В станкостроении шабровка традиционно считается признаком высокого класса. Хороший шабровщик действительно способен вручную вывести поверхность с очень высокой точностью, обеспечить правильный контакт и добиться того, что обычной механической обработкой получить сложно.

Но возникает интересный вопрос: почему на многих современных швейцарских станках ручной шабровки значительно меньше, а точность при этом остаётся очень высокой?

Ответ довольно простой: швейцарцы стараются не исправлять станок после сборки, а сделать так, чтобы исправлять пришлось как можно меньше.

Именно в этом принципиальная разница.

Точность начинается не с шабера

Можно поставить на станок лучшие направляющие, дорогие сервоприводы, качественные подшипники и современную систему ЧПУ.

Но если сама станина нестабильна, после обработки её начинает «вести», а нагрев шпинделя и приводов меняет положение узлов, одними дорогими комплектующими проблему не решить.

Станок — это единая конструкция.

Причём его точность зависит не только от того, насколько хорошо изготовлена каждая отдельная деталь, но и от того, как вся машина ведёт себя в работе.

Например, станок утром холодный. Через несколько часов шпиндель, шарико-винтовые пары, двигатели и подшипники нагреваются. Температура конструкции меняется — а вместе с ней могут немного измениться и размеры.

Для обычной обработки это может быть почти незаметно.

Для прецизионного станка несколько микрон — уже серьёзная величина.

Швейцарский подход: бороться не с последствиями, а с причиной

Поэтому производители высокоточных станков стараются решить большую часть проблем ещё на этапе разработки.

Учитывается практически всё:

— как распределяются нагрузки по станине;
— где конструкция может деформироваться;
— как поведут себя литые детали после механической обработки;
— насколько изменится геометрия станка при нагреве;
— где могут возникнуть вибрации;
— как будет меняться положение узлов при длительной работе.

Отливки стабилизируют, конструкцию рассчитывают на жёсткость, температурные деформации учитывают заранее, а часть возникающих изменений дополнительно компенсирует система управления.

В результате после сборки уже не приходится вручную исправлять большое количество накопившихся погрешностей.

Как этот подход применяется в вертикальных обрабатывающих центрах F-TECH©?

Этот подход хорошо применим и к современным вертикальным обрабатывающим центрам F-TECH©. Здесь точность зависит не только от направляющих, шпинделя или системы ЧПУ. Намного важнее, насколько жёсткой получилась конструкция, как обработаны базовые поверхности, как установлены ШВП и направляющие и насколько стабильно станок ведёт себя под нагрузкой и при нагреве. Именно поэтому при проектировании и сборке наших машин основной акцент делается не на последующем исправлении погрешностей, а на том, чтобы максимально исключить их заранее.

Если посмотреть на современные вертикально-фрезерные станки с ЧПУ, становится понятно: одна и та же задача может решаться совершенно разными конструктивными способами.

В линейке вертикальных центров есть станки на направляющих качения, машины на направляющих скольжения BOX TYPE, высокоскоростные модели и FANUC ROBODRILL. То есть уже сама конструкция подбирается под конкретный характер обработки.

Именно здесь особенно хорошо видно, почему точность нельзя свести только к одному компоненту.

Важно не только, какие направляющие или подшипники установлены. Имеет значение вся система: жёсткость станины, обработка базовых поверхностей, установка ШВП, расположение узлов, динамика перемещений и поведение конструкции под нагрузкой.

Хороший пример — FANUC ROBODRILL A-DiB Plus Series. Для этой серии указаны перемещения до 500 × 400 × 330 мм в одной из конфигураций, шпиндель 12 000 об/мин с опцией 24 000 об/мин и рабочие подачи до 30 000 мм/мин. То есть это уже машина, где высокая скорость работы требует не просто быстрых приводов, а точной и стабильной механики всей системы.

И здесь возникает важный момент: чем выше динамика станка, тем сильнее проявляются все слабые места конструкции.

Если станина недостаточно жёсткая, если направляющие установлены с погрешностью или если температурное поведение машины заранее не учтено, высокая скорость сама по себе точности не добавит.

В этом и есть главный практический вывод: хороший станок не должен становиться точным только после ручной доводки. Точность должна появляться уже на уровне конструкции, обработки базовых деталей и сборки. Именно такой подход мы считаем правильным и для наших машин.

Почему одинаковые комплектующие не дают одинаковый станок

Это объясняет и одну распространённую ошибку.

Иногда сравнивают два станка и говорят:

«Здесь стоят японские направляющие. И там японские. Шпиндель похожий. Серводвигатели те же. Почему один станок работает совсем иначе?»

Потому что станок — это не конструктор из каталожных деталей.

Можно купить одинаковые направляющие, подшипники и систему ЧПУ, но получить совершенно разные машины.

Разница будет в станине, технологии изготовления базовых деталей, жёсткости, сборке, температурном поведении, расположении приводов, системе охлаждения и десятках менее заметных инженерных решений.

И именно эти решения во многом определяют, будет станок сохранять точность только после настройки или стабильно держать её в реальной работе.

Значит ли это, что шабровка больше не нужна?

Нет.

Шабровка остаётся очень сильным инструментом.

Она позволяет добиться качественного контакта сопрягаемых поверхностей, точно подогнать базовые детали и сформировать характерный рисунок с небольшими углублениями, в которых удерживается смазка.

При производстве и ремонте высокоточных станков ручная доводка по-прежнему может быть незаменима.

Особенно там, где требуется очень хороший контакт большой площади или точная настройка геометрии конкретного узла.

Но есть принципиальная разница.

Одно дело — использовать шабровку как финальную доводку уже хорошо спроектированной конструкции.

И совсем другое — пытаться с её помощью исправлять ошибки, появившиеся ещё на этапе проектирования, литья или механической обработки.

Главная разница — в подходе

Сильное станкостроение начинается не с того, насколько хороший специалист стоит у шабровочной плиты.

Оно начинается намного раньше — у конструктора, технолога, литейщика, специалиста по термообработке и сборщика.

Если вся технологическая цепочка выстроена правильно, шабровка становится инструментом финальной точной настройки.

Если нет — она превращается в способ вручную компенсировать накопившиеся ошибки.

Поэтому современный подход можно сформулировать очень просто:

точность должна быть заложена в станок ещё до того, как мастер возьмёт в руки шабер.

А задача хорошего мастера — уже довести эту точность до максимума.

В F-Tech мы придерживаемся того же принципа: хороший станок — это не просто набор известных комплектующих. Это конструкция, в которой всё должно работать вместе: станина, направляющие, шпиндель, приводы, система управления и качество сборки. Поэтому при выборе и формировании линейки оборудования мы в первую очередь смотрим на инженерную целостность машины и её поведение в реальной обработке.

Сообщение Без шабера — но в микронах: в чём секрет швейцарских станков? появились сначала на F-Tech.

1. LYNX 235MII — компактный станок для производительной обработки

LYNX 235MII — токарный центр для предприятий, которым важны компактность, производительность и возможность выполнять несколько операций на одном оборудовании.

Модель хорошо подходит для серийной и мелкосерийной обработки деталей: втулок, валов, фланцев, штуцеров и других изделий небольшой и средней размерности.

Версия с приводным инструментом позволяет расширить возможности обычной токарной обработки и сократить количество дополнительных операций на другом оборудовании.

2. LYNX 305 — больше возможностей для более крупных деталей

Сообщение ⚙ DOOSAN / DN Solutions — оборудование для современных производственных задач появились сначала на F-Tech.

F-TECH® FVM 855 — вертикальный обрабатывающий центр для предприятий, которым важны стабильная точность, высокая скорость обработки и возможность наращивать технологические возможности оборудования.

Станок построен на современной системе FANUC 0i-MF PLUS, оснащён высокоскоростным шпинделем и автоматическим магазином OKADA. А установка 4-й оси позволяет расширить возможности обработки сложных деталей и сократить количество переустановок заготовки.

Комплектация FVM 855:

▪️ ЧПУ FANUC 0i-MF PLUS
▪️ Рабочая зона X/Y/Z — 850 / 500 / 550 мм
▪️ Шпиндель BT40 — до 12 000 об/мин
▪️ Мощность шпинделя — 11/15 кВт
▪️ Быстрые перемещения — до 48 м/мин
▪️ Магазин OKADA — 24 инструмента
▪️ Точность позиционирования — ±0,005 мм / 300 мм
▪️ Стол 1000 × 550 мм, нагрузка до 600 кг
▪️ 4-я ось — опционально: планшайба Ø170 мм, гидравлический тормоз, патрон 6″ и задняя бабка.

Почему FVM 855 интересен производству?

Один станок закрывает широкий спектр фрезерных операций — от единичных деталей до стабильной серийной обработки. Автоматическая смена 24 инструментов сокращает простои, шпиндель 12 000 об/мин даёт запас по режимам обработки, а возможность установки 4-й оси делает станок ещё более универсальным.

Нужно больше, чем просто купить станок?
Поможем подобрать комплектацию под ваши детали и технологию, организуем поставку и логистику, а также проконсультируем по возможностям получения господдержки при приобретении оборудования.

👉 Узнать подробнее о станке FVM 855:

Вертикальный-фрезерный станок с ЧПУ FVM 855

🏭 Станки в наличии на складе https://sklad.vcm74.ru/

🚛 Доставка и логистика оборудования https://logistic.vcm74.ru/ — перевозим оборудование по России; ВЦМ также организует перевозку оборудования по маршруту Китай → Россия → предприятие заказчика.

📞 Отдел продаж: +7 (351) 7000-900
☎️ Основной: +7 (351) 200-23-11
✉️ office@vcm74.ru
marketing@vcm74.ru
📍 Челябинск, ул. Мастеровая, 8

Нужен расчёт FVM 855 под вашу деталь? Присылайте чертёж или описание задачи — подберём комплектацию и дополнительные опции.

#FTECH #ВЦМ #FVM855 #ЧПУ #CNC #Металлообработка #ФрезерныйСтанок #СтанкиЧПУ #Машиностроение

Сообщение ⚙️ F-TECH® FVM 855. Больше операций. Меньше переустановок. Выше производительность. появились сначала на F-Tech.

Смотрим визуализацию работы станка в цифровой среде с демонстрацией его конструкции, перемещений и основных рабочих процессов.

Сообщение ⚙️ Цифровой двойник станка появились сначала на F-Tech.

При выборе горизонтального обрабатывающего центра важно учитывать не только технические характеристики, мощность шпинделя и размеры рабочего пространства. Конструкция станка напрямую влияет на его жёсткость, точность, устойчивость при обработке и возможности работы с различными типами деталей.

Сегодня на рынке наиболее распространены три основные конструктивные схемы горизонтальных обрабатывающих центров: прямая T-образная, перевёрнутая T-образная и конструкция с крестообразным столом.

Каждая из них имеет свои особенности, преимущества и ограничения. От правильного выбора конструкции зависит не только производительность оборудования, но и качество обработки, стабильность работы и эффективность станка в конкретном производственном процессе.

В этой статье разберёмся, чем отличаются три основные конструкции горизонтальных обрабатывающих центров, в чём их сильные и слабые стороны и для каких задач каждая из них подходит лучше всего.

Горизонтальный обрабатывающий центр с прямой T-образной конструкцией.

Конструкция:

Станина имеет прямую T-образную компоновку: верхняя часть шире нижней, а при взгляде с передней стороны станка конструкция напоминает букву «T». Рабочий стол перемещается по оси Z, а колонна — по оси X.

Преимущества:

• высокая жёсткость и устойчивость конструкции;
• оптимальное распределение нагрузок;
• уверенная работа при тяжёлой обработке;
• высокая несущая способность при обработке крупных и тяжёлых деталей;
• стабильная точность и хорошая сохранность геометрии станка;
• эффективный отвод стружки;
• подходит для обработки сложных корпусных деталей, пресс-форм и крупногабаритных заготовок.

Особенно эффективна для:

тяжёлых и сложных корпусных деталей, пресс-форм, деталей для авиационной и автомобильной промышленности, а также высокоточного серийного производства и гибких автоматизированных производственных линий.

Пример оборудования:

Одним из примеров оборудования для тяжёлой обработки является FHM-100 — горизонтальный обрабатывающий центр с рабочей зоной 1600×1300×1300 мм, столом 1000×1000 мм и максимальной нагрузкой до 3000 кг. Масса станка составляет 20 тонн, а шпиндель BT50 мощностью 22/26 кВт рассчитан на силовую обработку. В опциональном исполнении крутящий момент шпинделя достигает 1360 Н·м, что позволяет эффективно работать с труднообрабатываемыми материалами, включая титановые и никелевые сплавы.

Особенности:

Такая конструкция отличается высокой массой и сложностью изготовления, поэтому занимает больше производственного пространства и, как правило, стоит дороже. Большая масса подвижных узлов может несколько ограничивать динамические характеристики станка.

Пример оборудования: Посмотреть подходящие модели можно в каталоге горизонтально-фрезерные центры F-TECH® с ЧПУ

Перевёрнутая T-образная конструкция горизонтального обрабатывающего центра

Конструкция:

Станина имеет перевёрнутую T-образную компоновку: нижняя часть шире верхней, а при взгляде с передней стороны станка конструкция напоминает перевёрнутую букву «T». Рабочий стол перемещается по оси X, а колонна — по оси Z.

Преимущества:

• низкий центр тяжести, высокая устойчивость и сопротивление опрокидыванию;
• жёсткая и стабильная конструкция;
• компактная компоновка и меньшая занимаемая площадь;
• сниженная масса подвижных узлов обеспечивает высокую динамику и скорость перемещений;
• удобная интеграция системы смены паллет и двух рабочих столов;
• высокая производительность и эффективность автоматизированного производства;
• более привлекательное соотношение цена/возможности по сравнению с прямой T-образной конструкцией.

Особенности:

При работе с особо тяжёлыми заготовками и выполнении интенсивного тяжёлого резания жёсткость конструкции несколько ниже, чем у прямой T-образной схемы. Несущая способность рабочего стола также обычно уступает прямой T-образной конструкции.

Пример оборудования:

Для серийного и среднесерийного производства, где важны производительность и сокращение вспомогательного времени, хорошим примером является горизонтальный обрабатывающий центр MH-50APC с двухпаллетным автоматическим сменщиком. Два паллетных стола 500×500 мм позволяют совмещать обработку детали с установкой следующей заготовки, повышая загрузку оборудования. Быстрые перемещения до 24 000 мм/мин и шпиндель BT50 делают станок подходящим для интенсивной обработки корпусных деталей из стали, чугуна и труднообрабатываемых сплавов.

Особенно эффективна для:

серийной высокопроизводительной обработки деталей малого и среднего размера, корпусных и клапанных деталей, дисков, а также для автоматизированных производственных линий, оборудования для новой энергетики и универсальной высокоточной обработки.

Горизонтальный обрабатывающий центр с крестообразным столом

Конструкция:

Колонна станка неподвижна. Рабочий стол выполняет двунаправленное перемещение по осям X и Z непосредственно по станине, формируя крестообразную схему перемещений. Шпиндельная бабка перемещается по колонне в направлении оси Y.

Преимущества:

• простая и проверенная временем конструкция;
• сравнительно низкая стоимость изготовления;
• компактные габариты и небольшая занимаемая площадь;
• удобство сборки и технического обслуживания;
• хорошие динамические характеристики при обработке лёгких заготовок;
• высокая стабильность точности при соответствующих нагрузках.

Особенности и ограничения:

• грузоподъёмность рабочего стола обычно ограничена и, как правило, составляет до 1 т;
• большая инерция подвижного узла по оси Z ограничивает возможность увеличения скорости перемещений;
• относительно высокий общий центр тяжести снижает жёсткость и виброустойчивость при тяжёлой обработке;
• при работе с крупногабаритными деталями возможно ограничение рабочей зоны из-за взаимных перемещений узлов;
• пространство для отвода стружки обычно менее свободное, чем у более тяжёлых конструктивных схем.

Особенно эффективна для:

обработки небольших и лёгких деталей, мелко- и среднесерийного производства, а также задач, где приоритетом являются доступная стоимость оборудования и высокоточная лёгкая обработка.

Пример оборудования:

Для обработки небольших и средних корпусных деталей в мелко- и среднесерийном производстве может применяться компактный горизонтальный обрабатывающий центр MH-500. Станок оснащён рабочим столом 500×500 мм с максимальной нагрузкой до 600 кг, поворотом стола с шагом 1° и перемещениями по осям X/Y/Z 800/700/700 мм. Конструкция рассчитана на многостороннюю обработку деталей за один установ, что позволяет сократить количество переустановок и повысить точность обработки.

Сравнение трех конструктивных схем

При выборе конструктивной схемы станка ключевыми критериями являются жесткость, способность воспринимать высокие нагрузки, динамические характеристики, стоимость изготоления и занимаемая площадь. Наиболее распространенными решениями являются прямая Т-образная схема, перевернутая Т-образная схема и конструкция с крестовым столом.

Прямая Т-образная схема отличается максимальной жесткостью и высокой несущей способностью. Такое исполнение хорошо подходит для тяжелого резания и обработки крупных деталей, однако требует значительных габаритов и более высоких затрат на изготовление.

Перевернутая Т-образная схема представляет собой более сбалансированный вариант. Распределение подвижных узлов позволяет получить высокую жесткость при относительно компактных габаритах и обеспечить хорошие динамические характеристики. Благодаря этому данная конструкция хорошо подходит для станков, где требуется сочетание производительности, точности и способности работать под значительной нагрузкой.

Конструкция с крестовым столом является наиболее простой и экономичной. Неподвижная колонна упрощает компоновку и позволяет сократить занимаемую площадь. При этом перемещение рабочего стола сразу по двум координатам увеличивает подвижную массу, что ограничивает динамические характеристики и несущую способность конструкции. Поэтому такая схема преимущественно применяется в станках легкого и среднего класса.

Таким образом, выбор конструктивной схемы напрямую зависит от назначения станка: для тяжелого резания приоритетом становится максимальная жесткость, для универсального оборудования — оптимальное сочетание жесткости, динамики и стоимости, а для компактных экономичных станков — простота конструкции и минимальные габариты.

Выбор конструктивной схемы горизонтального обрабатывающего центра

Выбор конструктивной схемы горизонтального обрабатывающего центра определяется прежде всего характером обрабатываемых деталей, требуемой производительностью, уровнем нагрузок и предъявляемыми требованиями к точности. Каждая из рассмотренных схем имеет свою область рационального применения.

Прямая Т-образная схема целесообразна там, где на первый план выходят жесткость конструкции и способность станка стабильно работать при значительных силах резания. Она особенно востребована при обработке крупных и тяжелых деталей, а также при необходимости обеспечения высокой точности в течение длительного срока эксплуатации.

Перевернутая Т-образная схема является более универсальным решением. Она сочетает достаточную жесткость с хорошими динамическими характеристиками, позволяет повысить скорость перемещений и производительность оборудования. Поэтому данная схема особенно эффективна для обработки деталей малого и среднего размера, серийного производства и автоматизированных производственных участков. При этом она обеспечивает привлекательное соотношение производительности, технических возможностей и стоимости.

Конструкция с крестовым столом ориентирована прежде всего на компактные и экономичные станки. Она подходит для обработки небольших деталей при относительно невысоких нагрузках и легких режимах резания. Основными преимуществами такой схемы являются простота конструкции, небольшая занимаемая площадь и сравнительно низкая стоимость оборудования. При этом по жесткости и возможностям тяжелой обработки она уступает Т-образным компоновкам.

Таким образом, выбор схемы определяется не только техническими характеристиками станка, но и конкретными условиями его эксплуатации: массой и габаритами деталей, режимами резания, требуемой производительностью, уровнем автоматизации и бюджетом проекта.

Сообщение Как выбрать конструкцию горизонтального обрабатывающего центра: T-образная, перевёрнутая T-образная или крестообразная? появились сначала на F-Tech.

5-осевые портальные обрабатывающие центры широко применяются при производстве авиационных компонентов, космической техники, железнодорожного транспорта, а также сложной инструментальной оснастки. Благодаря одновременному управлению по пяти координатам оборудование позволяет обрабатывать детали сложной пространственной формы за одну установку, сокращая производственный цикл и обеспечивая высокую точность геометрии.

Рассматриваемый в исследовании обрабатывающий центр был специально разработан для изготовления пресс-форм, предназначенных для производства прозрачных авиационных изделий методом литья под давлением. Конструкция станка обеспечивает выполнение как черновой, так и чистовой обработки, гарантируя высокую точность размеров и превосходное качество поверхности готовых изделий.

1. Общая концепция конструкции станка

1.1 Общая компоновка механической системы

Общая компоновка высокоскоростного 5-осевого портального обрабатывающего центра 2550 представлена на рис. 1. Станок построен по портальной схеме, обеспечивающей высокую жесткость конструкции, стабильность геометрии и точность обработки крупногабаритных деталей.

Конструкция предусматривает неподвижное расположение рабочего стола и боковых стоек портала. Поперечная балка, каретка и ползун перемещаются вдоль оси X по направляющим, установленным на боковых стойках, с приводом от линейных двигателей. По оси Y каретка и ползун также приводятся в движение линейными двигателями, перемещаясь по поперечной балке. Перемещение по оси Z осуществляется посредством шарико-винтовой передачи (ШВП), обеспечивающей вертикальное движение ползуна.

Обрабатывающий центр оснащен двухосевой поворотной фрезерной головкой A/C, обеспечивающей полноценную 5-осевую обработку. Поворот вокруг оси Z в диапазоне ±360° формирует ось C, а качание вокруг оси X в пределах ±110° — ось A.

Для повышения универсальности обработки используется сменная конструкция фрезерной головки. Внутри ползуна располагается базовый механизм оси C, а автоматическая система смены головок позволяет выбирать одну из двух головок оси A, предназначенных соответственно для черновой и чистовой обработки. Смена выполняется полностью автоматически с использованием магазина головок, что значительно сокращает время переналадки оборудования.

Перемещение по оси X осуществляется по четырем высоконагруженным линейным направляющим, разделенным на две группы и установленным на боковых стойках портала (рис. 2). Первичная часть линейного двигателя закреплена на поперечной балке, а вторичная расположена между направляющими каждой группы, что обеспечивает равномерное распределение нагрузки и высокую динамическую точность перемещения.

По оси Z применяется двухприводная система на базе шарико-винтовых передач, повышающая надежность конструкции и обеспечивающая стабильность точностных характеристик станка в процессе эксплуатации.

Все линейные оси оснащены оптическими линейными измерительными системами (линейными энкодерами), работающими по схеме полного замкнутого контура управления. Такое решение позволяет существенно повысить точность позиционирования, повторяемость обработки и компенсировать влияние температурных и механических погрешностей.

Совместная работа трех линейных осей (X, Y, Z) и двух поворотных осей (A, C) обеспечивает полноценную 5-осевую интерполяционную обработку, необходимую для изготовления деталей со сложными пространственными поверхностями.

Предложенная компоновка полностью соответствует требованиям высокоскоростной обработки крупногабаритных авиационных пресс-форм для изготовления прозрачных элементов, а также обеспечивает эффективную обработку сложных силовых конструкций и деталей современных воздушных судов.

Рисунок 1. Общая компоновка высокоскоростного 5-осевого портального обрабатывающего центра 2550

Обозначения:

1. Левая стойка портала
2. Поперечная балка
3. Каретка (ось Y)
4. Рабочий стол
5. Магазин сменных фрезерных головок
6. Двухосевая поворотная фрезерная головка (A/C)
7. Ползун (ось Z)
8. Правая стойка портала

1.2 Конструктивное проектирование и методы инженерного анализа

При проектировании высокоскоростного 5-осевого портального обрабатывающего центра применялся современный подход, основанный на методах динамического моделирования и цифрового инженерного анализа. С учетом необходимости создания семейства станков основные конструктивные узлы разрабатывались по модульному принципу, что позволяет упростить модернизацию оборудования, расширить его функциональные возможности и сократить сроки разработки новых моделей.

Трехмерное проектирование конструкции выполнялось в системе PTC Creo (Pro/ENGINEER), обеспечивающей высокую точность цифровой модели и удобство последующего инженерного анализа.

Для исследования кинематики и динамики механизмов, прежде всего двухосевой поворотной фрезерной головки A/C, использовался программный комплекс MSC ADAMS. Проведение виртуального моделирования позволило оценить характеристики движения, динамические нагрузки и оптимизировать конструкцию еще на этапе проектирования.

Прочностной расчет несущих элементов станка и их оптимизация выполнялись методом конечных элементов в программном комплексе ANSYS. Анализу подвергались как вся конструкция станка, так и наиболее ответственные базовые узлы — портал, поперечная балка, ползун и другие крупногабаритные элементы.

Комплексное применение современных CAD/CAE-технологий позволило создать конструкцию с высокой жесткостью, минимальным уровнем вибраций и сниженной массой подвижных узлов. Благодаря этому удалось повысить динамические характеристики оборудования, увеличить скорость ускорений и быстрых перемещений, а также обеспечить высокую точность обработки при работе на больших скоростях.

Особое внимание при разработке конструкции было уделено организации рабочей зоны. Компоновка станка выполнена с учетом требований эргономики: обеспечен удобный доступ оператора к рабочему пространству, зона обслуживания оптимизирована для безопасной эксплуатации и сокращения времени вспомогательных операций (рис. 3).

Рисунок 2 — Схема размещения линейного двигателя оси X

Рисунок 3 — Первая собственная форма колебаний станка

В ходе разработки станка были проведены исследования методов проектирования базовых несущих узлов, технологий их механической обработки и сборки, обеспечивающих высокую точность изготовления и стабильность геометрических характеристик оборудования.

Особое внимание уделялось анализу жесткости конструкции, экспериментальному исследованию ее динамических характеристик, а также оценке влияния вибраций на точность обработки. Полученные результаты позволили оптимизировать конструкцию станка и обеспечить стабильную работу оборудования даже при высокоскоростном резании.

Неотъемлемой частью разработки стало внедрение интеллектуальных технологий управления, включая системы компенсации температурных деформаций, автоматической температурной коррекции и адаптивной обработки. Применение этих технологий позволяет поддерживать высокую точность обработки независимо от изменения условий эксплуатации и внешних факторов.

Для реализации полноценной 5-осевой обработки в системе ЧПУ используется функция RTCP (Rotation Tool Center Point) — автоматическая компенсация положения центра инструмента при повороте осей A и C. Данная технология обеспечивает сохранение фактического положения режущей кромки относительно обрабатываемой поверхности независимо от изменения пространственной ориентации инструмента, что существенно повышает точность обработки сложных деталей и упрощает программирование управляющих программ.

2. Основные технические характеристики и сравнительный анализ

Высокоскоростной 5-осевой портальный обрабатывающий центр 2550 с автоматической сменой фрезерных головок был сопоставлен с аналогичными моделями ведущих европейских производителей — Zimmermann FZ38 (Германия) и Forest-Liné TH Series (Франция). Сравнение выполнено по основным техническим характеристикам и эксплуатационным параметрам, что позволяет объективно оценить конкурентоспособность разработанной конструкции.

Таблица 1 — Сравнение основных технических характеристик и эксплуатационных параметров высокоскоростных 5-осевых портальных обрабатывающих центров

3. Проектирование и выбор ключевых узлов станка

3.1 Проектирование и выбор приводов линейных осей

3.1.1 Проектирование и выбор приводов осей X и Y

Для перемещения по осям X и Y в конструкции станка применяются линейные двигатели Siemens. Поскольку подвижные узлы обрабатывающего центра имеют значительную массу, для обеих осей выбран линейный двигатель Siemens 1FN3-900, отличающийся максимальным тяговым усилием в своей серии.

Линейный двигатель 1FN3 представляет собой синхронный двигатель с постоянными магнитами. Его основными преимуществами являются высокая удельная мощность, значительный запас перегрузочной способности и эффективная система жидкостного охлаждения. Конструкция двигателя выполнена по модульному принципу и поставляется в виде встроенной приводной системы (рис. 4).

Двигатель состоит из первичной и вторичной частей. В зависимости от требований к точности обработки система может комплектоваться охлаждением первичной части двигателя или охлаждением вторичной магнитной направляющей. Первичная часть имеет фиксированные типоразмеры, тогда как вторичная собирается из отдельных магнитных секций, позволяющих формировать привод практически любой необходимой длины. При необходимости несколько линейных двигателей могут работать синхронно, обеспечивая тяговое усилие, значительно превышающее возможности стандартной конфигурации.

По оси X перемещается поперечная балка вместе с кареткой и ползуном. Общая масса подвижной системы достигает 18 тонн, поэтому в конструкции используются тяжелонагруженные роликовые линейные направляющие MR65 и роликовые каретки MRB65 швейцарского производства.

Благодаря низкому коэффициенту трения роликовые направляющие обеспечивают высокую динамическую и статическую жесткость, что особенно важно для крупногабаритных портальных станков. Для повышения надежности применяются каретки увеличенной длины и ширины. Каждая каретка имеет статическую грузоподъемность до 295 кН и динамическую грузоподъемность до 530 кН. С учетом необходимого запаса прочности на каждой направляющей оси X установлено по четыре каретки.

По оси Y перемещается узел, состоящий из каретки и ползуна, общей массой около 8 тонн. Для этой оси также применяются роликовые направляющие MR65 и каретки MRB65, однако на каждой направляющей установлено по три каретки, что полностью соответствует расчетной нагрузке.

Для обеспечения устойчивой работы при высоких скоростях перемещения каждая направляющая оснащается демпфирующими элементами, снижающими вероятность возникновения резонансных колебаний, а также гидравлическими зажимами аварийного торможения, предназначенными для безопасной остановки подвижных узлов при нештатных ситуациях.

Рисунок 4 — Конструктивная схема линейного двигателя SIEMENS серии 1FN3

3.1.2 Проектирование и выбор привода оси Z

Для перемещения по оси Z используется двухприводная система на базе шарико-винтовой передачи (ШВП), обеспечивающая высокую надежность, точность позиционирования и стабильность работы станка при обработке крупногабаритных деталей.

Привод состоит из двух синхронно работающих серводвигателей SIEMENS серии 1FK7, расположенных симметрично по обеим сторонам ползуна. Каждый двигатель соединен с шарико-винтовой передачей SHUTON посредством высокоточного безлюфтового соединения через муфту KTR. Такая компоновка обеспечивает равномерное распределение нагрузок и предотвращает возникновение перекосов при перемещении по вертикальной оси.

Для компенсации массы подвижных узлов в конструкции дополнительно предусмотрены два гидравлических цилиндра, установленные по обеим сторонам ползуна. Они компенсируют 70–80 % веса ползуна, каретки и двухосевой поворотной фрезерной головки, благодаря чему снижается нагрузка на привод оси Z, повышается динамика перемещений и улучшается точность позиционирования.

Общая масса подвижных элементов оси Z, включающая ползун и двухосевую фрезерную головку, составляет около 6,5 т. Для обеспечения необходимой жесткости и грузоподъемности применяются тяжелонагруженные роликовые линейные направляющие MR65 и роликовые каретки MRD65 швейцарского производства. На каждой направляющей установлено по три каретки, что обеспечивает высокую устойчивость конструкции при обработке с большими нагрузками.

3.2 Проектирование и выбор привода поворотных осей

Одним из наиболее ответственных узлов высокоскоростного 5-осевого портального обрабатывающего центра является двухосевая поворотная фрезерная головка A/C, обеспечивающая обработку сложных пространственных поверхностей.

Поворот головки вокруг оси Z на ±360° формирует ось C, а наклон вокруг оси X в диапазоне ±110° образует ось A. Приводы обеих поворотных осей выполнены на базе моментных (torque) двигателей, позволяющих получать высокий крутящий момент без применения механических редукторов. Такое решение обеспечивает отсутствие люфта, высокую плавность движения и точность позиционирования при 5-осевой обработке.

Для расширения технологических возможностей станок оснащается двумя автоматически сменяемыми фрезерными головками, каждая из которых оптимизирована под определенный режим обработки.

Для тяжелой черновой обработки используется высокомоментная головка немецкого производства серии G30, оснащенная шпинделем мощностью 42 кВт с максимальной частотой вращения 7000 об/мин и максимальным крутящим моментом 400 Н·м. В качестве инструментального интерфейса применяется конус HSK-A100, рассчитанный на выполнение высоконагруженных операций.

Для высокоскоростной чистовой обработки применяется вторая головка серии G30 мощностью 34 кВт, обеспечивающая частоту вращения шпинделя до 24 000 об/мин и максимальный крутящий момент 72 Н·м. Головка оснащается инструментальным интерфейсом HSK-A63, предназначенным для высокоскоростной прецизионной обработки.

Автоматическая смена фрезерных головок осуществляется с помощью специализированного магазина головок, что позволяет быстро переключаться между режимами черновой и чистовой обработки без участия оператора и существенно сокращает время переналадки оборудования (рис. 5).

Рисунок 5 — Магазин автоматической смены фрезерных головок

3.2.1 Автоматическая система смены фрезерных головок

Автоматическая смена поворотной части оси A осуществляется с использованием комбинированной системы, включающей зажимной механизм CyTeb и быстроразъемное соединение CyFit. Такое решение обеспечивает полностью автоматизированную замену фрезерных головок без участия оператора, значительно сокращая время переналадки оборудования.

Система CyFit представляет собой высокоточное быстроразъемное соединение для подключения пневматических и гидравлических магистралей. Конструкция отличается компактными размерами, высокой надежностью и обеспечивает передачу рабочих сред с минимальными гидравлическими потерями даже при больших расходах. Благодаря низкому гидравлическому сопротивлению поддерживается стабильное рабочее давление, что положительно влияет на надежность работы автоматической системы смены головок.

Зажимной механизм CyTeb выполняет функцию высокоточного механического соединения и фиксации сменной головки. Одним из его ключевых преимуществ является способность автоматически компенсировать небольшие отклонения положения сопрягаемых деталей при стыковке. Это позволяет надежно соединять узлы даже при наличии незначительных погрешностей позиционирования, исключая необходимость применения дополнительных направляющих элементов или резьбовых соединений.

Совместное использование систем CyFit и CyTeb обеспечивает высокую точность установки, надежную фиксацию сменной головки и стабильность работы станка при выполнении как черновой, так и высокоскоростной чистовой обработки.

Конструктивная схема системы автоматической смены представлена на рис. 6.

Рисунок 6 — Схема механизма автоматической смены фрезерной головки

3.3 Проектирование и выбор системы ЧПУ

Для управления высокоскоростным 5-осевым портальным обрабатывающим центром в качестве системы числового программного управления была выбрана SINUMERIK 840D компании Siemens. Данная система ЧПУ широко применяется на современном высокоточном металлорежущем оборудовании и обеспечивает эффективное управление сложными технологическими процессами, включая высокоскоростную 5-осевую обработку.

Архитектура SINUMERIK 840D построена на трех независимых вычислительных модулях:

• MMC-CPU — процессор человеко-машинного интерфейса (HMI);
• NC-CPU — процессор числового программного управления;
• PLC-CPU — процессор программируемого логического контроллера.

Каждый процессор выполняет собственные специализированные функции, при этом все три модуля работают как единая интегрированная система, обеспечивая высокую производительность, надежность и быстродействие комплекса управления.

По сравнению с предыдущими поколениями систем ЧПУ семейства SINUMERIK (880 и 840C), система SINUMERIK 840D обладает рядом существенных преимуществ:

• полностью цифровая система управления приводами;
• поддержка управления до 31 оси, включая до 10 шпинделей;
• полноценная 5-осевая интерполяция для обработки деталей сложной пространственной геометрии;
• графический пользовательский интерфейс на базе операционной системы Windows, обеспечивающий удобство эксплуатации и сокращающий время обучения операторов;
• широкий набор встроенных технологических функций и мощные средства программирования;
• возможность удаленной диагностики и сервисного обслуживания оборудования;
• комплексная система защиты оборудования и контроля ошибок;
• высокая степень интеграции аппаратных средств;
• модульная архитектура, упрощающая модернизацию и расширение функциональных возможностей;
• встроенная высокопроизводительная промышленная PC-платформа;
• открытая программно-аппаратная архитектура, обеспечивающая гибкую интеграцию с современными производственными системами.

Благодаря сочетанию высокой вычислительной мощности, развитых функций управления движением и широких возможностей технологического программирования система SINUMERIK 840D полностью соответствует требованиям высокоскоростной 5-осевой обработки и обеспечивает высокую точность изготовления сложнопрофильных деталей авиационной, автомобильной и инструментальной промышленности.

Сообщение Высокоскоростной 5-осевой портальный обрабатывающий центр 2550 для производства высокоточных пресс-форм появились сначала на F-Tech.

⚙️ Полноценная 5-осевая обработка
⚙️ Стол Ø650 мм
⚙️ Шпиндель до 20 000 об/мин
⚙️ SIEMENS 840D
⚙️ Высокая жёсткость и точность обработки

Сложная геометрия, меньше переналадок, выше производительность — всё это в одном станке.

🎥 Смотрите видео работы FTECH FDU-650-5X и оцените возможности современной 5-осевой обработки.

Сообщение 5-осевой обрабатывающий центр F-TECH FDU-650-5X появились сначала на F-Tech.

Менеджеры F-TECH:
— Конечно.

Спустя 20 минут…
🚶‍♂️🚶‍♂️🚶‍♂️🚶‍♂️ + 🏭

Когда клиент просит доставить станок как можно быстрее, мы понимаем задачу буквально.

#FTECH #СтанкиЧПУ #ПоставкаСтанков #Промышленность #Металлообработка

Сообщение Как быстро мы доставляем станок появились сначала на F-Tech.

FCX-4558X1000 предназначен для высокоточной обработки широкого спектра деталей и сочетает в себе производительность, жёсткость конструкции и надёжность работы.

Расстояние между центрами — 1000 мм;
Возможность обработки длинномерных заготовок;
Жёсткая литая станина для стабильной работы на высоких режимах резания;
Высокая точность позиционирования и повторяемость операций;
Современная система ЧПУ для эффективного серийного производства;
Снижение времени обработки и повышение производительности участка.

Благодаря прочной конструкции и высокой точности станок отлично подходит для изготовления валов, втулок, фланцев и других деталей, востребованных в машиностроении, приборостроении и металлообработке.

       

Перед отгрузкой оборудование прошло комплексную проверку и находится в полностью работоспособном состоянии. Заказчик получает станок, готовый к решению производственных задач с первого дня эксплуатации.

Благодарим за доверие и желаем успешного запуска оборудования!

Специалисты ВЦМ помогут подобрать токарное, фрезерное и другое металлообрабатывающее оборудование с учётом особенностей вашего производства, требований к точности обработки, производительности и бюджета проекта.

Предлагаем комплексные решения: от подбора станка и оснастки до поставки, пусконаладочных работ и сервисного сопровождения.

Звоните +7 (351) 7000-900 !

Сообщение 🚚 Отгрузили токарно-обрабатывающий центр FCX-4558X1000! появились сначала на F-Tech.

Если вам требуется купить плоскошлифовальный станок с ЧПУ для точной обработки плоских поверхностей — FGC-4080AH является одним из лучших вариантов в своём классе.

Назначение и области применения

Плоскошлифовальный станок FGC-4080AH предназначен для прецизионного шлифования различных металлических деталей. Его используют для:

• изготовления и восстановления пресс-форм, штампов, калибров;
• обработки направляющих и базовых поверхностей;
• создания идеально ровных и параллельных плоскостей;
• тонкой доводки деталей после механообработки;
• финишной шлифовки сложных изделий.

Благодаря высокой точности и стабильности, станок подходит как для единичного производства, так и для серийных операций.

Технические характеристики FGC-4080AH

Основные параметры, которые интересуют покупателей:

• размеры заготовки до 813 × 406 × 400 мм;
• нагрузка на стол — до 500 кг;
• рабочая поверхность стола 406 × 813 мм;
• ход продольного перемещения — 910 мм;
• ход поперечного перемещения — 400 мм;
• вертикальное перемещение — 460 мм;
• диапазон скорости шпинделя — 50–1450 об/мин;
• точность обработки: плоскостность 5 мкм, параллельность 6 мкм, шероховатость до Ra 0,63;
• установленная мощность — 18 кВА;
• масса — 3400 кг.

Эти параметры обеспечивают высокую производительность и точность, что особенно важно для инструментальных участков и предприятий с повышенными требованиями к качеству обработки.

Преимущества плоскошлифовального станка F-TECH FGC-4080AH

1. Высокая точность обработки

Станок обеспечивает стабильные результаты благодаря жёсткой конструкции, качественным направляющим и точной кинематике.

2. Профессиональный контроллер SIEMENS

Управление становится интуитивно понятным, а настройки — гибкими и точными. Это повышает повторяемость операций и снижает риск ошибок.

3. Большая рабочая зона

Возможность установки заготовок длиной до 813 мм делает модель универсальной для большинства задач металлообработки.

4. Автоматические подачи по осям

Позволяют настроить станок на непрерывный цикл и повышают производительность участка.

5. Готовность к работе из коробки

Базовый комплект включает:

• магнитную плиту,
• систему охлаждения с магнитным сепаратором,
• балансировочный стенд,
• устройство правки круга,
• шлифовальный круг и фланец,
• алмазный карандаш,
• гидравлический бак и освещение.

Это экономит время и снижает стартовые затраты на запуск оборудования.

Дополнительные опции

Покупатель может расширить возможности станка:

• полностью закрытое кабинетное ограждение;
• комплект домкратов;
• синусные плиты (одноповоротная или двухповоротная);
• система фильтрации СОЖ;
• УЦИ SINO;
• оснастка для балансировки;
• улавливатель пыли.

Опции подбираются под конкретные задачи производства, что позволяет адаптировать станок под любые технологические процессы.

Цена плоскошлифовального станка FGC-4080AH

Стоимость базовой комплектации составляет:

4 780 000 руб. (с НДС)

Цена дополнительных опций зависит от выбранных модификаций.

Условия поставки оборудования

• Оплата: 50% — аванс, далее 40% после готовности к отгрузке, оставшиеся 10% — после получения оборудования покупателем.
• Срок поставки: до 120 рабочих дней с возможностью ускоренной отгрузки.
• Гарантия: 12 месяцев.
• ПНР: включены в стоимость.
• Сервис: гарантийное и постгарантийное обслуживание.

Почему выбирают F-TECH FGC-4080AH

Этот плоскошлифовальный станок — это сочетание цены, качества и стабильности обработки. Он подходит для предприятий, которые ценят точность, надёжность, долговечность и доступную стоимость владения.

Если вы ищете плоскошлифовальный станок с ЧПУ по выгодной цене — модель FGC-4080AH станет оптимальным решением для вашего производства.

Мы поможем подобрать оборудование под ваши задачи, расскажем о доступных моделях и обеспечим полное сопровождение — от консультации до ввода в эксплуатацию.

Обращайтесь за консультацией — ответим на ваши вопросы и подготовим индивидуальное предложение.

Сообщение Плоскошлифовальный станок с ЧПУ F-TECH FGC-4080AH — современное решение для высокоточной плоской шлифовки появились сначала на F-Tech.