Пяти осевые фрезерные станки – виды и особенности эксплуатации

В машиностроительной сфере происходят глобальные изменения. На смену устаревшей технике приходит современное оборудование, которое упрощает работу и повышает точность обработки заготовок. Одним из таких устройств являются пяти осевые фрезерные станки с ЧПУ. Повышенный спрос на них объясняется просто. Если в авиационно-космической отрасли они используются давно, то обычные предприятия оценили эти устройства только в последние годы. Повсеместное распространение 5-осевого фрезерования позволило не только снизить цены на оборудование, но и расширить ассортимент. По этой причине при покупке техники потребитель ориентируется как на стоимость, так и на качество новых станков, которое имеет первостепенное значение при проведении фрезерных работ.

Виды 5-осевых станков

В конструктивном отношении пяти осевые фрезерные станки делятся на две группы:

• С подвижным столом – оснащаются зафиксированной шпиндельной головкой, которая перемещается в 3-х координатах. Движение поворотного стола осуществляется в 2-х плоскостях.
• С неподвижным столом – работают с использованием шпинделя на поворотной головке. Заготовки обрабатываются путем наклона головки в 2-х плоскостях и движения в 3-х координатах. Применение фиксированного портального стола позволяет добиться повышенной жёсткости оси оборудования. Вместе с тем использование шпинделя на поворотной головке уменьшает мощность устройств.

Портальные станки, как правило, применяют для фрезерования авиационных деталей, которые отличаются большим весом и габаритами. Также они востребованы в кораблестроении при постройке крупных судов.

В отдельную группу можно выделить пяти осевые станки, которые комплектуются роботизированным промышленным механизмом типа «рука». В таких устройствах применяется шпиндельная головка, которая обрезает, сверлит композиты и выполняет вырезку отверстий.

Особенности пяти осевых фрезерных станков

Характерное свойство 5-осевого фрезерования состоит в использовании двух режимов. Один из них – это пятисторонняя позиционная обработка «3+2». При ее применении оси вращения и наклона необходимы только для размещения заготовки под заданным углом. Одновременно с этим шпиндель должен иметь доступ к одной стороне детали. Далее её размещают с применением осей Z, Y, Z. Режим отличается простотой, поскольку после установки обработка изделия по факту становится 3-х осевой.

Второй режим – это пяти осевая параллельная обработка, которая, напротив, осуществляется с использованием 5 синхронно перемещающихся с фрезой осей. Данный способ используется для обработки таких изделий, как турбины, штампы с большими углублениями, а также детали со сложной поверхностью. Для программирования режима параллельной обработки оптимально подходят автоматизированные системы CAD/CAM, которые предназначены для проектирования и управления производственными процессами.

Оба режима пяти осевого фрезерования активно применяются для обработки широкого спектра изделий. Однако для обеспечения эффективности того или иного способа следует грамотно подходить к выбору типа крепления заготовки. При подборе во внимание принимаются жесткость, доступность и размеры зазора.

Обработка прочных композитных заготовок выполняется с высокоскоростным вращением шпинделя. По этой причине стол должен обладать станиной повышенной жесткости. Как правило, изделия из композита имеют небольшой вес и крупные размеры, поэтому для их лучшей фиксации при обработке используется вакуумный прижимной стол, в частности – портальные стенки. Кроме того, для фрезерования композитных материалов не требуется СОЖ.

Вред шарнирным механизмам оборудования может наносить мелкодисперсная пыль, которая возникает при обработке. В процессе фрезерования её обязательно убирают из рабочей зоны. Для очистки «стружки» используют системы удаления пыли, а для профилактики – специальные защитные методы.

Часто при обработке композитных изделий применяют такие операции, как обрезка, сверление, вырезка отверстий. В этом случае необходимо придерживаться повышенной точности фрезерования. Любые ошибки при обработке могут привести к излишним расходам предприятия.

Благодаря особым технологическим характеристикам оборудования инструмент при фрезеровании можно размещать четко по нормали в отношении обрабатываемой плоскости. Помимо того, допускается применять определённые углы наклона инструмента.

Преимущества станков

Все достоинства пяти осевого фрезерного станка можно оценить при выполнении отверстий, которые имеют оси с ориентацией по нормали к криволинейной поверхности. Если аппараты 3-осевого типа не могли справиться с подобной задачей, то 5-осевые делают это без особого труда.

В целом пяти осевые установки имеют следующие преимущества:

• Повышенная гибкость в выполнении операций.
• Способность совершенствовать производство и улучшать эксплуатационные характеристики деталей.
• Возможность создания более сложных конструкций.

Таким образом, 5-осевое фрезерование открывает широкие возможности в обработке изделий. В отличие от 3-осевых станков, пяти осевое оборудование имеет более широкий функционал и не ограничивает полет мысли конструктора, а, напротив, вдохновляет его на новые идеи.