 5: Процесс фрезерования

На этом этапе VMC выполняет инструкции обработки, следуя программе до последней детали. Стол с заготовкой перемещается влево-вправо вдоль оси X, если смотреть со стороны оператора. Движение стола вперёд-назад осуществляется по оси Y. 

Сочетание этих движений стола, параметров резания, таких как скорость подачи и глубина резания, приводит к получению предусмотренной конечной детали — ее размеров и формы. 

Шаг 6: Контроль качества 

После вертикального фрезерования обработанная деталь проходит контроль качества, чтобы убедиться в её соответствии всем требованиям проекта и стандартам. При необходимости, деталь может быть доработана или полностью переработана. 

Части вертикально-фрезерного центра

Описанный выше принцип работы вертикально-фрезерного центра включает в себя несколько компонентов, которые вместе с другими обеспечивают выполнение операций обработки. Давайте подробнее рассмотрим отдельные компоненты вертикально-фрезерного центра, включая шпиндель, рабочий стол и устройство автоматической смены инструмента (УСИ). 

Вертикальный фрезерный центр

Рабочий стол

Это неподвижный стол, на котором фиксируется заготовка во время обработки. Рабочие столы современных вертикальных обрабатывающих центров оснащены функцией автоматизации, обеспечивающей поперечное и линейное перемещение. 

Вращающиеся столы

В дополнение к стандартному рабочему столу, вертикально-фрезерный центр может быть оснащён поворотными столами. Это дополнительная опция, но она значительно расширяет возможности станка, позволяя обрабатывать заготовки с нескольких сторон и выполнять сложную многокоординатную обработку. 

Поворотный/наклонный стол

Система охлаждающей жидкости 

Эта система включает в себя систему подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) станка. Она важна не только для охлаждения заготовки и режущего инструмента, но и для улучшения отвода стружки. 

Механизм автоматического управления дверью

Механизм автоматического открывания двери является одним из механизмов безопасности вертикально-фрезерного центра. Он также способствует автоматизации всего станка и повышает эффективность производства за счёт ускорения автоматизированных циклов. Он работает благодаря сочетанию программных команд и исполнительных механизмов. 

Система автоматической смены поддонов (APC)

Поддон — это сменный и подвижный компонент вертикально-фрезерного станка, используемый для перемещения готовых или необработанных деталей при загрузке и разгрузке. Лучшие вертикально-фрезерные станки оснащены автоматизированными системами смены поддонов, что позволяет максимально сократить время простоя. 

Секция шпинделя

Шпиндельная часть станка VMC включает в себя сам шпиндель, силовые замки, двигатели и другие компоненты. Её основная функция — удерживать режущие инструменты и вращать их с необходимой скоростью. 

Система двигателя шпинделя может быть напрямую или косвенно подключена к шпинделю в зависимости от конструкции VMC. 

Устройство автоматической смены инструмента (ATC)

Автоматическое устройство смены инструмента — это система, которая устраняет необходимость ручной смены инструмента, тем самым повышая производительность обработки. Этот механизм доступен в цепном или барабанном исполнении. 

Автоматическое устройство смены инструмента

Цепная конструкция ATC включает в себя цепь, звёздочки и замковый механизм. Барабанная конструкция характеризуется барабанным магазином инструментов. Барабанный тип вмещает меньше инструментов, но смена происходит относительно быстрее. 

Применение и использование вертикально-фрезерных центров

Приведенное выше описание основных компонентов VMC позволяет легко понять масштаб применения этих станков. Эти потрясающие станки используются в прецизионном инструментальном производстве, автомобильной, аэрокосмической и многих других отраслях. 

Эти области применения подтверждают актуальность технологии VMC для изготовления критически важных компонентов, связанных с быстрым прототипированием, сложной металлообработкой и крупносерийным производством. Многие поставщики и конечные пользователи изучить обработку с ЧПУ и ее преимущества в отношении VMC и решили использовать их для следующих применений»

• Прецизионные инструменты 

Прецизионная обработка оснастки ассоциируется со сверлением контуров и полостей, как это происходит при быстрой обработке, изготовлении пресс-форм и штампов. В этих процессах широко используются станки с вертикальной режущей головкой для прецизионного фрезерования, что позволяет изготавливать требуемые изделия. 

• Автомобильная промышленность: 

Вертикально-фрезерные станки широко применяются в автомобильной промышленности для обработки изогнутых деталей необычной формы. Эта технология позволяет изготавливать детали из стали, алюминия или любого другого материала, такие как впускные коллекторы, детали подвески и кронштейны двигателя. 

Детали автомобильной подвески, обработанные на станке с ЧПУ 

• Аэрокосмическая промышленность:

Универсальность, экономичность и точность обработки на станках с вертикальной осью вращения критически важны для аэрокосмической промышленности, где особое место занимают сложные детали. Различные размеры и конструкции планеров самолетов и деталей двигателей — вот лишь некоторые из областей, где производители предпочитают эту технологию обработки. 

• Медицинское оборудование 

Современная индустрия медицинского оборудования — символ точности и качества. Нет лучшего способа обеспечить это требование, чем использовать универсальную, точную и надёжную технологию — VMC. 

Этот метод широко применяется для производства имплантатов, хирургических устройств, протезов и многих других медицинских изделий с использованием таких материалов, как нержавеющая сталь и титан. 

Медицинские детали

В чем разница между ЧПУ и VMC?

Некоторые, особенно те, кто впервые ищет услуги VMC, легко путают эти два термина. Хотя ЧПУ и VMC широко распространены в сфере механической обработки, они обозначают совершенно разные вещи.

ЧПУ (числовое программное управление) — это основополагающая концепция обработки на автоматизированных станках. Многие типы станков могут работать с ЧПУ. В их число входят вертикальные обрабатывающие центры (VMC). 

Что лучше, VMC или HMC?

Обсудив некоторые аспекты вертикально-фрезерного центра и разницу между VMC и HMC, стоит сравнить этот станок с горизонтальной версией. Различия заключаются в конфигурации, возможностях, эффективности обработки и некоторых других аспектах. 

Это сравнение важно, поскольку конструкции соответствуют различным производственным потребностям. Сравнительная таблица ниже даёт более наглядное представление о каждой конструкции:

Как показано в таблице вертикально-фрезерных и горизонтально-фрезерных обрабатывающих центров, конструкции двух станков различаются по многим параметрам, включая ориентацию шпинделя, требования к пространству, объемы производства и сложность обрабатываемых деталей. 

Горизонтальный фрезерный центр

Дополнительная литература: 3-осевой против 5-осевого ЧПУ

Каковы преимущества и недостатки вертикального обрабатывающего центра?

Вертикальный обрабатывающий центр прост в настройке и обеспечивает высочайшую точность обработки, поэтому малые и средние производственные предприятия предпочитают эту технологию. Как правило, он более доступен по цене, чем горизонтальный обрабатывающий центр, хотя HMC лучше подходит для обработки более тяжёлых и крупных деталей. 

Ниже кратко изложены преимущества VMC:

• Легче получить доступ во время настройки и обработки
• Более компактный дизайн
• Более доступным 
• Более точная обработка деталей меньшего размера

Недостатки VMC:

• Менее подходит для более крупных деталей
• Плохое управление чипами 
• Меньшая мощность шпинделя

Выбор лучшего вертикально-фрезерного центра

Сравнив вертикально-фрезерный центр с горизонтально-фрезерным центром, теперь вы можете рассмотреть факторы Услуги по механической обработке с ЧПУ в Китае При выборе идеального станка поставщики учитывают такие факторы, как тип сырья, объём производства, сложность детали и требования к допускам.

Сырье 

Параметры обработки на станках с ЧПУ уникальны для разных материалов, поэтому необходимо учитывать различия в каждой настройке. Необходимо учитывать производительность вертикально-фрезерного станка, исходя из обрабатываемость обрабатываемого материала.

Например, силы резания и скорости вращения шпинделя при обработке алюминия существенно отличаются от таковых при обработке закаленной стали. Для закаленной стали требуются более низкие скорости, но для обработки алюминиевых деталей вполне достаточно более высоких. скорости резания. 

Фрезерование алюминиевой заготовки

Объем производства 

Объём производства вертикально-фрезерного станка (ВМЦ) определяет точный тип или модель ВМЦ, используемого в конкретной операции. Если, скажем, требуется обработка сотен блоков двигателей, идеальным решением будет специализированный ВМЦ, оснащённый автоматическими дверцами и системой смены инструмента. Это минимизирует ручное вмешательство и повышает эффективность.

Большой вертикально-фрезерный центр

Для меньшего количества деталей, более гибкое оборудование для мелкосерийная обработка с ЧПУ может легко выполнить работу, даже если для смены приспособлений и инструментов требуется участие человека. 

Сложность детали 

При обработке деталей высокой сложности выбор вертикально-фрезерного станка имеет большое значение. Вместо обычного 3-осевой станок, более продвинутая 5-осевая версия предпочтительнее, поскольку она может легко вырезать контуры, выточки, карманы и т. д.

Это касается обработки корпуса двигателя мотоцикла, которая требует большого объема многосторонней обработки. 

Требования к допускам 

Уровни для калибровка инструментаПрочность, прочность и устойчивость могут различаться у разных вертикально-фрезерных станков. Это означает, что допуски могут различаться у всех станков, с которыми вы сталкиваетесь. 

Когда точные требования имеют первостепенное значение, например, для кронштейнов в аэрокосмической отрасли, выбор VMC имеет значение. 

Читайте также: и Обработка термопластов на станках с ЧПУ

Каковы правила безопасности для вертикально-фрезерных станков?

Вертикально-фрезерные станки — надежные машины, но работа на них требует строгого соблюдения следующих правил безопасности:

• Всегда носите средства индивидуальной защиты (СИЗ)
• Используйте качественные и правильные тиски для фиксации инструментов и заготовок.
• Контрчек-системы и вращения
• Будьте знакомы с порядком действий в чрезвычайных ситуациях
• Техническое обслуживание в соответствии с процедурами блокировки/маркировки 
• Всегда контролируйте работу VMC во время процесса обработки.

Операции фрезерного центра в Boda

Обрабатывающие центры с ЧПУ компании Boda отличаются новейшими разработками и превосходными возможностями обработки. У нас есть широкий выбор таких станков, что позволяет обрабатывать широкий спектр прецизионных деталей для различных отраслей промышленности. 

Эти машины, работающие на новейших системах управления и обладая непревзойденной жесткостью, обеспечивают надежную и точную работу, что позволяет производить экономически эффективные детали. 

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о возможностях наших вертикально-фрезерных центров и о том, как они подходят вашему бизнесу.