Обработка крупных корпусов: как угловые фрезерные головки могут расширить возможности существующих станков?

Крупные корпусные компоненты часто встречаются в редукторах, понижающих передачах, насосах, корпусах клапанов, механизмах и различных промышленных конструкциях. Эти детали часто имеют боковые отверстия, глубокие полости, внутренние зоны обработки, а также элементы крепления или позиционирования в разных направлениях.

Для крупносерийного производства производители обычно используют горизонтальные обрабатывающие центры, 4- или 5-осевые станки, или специализированные обрабатывающие системы для выполнения многосторонней обработки с помощью автоматизации и многоосевого управления.

Однако для некоторых крупных, малосерийных, ремонтопригодных или модернизированных корпусных компонентов инвестиции в новый многоосевой станок не всегда могут быть наиболее экономически выгодным решением. Если возможности существующего станка ограничены направлением обработки, перемещением станка или доступностью инструмента, производители могут рассмотреть возможность добавления угловой фрезерной головки для расширения возможностей обработки имеющегося оборудования.

Угловая фрезерная головка не предназначена для замены 4-осевого или 5-осевого обрабатывающего центра. Вместо этого она обеспечивает гибкое решение для обработки конкретных заготовок и в условиях существующего оборудования.

В каких случаях следует рассматривать возможность приобретения угловой фрезерной головки?

1. Крупные заготовки сложно перемещать.

Когда компонент корпуса большой и тяжелый, для его перемещения может потребоваться кран или другое подъемное оборудование. Каждая дополнительная установка увеличивает время, затрачиваемое на погрузку, позиционирование и выравнивание.

Если обрабатываемые элементы расположены преимущественно на боковой поверхности заготовки, то фиксированная угловая фрезерная головка с углом поворота 90° может перенаправить исходный вертикальный выход шпинделя в горизонтальное направление, позволяя режущему инструменту напрямую достигать определенных боковых отверстий, боковых стенок или горизонтальных точек обработки.

При правильной конфигурации станка и заготовки угловая фрезерная головка может помочь сократить количество операций по перемещению заготовки и повторному зажиму.

2. Существующее оборудование не имеет необходимого направления обработки.

Некоторые традиционные портальные фрезерные станки, портальные станки с ЧПУ, расточно-фрезерные станки или станки специального назначения могут обладать достаточной жесткостью и рабочим пространством, но их шпиндели могут обрабатывать детали только в фиксированном направлении.

Когда обрабатываемая деталь требует горизонтальной, вертикальной или угловой обработки, имеющееся оборудование может оказаться неспособным выполнить эту операцию напрямую.

В таких случаях, в зависимости от требуемого направления обработки, можно выбрать фрезерную головку с фиксированным углом 90° или универсальную фрезерную головку, что позволит расширить возможности существующего оборудования и получить дополнительные направления обработки.

Такое решение особенно подходит для мелкосерийного производства с широким ассортиментом продукции, изготовления уникальных компонентов, ремонтных деталей или специальных заготовок, где приобретение совершенно нового станка для обработки одной конкретной детали может быть нецелесообразным.

3. Стандартный шпиндель не может обеспечить обработку глубоких участков.

Некоторые компоненты корпуса содержат глубокие полости, углубления, внутренние боковые стенки или зоны обработки, расположенные глубже внутри заготовки.

Даже при правильном направлении обработки стандартный шпиндель или обычная угловая фрезерная головка могут оказаться неспособными эффективно обработать внутреннюю область из-за недостаточной длины.

Простое увеличение вылета инструмента или держателя инструмента может снизить жесткость, увеличить вибрацию, повлиять на точность обработки или создать проблемы с заеданием.

В таких ситуациях производители могут рассмотреть возможность использования глубокой фрезерной головки с углом 90° . Ее удлиненная конструкция увеличивает зону обработки и позволяет инструменту достигать мест, труднодоступных для стандартной угловой фрезерной головки.

4. Использование запасных частей или компонентов, выпускаемых в малых объемах, делает перепроектирование процесса нецелесообразным.

Ремонт деталей часто сопряжен с трудностями, такими как неполные чертежи, нестандартные размеры заготовки, очень низкие объемы производства или снятие с производства оригинального оборудования.

Если необходимо обработать лишь небольшое количество деталей, перепроектирование оснастки и технологических процессов или приобретение нового оборудования может привести к чрезмерным затратам.

Сочетая угловую фрезерную головку с существующим оборудованием, производители могут регулировать направление обработки в соответствии с фактическими условиями заготовки и повышать гибкость процесса.

Это также важное преимущество угловых фрезерных головок при ремонте крупного оборудования, модернизации техники, ремонте пресс-форм и обработке специальных компонентов.

Различные ограничения обработки требуют различных решений в отношении фрезерных головок.

При выборе угловой фрезерной головки производители не должны сравнивать только скорость вращения шпинделя или внешние габариты. Первым шагом является определение фактических ограничений обработки.

Приведенная выше таблица должна использоваться только в качестве первоначального ориентира. Окончательный выбор должен основываться на размерах заготовки, материале, направлении обработки, размере инструмента, взаимодействии с машиной и фактических условиях резания.

Фрезерные головки с фиксированным углом 90°: расширение возможностей боковой обработки.

Если основная задача состоит в перенаправлении вертикального выходного сигнала шпинделя в горизонтальное направление обработки, можно рассмотреть использование фрезерной головки с фиксированным углом наклона 90°.

Например, угловые фрезерные головки IK-A90 и IK-N90 обеспечивают выход инструмента под углом 90°, но предназначены для разных задач обработки.

ИК-А90: Предназначен для обработки с высоким крутящим моментом.

Угловая фрезерная головка IK-A90 с углом 90° имеет конус шпинделя NT50 и максимальную скорость вращения шпинделя 800 об/мин, что делает ее подходящей для работы с более крупными инструментами, высокими нагрузками при резке или в более тяжелых условиях резки.

Если для обработки крупного корпуса требуется боковое фрезерование, обработка деталей большего диаметра или резание с более высоким крутящим моментом, то станок IK-A90 можно рассматривать как подходящий вариант.

ИК-Н90: Разработан для высокоскоростной прецизионной обработки.

Угловая головка IK-N90 с углом 90° имеет конус шпинделя NT50 и развивает максимальную скорость вращения шпинделя 2000 об/мин, что позволяет использовать ее для высокоскоростной и высокоточной обработки.

Если обрабатываемый материал легче, режущий инструмент меньше по размеру или в процессе работы большее значение придается качеству поверхности и скорости вращения шпинделя, можно рассмотреть вариант использования стали IK-N90.

Следовательно, более высокая скорость вращения шпинделя не означает автоматически, что фрезерная головка более подходит. Выбор должен основываться на диаметре инструмента, материале заготовки, нагрузке на резание и требованиях к качеству поверхности.

Глубокофрезерные головки с углом заточки 90°: расширение возможностей доступа к инструменту.

Если направление обработки выбрано правильно, но обычная угловая фрезерная головка все еще не может обработать более глубокий участок заготовки, производители могут рассмотреть возможность использования глубокой фрезерной головки IK-D90 / IK-D90-L под углом 90° .

Основное назначение фрезерных головок этого типа заключается не только в изменении направления обработки на 90°, но и в расширении диапазона обработки за счет более длинной конструкции головки.

К типичным положениям при обработке, подлежащим оценке, относятся:

• Глубокие полости в корпусе
• Внутренние боковые стенки
• Утопленные конструкции
• Более глубокие боковые отверстия
• Области, где стандартная угловая фрезерная головка может мешать обработке заготовки.

В зависимости от конфигурации, серия IK-D90 предлагает максимальную скорость вращения шпинделя 800 или 2000 об/мин, что соответствует условиям высокоточной обработки с высоким крутящим моментом или высокой скоростью.

Универсальные фрезерные головки: повышенная гибкость при обработке под разными углами.

Если обрабатываемая деталь включает в себя не только неподвижные горизонтальные или вертикальные элементы, но и наклонные поверхности, отверстия под углом или положения обработки в разных направлениях, можно рассмотреть возможность использования универсальной фрезерной головки.

Универсальные фрезерные головки IK-U45 с углом поворота 45° и IK-U90 с углом поворота 90° могут быть отрегулированы для обработки в разных направлениях.

Эти фрезерные головки подходят для таких применений, как:

• Обработка наклонных поверхностей
• Отверстия под разными углами
• Многонаправленные возможности крепления
• Крупные компоненты, которые трудно часто переставлять.
• Изготовление специальных заготовок в малых объемах с широким ассортиментом продукции.
• Расширение направлений обработки на специализированных или существующих станках.

Главное преимущество универсальной фрезерной головки — большая гибкость в направлении обработки. Однако перед выбором важно также подтвердить способ регулировки угла, допустимый зазор для натяга, длину инструмента и фактическую нагрузку при резании.

Какую информацию следует предоставить перед выбором угловой фрезерной головки?

Возможность успешной установки и использования угловой фрезерной головки зависит не только от технических характеристик изделия, но и от общей конфигурации станка, заготовки, режущего инструмента и приспособления.

Перед выбором фрезерной головки рекомендуется предоставить следующую информацию:

• Марка и модель машины
• Интерфейс шпинделя и способ привода
• Размеры рабочей поверхности шпинделя и расположение отверстий по окружности шпинделя (PCD).
• Чертеж детали и габаритные размеры
• Материал заготовки
• Фактическое положение и направление обработки.
• Глубина обработки
• Тип и диаметр инструмента
• Требуемая скорость вращения шпинделя и нагрузка при резании.
• Перемещение по осям X, Y и Z станка
• Доступный зазор между заготовкой и приспособлением
• Фотографии или видеозаписи фактической установки для обработки материалов.

Если требуется соединительный фланец, необходимо также подтвердить тип соединения шпинделя, положение приводного блока, толщину фланца и способ крепления, чтобы оценить общую возможность установки.

Ценность угловой фрезерной головки заключается в расширении возможностей существующего станка.

При изготовлении крупных, мелкосерийных, ремонтопригодных или специальных корпусных компонентов эффективность обработки не всегда достигается за счет более высоких скоростей вращения шпинделя или более совершенных станков.

Иногда настоящие проблемы заключаются в следующем:

• Существующий шпиндель не может достать до боковой стороны заготовки.
• Крупную заготовку сложно переместить.
• Данный станок не имеет возможности горизонтальной или угловой обработки.
• Стандартный шпиндель не может проникнуть в глубокую полость.
• Низкосерийное производство не оправдывает инвестиции в совершенно новое оборудование.
• Существующий станок еще пригоден к эксплуатации, но в нем недостаточно направлений обработки.

В этих условиях подходящая угловая фрезерная головка может помочь существующему оборудованию получить дополнительные направления обработки, увеличить радиус обработки и повысить гибкость процесса.

Угловая фрезерная головка не является стандартным решением для всех задач по обработке корпусов и не предназначена для замены 4-осевого или 5-осевого обрабатывающего центра. Однако при правильном выборе заготовки и условий обработки она может стать важным инструментом для модернизации оборудования и выполнения специальных задач.

Заключение

При оценке угловой фрезерной головки производителям следует начинать с фактических ограничений обработки, а не просто сравнивать модели и скорости вращения шпинделя.

Самая сложная задача – это боковая обработка, доступ к более глубоким участкам, обработка под разными углами или перемещение крупной заготовки?

Компания YIH KUAN предлагает фрезерные головки с фиксированным углом заточки 90° , фрезерные головки для глубокой обработки под углом 90° , универсальные фрезерные головки и удлинительные фрезерные головки , которые можно выбрать в зависимости от направления обработки, глубины, скорости вращения шпинделя, требуемого крутящего момента и условий работы станка.