Особенности горизонтально-расточных станков
Для обработки металлических заготовок существует большое количество оборудования, которое отличается друг от друга способами работы, сферой применения, а также возможностями. Среди самых популярных станков можно выделить горизонтально-расточные, так как они многофункциональны и позволяют выполнять задачи различной сложности.
Устройство и принцип работы
Принцип работы этих изделий состоит в том, чтобы с помощью шпинделя и закрепленного инструмента выполнять различные операции с заготовленным материалом. Как правило, наиболее применяемыми из них являются сверла, развертки, фрезы, зенкеры и множество других. Вращение этих деталей позволяет обработать металл таким образом, чтобы итоговое изделие наиболее точно совпадало с тем, как это представляет себе работник или предприятие-изготовитель. Каких-либо серьезных особенностей принципа работы нет, так как станки сами по себе имеют одну цель эксплуатации – из заготовки сделать готовую деталь или же довести её до определенного состояния для последующей работы с уже другой техникой.
Множество моделей и их модификации позволяют сказать, что вариативность применения горизонтально-расточных станков самая разнообразная. Например, полупрофессиональные агрегаты, преимущественно, имеют неподвижный рабочий стол и весьма мобильный шпиндель, который вращается по разным направлениям и производит обработку металлоконструкций. Также встречаются и модели с высокой степенью автоматизации.
Их особенностью стоит назвать то, что шпиндель является полностью неподвижным, что нельзя сказать о рабочем столе. Он может перемещаться по высоте, длине, ширине – всем осям. И уже по этой технологии меняется положение заготовки относительно основного оборудования.
Немного другой принцип работы у изделий с ЧПУ. В этом случае основной этап подготовки станка – программирование, которое заключается в том, чтобы создать примерную заготовку в приложении, указать все необходимые параметры и воплотить это в реальность посредством автоматизированных механизмов. Программы для моделирования с помощью редакторов позволяют создать разнообразные модели в виде геометрических фигур, выбрать способ обработки и инструмент, задать координаты и векторные направляющие, вариации движения шпинделя и многое другое.
Также функционал ЧПУ не ограничивается лишь одним этапом работы – их может быть большое множество, начиная от сугубо черновой обработки, заканчивая чистовыми и последними. Это и является одним из преимуществ подобных станков, ведь все фазы можно проводить на одном и том же оборудовании, если это возможно в конкретной ситуации.
Что касается устройства, то оно также различное. Но есть и общие черты, присущие всем станкам без исключений. Во-первых, это наличие стола, где располагается обрабатываемое сырье и работает инструмент. Крепление зависит от компании-производителя техники и того способа, который используется изготовителем. Во-вторых, каждый станок имеет узлы, к которым относятся шпиндель и другие элементы, если они предусмотрены комплектацией.
Конкретно у горизонтально-расточных моделей вся рабочая основа находится сверху, но свободный ход инструментов или рабочего стола позволяет обрабатывать заготовки по всем сторонам.
Естественно, вся конструкция располагается на станине, качество изготовления которой должно быть на высоком уровне, ведь недостатки в этом компоненте могут привести к неточностям работы. Если в бытовом производстве это не так страшно, то при серийном выпуске можно потерпеть немалые убытки, что непозволительно. Также устройство станков включает в себя стойки. Их предназначением является создание места, на котором можно будет закрепить инструменты и органы управления. Именно этот набор является стандартным и встречается у всех станков.
Как и у любой подобной техники, горизонтально-расточные модели имеют индивидуальные схемы для сборки и ремонта. Но этим занимаются лишь специально подготовленные кадры, которые должны быть на каждом предприятии, использующем данные агрегаты. В силу сложности конструкции узлов и всех технологий, самостоятельно производить какие-либо серьезные изменения не рекомендуется. Схематически понять способ работы сможет только обученный человек, так как все чертежи и детали, указанные в документации, собраны воедино, что затрудняет восприятие отдельных механизмов техники.
Назначение
Горизонтально-расточные станки весьма универсальны и могут применяться в самых разных вариациях. Основными рабочими операциями являются нарезание внутренней и наружной резьбы, сверление глухих и сквозных отверстий, фрезерование, зенкерование, подрезание торцов у заготовок и многое другое. Как было упомянуто выше, этот тип техники одинаково хорош на разных этапах работы с материалом, а поэтому оснащён широким инструментарием. Особое внимание стоит обратить на классификацию оборудования. Станки типа А лучше всего приспособлены под отделку небольших заготовок, для которых требуется высокая точность и соответствующий размер инструментов шпинделя.
Эти модели могут быть полупрофессиональными и применяться в небольшом производстве по изготовлению мелких деталей, некоторых составных частей сборных конструкций. Модели типа В уже больше по габаритам и имеют немалые размеры рабочего стола, на котором может помещаться заготовка средних размеров. Естественно, такое оборудование дороже, но оно более функционально и может выполнять немалую часть задач станков типа А. Даже для применения на крупных предприятиях агрегаты типа В пользуются большим спросом за счёт соотношения стоимости, возможностей по ремонту, а также функционала.
Последний тип горизонтально-расточных агрегатов с классификацией С примечателен тем, что оборудован приспособлениями для массового выпуска продукции. Это стало возможным за счёт работы автоматических систем, функций безопасности и общего повышенного ресурса.
Такое оборудование используется практически без остановок и при этом не требует частого сервиса, если все элементы конструкции правильно крепятся и собираются в соответствии со стандартами.
Популярные производители
Одним из известных мировых изготовителей данного типа станков является чешская SKODA. Модель FCW160 имеет хорошие отзывы у потребителей за счет универсальности и сфер применения. Данный агрегат используется для создания деталей и компонентов в крупной энергетике, транспортном машиностроении, судостроении, нефтяной отрасли, а также авиастроении. Именно эта модель отличается от своих предшественников тем, что имеет несколько опций для модернизирования. Модели производителя наиболее популярны в разных частях Европы и используются на средних и крупных предприятиях.
Диаметр шпинделя составляет 160 мм, а скорость его вращения 3000 об/мин. Мощность основного двигателя достигает 58 кВт, предусмотрены удлинители втулки для каждой из осей. Шпиндельная бабка изготовлена из серого чугуна, который является одним из лучших материалов в станкостроении. Стоит отметить, что по своей сфере применения серия SKODA FCW используется как оборудование для массового производства, а поэтому эксплуатационный срок всех частей конструкции крайне долгий.
GMW Machines – производитель из Германии, который известен своими станками серии TB110-TB160. Каждая из моделей имеет прочные литые основания, соответствующие самым высоким требованиям. Рабочий процесс очень разнообразен, так как используется система с ЧПУ. Конструкция изделий состоит из отдельных модулей, которые можно собрать за довольно короткий срок сразу же на месте производства. Также одной из особенностей является возможность совершенствования комплектации за счет встраивания множества систем.
К таким относятся линейные и призматические направляющие, системы быстрой смены рабочего инструмента, наличие несущей пиноли шпинделя, а также конструктивно новые поворотные столы с разной нагрузочной способностью. Перед заказом у клиента есть возможность самостоятельно выбрать систему управления – Siemens, Heidenhain или Fanuc. Самой универсальной моделью является TB160CNC с большим столом 2000х2500 мм. При этом максимальный вес заготовки может достигать до 20 тонн. Диаметр шпинделя 160 мм, фрезера 260 мм, частота вращения 2500 об/мин.
Угол поворота стола по всем осям и на 360 градусов, что гарантирует полную обработку изделия со всех сторон и ракурсов. На TB160CNC можно разместить до 60 различных инструментов, благодаря чему количество выполняемых процессов позволяет проводить очень сложные операции с различными материалами. Мощность основного двигателя составляет 37 кВт, площадь установки станка 6,1х7,0х4,9 м, вес около 40 тонн. Популярность серии данных изделий заключается в том, что они могут быть модифицированы в зависимости от того, в какой сфере будут применяться.
Правила эксплуатации
Сложная техника требует тщательной эксплуатации. Это особенно применимо к станкам, ведь они нуждаются в поддержании оптимального состояния, чтобы работа была как можно более продуктивной. В первую очередь, после сборки необходимо осуществить подключение к системе электропитания. Этот компонент очень важен, так как неисправностей в данной части немало, и все они могут привести к неполадкам.
Не стоит забывать о том, что после некоторого времени использования необходимо просматривать и своевременно заменять рабочие инструменты и материалы, качество которых постепенно снижается.
Особые условия должны быть и в помещении, где находится техника. Естественно, рабочий мусор, стружку, пыль, грязь и все подобное необходимо убирать. Это касается и производственных узлов. Их нужно очищать и смазывать, а также следить за общим состоянием. Периодически должна проводиться полная диагностика оборудования, которая заключается как в проверке программного обеспечения и систем управления, так и конструкции, надежности креплений деталей, узлов между собой. Важно понимать, что даже при небольшом люфте в любой из ходовой частей, итоговый результат может стать менее точным. В рамках массового производства это станет серьезной проблемой.
Что касается сервиса и ремонта, то он должен осуществляться обученными людьми, обязанностью которых является поддержание оптимального состояние станка. Чем сложнее агрегат, тем сложнее создавать все необходимые условия для его работы.
Техника безопасности заключается и в том, что пользователь должен иметь на себе защитную одежду и прочие элементы, дабы использование станка было более удобным. Крепление заготовки, её обработка, перемещение по столу, программирование и любые другие этапы должны проходить в соответствии с нормами, описанными в технической документации. Стоит понимать, что отклонение от показателей негативно влияет на результат работы. Не ленитесь изучать документацию, так как там есть немало полезной информации, которая поможет в эксплуатации оборудования.