Выбор неправильной инструментальной стойки на токарном станке с ЧПУ может затормозить все производство. Вы либо теряете время на постоянную смену инструмента вручную, либо переплачиваете за сложную систему, которая вам не нужна.

Для простых, однооперационных работ с мелкими деталями достаточно одного держателя инструмента. Для любых работ, требующих использования нескольких инструментов или процессов, необходим вращающийся держатель инструмента, например, револьверный или система группового инструмента для повышения эффективности и автоматизации.

Многие производители стоят перед таким выбором. Они покупают простой токарный станок, чтобы сэкономить деньги, а затем тратят несколько часов в день на остановку станка для замены инструментов вручную. С другой стороны, некоторые покупают огромный токарно-фрезерный центр, когда изготавливают лишь простые штифты. Система оснастки - это сердце производительности токарного станка с ЧПУ. Она определяет, какую работу вы можете выполнять и как быстро. Речь идет не только об одном инструменте или многих, но и о том, чтобы соотнести возможности станка непосредственно с деталями, которые вам нужно изготовить.

Какую стойку для инструментов выбрать, если требуется больше инструментов?

Ваши работы становятся все сложнее, и одного инструмента уже недостаточно. Вам надоело останавливать станок для выполнения каждой операции, и вы знаете, что должен быть более эффективный способ.

Если вам нужно больше инструментов, вы можете выбрать ротационную револьверную головку, направляющую для группового инструмента или силовую револьверную головку. Каждая система вмещает несколько инструментов и предназначена для различных уровней сложности, скорости и объема производства.

Сегодня возможности гораздо шире, и каждый из них решает свою проблему. Вы выходите за пределы мира "один инструмент за раз". Следующий шаг - выбор правильного система мультиинструментов¹. Ползун для инструмента выравнивает инструменты для молниеносной смены мелких деталей. Стандартная поворотная турель - это универсальная рабочая лошадка, вмещающая 8-12 инструментов для различных работ. A силовая турель² это универсальное средство решения проблем, превращающее ваш токарный станок в многофункциональную машину. Ваш выбор определит возможности вашего магазина.

Сравнение систем мультиинструментов

Три основных варианта хранения инструментов имеют четкое назначение. Система группового инструмента располагает 4-8 инструментов в линию на поперечных салазках. Она невероятно быстрая, поскольку для смены инструмента достаточно перемещать оси X и Z - не нужно тратить время на индексацию. Это делает ее идеальной для крупносерийного производства небольших простых деталей. Стандартная поворотная револьверная головка - самый распространенный вариант. Она вмещает 8-12 инструментов и индексирует их в нужное положение. Она более гибкая и может выполнять более длительные работы, для которых требуется задняя бабка. Чтобы получить еще больше возможностей, некоторые мастерские устанавливают на револьверные станции плиты, создавая гибридную систему. Силовая револьверная головка, или револьверная головка с живым инструментом, похожа на стандартную револьверную головку, но к ней добавляется двигатель для привода вращающихся инструментов. Это позволяет фрезеровать, сверлить и нарезать метчики на лицевой или боковой стороне детали, совмещая несколько операций в одной установке.

Система оснастки	Типовое количество инструментов	Лучшее для...	Ключевая особенность
Инструментальная оснастка	4 - 8	Мелкие детали, большие объемы, критическая скорость.	Самая быстрая смена инструмента (линейное перемещение).
Поворотная турель	8 - 12	Работа общего назначения, средней сложности, разнообразная.	Универсальность и хорошая вместимость инструмента.
Силовая турель	8 - 12+	Сложные детали, требующие фрезерования, сверления и токарной обработки.	Комбинирует операции (возможность токарной обработки).

В каких случаях следует выбирать групповую оснастку, а не ротационную револьверную головку?

Ваша цель - как можно быстрее изготовить тысячи мелких деталей. Вы слышали, что бандажная оснастка работает быстро, но не уверены, что отказ от гибкости револьверного станка - это правильный шаг.

Выбирайте бандажную оснастку, если вашим главным приоритетом является абсолютно минимальное время цикла при обработке коротких деталей малого диаметра. Мгновенная линейная смена инструмента происходит гораздо быстрее, чем индексирование револьверной головки, что делает ее идеальной для крупносерийного производства.

Красота оснастка для бригад³ это его простота и скорость. К нам обратился клиент, который изготавливал тысячи маленьких алюминиевых проставок. Их токарно-револьверный станок⁴ тратил почти столько же времени на индексацию, сколько на резку. Мы перевели их на токарный станок с групповым инструментом, и время цикла сократилось почти на 40%. Поскольку инструменты просто выстроены на суппорте, смена инструмента - это просто быстрое перемещение по оси X-Z. Нет необходимости разблокировать, поворачивать и фиксировать револьверную головку. Это делает его непревзойденным для простых и больших объемов работ. Компромисс заключается в том, что у вас ограниченное количество инструментов, и такая установка может мешать задней бабке, поэтому она не подходит для длинных и тонких деталей. Револьверная головка - более универсальный выбор, позволяющий делать все, что угодно, но для чистой скорости работы с нужной деталью нет ничего лучше инструментальной оснастки.

Компромисс между скоростью и гибкостью

Решение о выборе между групповой оснасткой и ротационной револьверной головкой - это классическая битва между специализацией и обобщением. Инструментальная группа - это специалист. Она предназначена только для одного: изготовления конкретной небольшой детали так быстро, как это только возможно. Исключив время на индексацию, вы сможете сэкономить критические секунды времени цикла. При изготовлении 100 000 деталей эти секунды дают огромную экономию средств. Кроме того, этот станок очень жесткий для своего размера, поскольку инструменты крепятся непосредственно к поперечным салазкам. Однако он негибкий. Количество инструментов ограничено физической длиной суппорта, и он плохо подходит для деталей, требующих множества различных операций или поддержки со стороны задней бабки. Поворотный револьверный станок - это универсал. Он медленнее меняет инструменты, но вмещает большее их количество и может быть настроен на выполнение самых разных работ, как коротких, так и длинных. Это безопасный и гибкий выбор для цеха с неизвестными будущими работами.

Какая система оснастки обеспечивает наилучшую жесткость при интенсивной резке и жестких допусках?

Вы беретесь за работу, требующую тяжелых черновых резов в прочных материалах. Вам необходимо выдерживать жесткие допуски, но вы получаете дребезг и вибрацию и подозреваете, что слабым звеном является держатель инструмента.

Для обеспечения высокой точности и жесткости при обработке мелких деталей часто лучше использовать оснастку бандажного типа благодаря ее простой и прямой конструкции. Для тяжелой черновой обработки крупных, более сложных деталей прочная поворотная револьверная система обеспечивает необходимую массу и устойчивость.

Жесткость - это все, когда вы нагружаете машину. Ответ на вопрос, какая система более жесткая, зависит от конкретной задачи. Для работы с малыми деталями с жесткими допусками лучше всего использовать инструментальную оснастку. Поскольку в ней меньше движущихся частей, нет механизма индексации и короче выступы инструмента, меньше возможностей для возникновения люфта или вибрации. Конструкция проста и надежна. Однако, когда вам нужно снять много материала с крупной детали, огромная масса большого инструмента поворотная башня⁵ а прочный станок, к которому она крепится, обеспечивает лучшую устойчивость. Большая, тяжелая отливка револьверной головки поглощает вибрацию от тяжелых резов так, как это не может сделать меньшая по размеру система групповых инструментов. Все дело в том, чтобы подобрать правильную жесткость для правильной работы.

Понимание источников жесткости

Жесткость системы оснастки достигается за счет минимизации количества интерфейсов и максимизации массы и силы зажима. Простая инструментальная стойка на составном суппорте имеет множество потенциальных точек изгиба. Инструментальная оснастка Gang улучшает эту ситуацию, устанавливая инструменты непосредственно на поперечные салазки, создавая очень короткий и жесткий путь нагрузки. Именно поэтому она отличается высокой точностью. Поворотная револьверная головка, с другой стороны, имеет больше компонентов - диск револьверной головки, муфта, приводной механизм, - что может приводить к нарушению допусков. Но в большом токарном станке, предназначенном для тяжелой резки, вся система имеет большие размеры, чтобы компенсировать это. Массивный диск револьверной головки и сверхпрочная рама станка совместно гасят вибрации, что делает этот станок лучшим выбором для высокой скорости съема материала на больших и тяжелых работах.

Как выбор системы оснастки влияет на габаритные размеры и рабочую зону токарного станка с ЧПУ?

Вы планируете планировку своего цеха и должны выбрать новый токарный станок. Вы понимаете, что система оснастки влияет не только на производительность, она определяет весь размер и форму станка.

Система оснастки в значительной степени определяет габариты станка. Токарные станки с проходным инструментом обычно компактны и имеют меньшую рабочую зону, в то время как револьверные станки больше, чтобы обеспечить зазор для револьверной головки и потенциальной задней бабки.

Когда вы покупаете систему оснастки, вы также покупаете архитектуру станка. Однажды клиент хотел создать ячейку для производства маленьких медицинских винтов. Мы выбрали серию небольших токарные станки⁶. Благодаря их компактной конструкции мы смогли разместить три станка в пространстве, где поместился бы один традиционный токарно-револьверный станок. Для станка с бандажным инструментом не нужна дополнительная глубина и высота, чтобы разместить большую вращающуюся револьверную головку. Весь станок может быть меньше. Токарно-револьверный станок, по своей природе, требует больше места. Револьверная головка - крупный компонент, и станина станка должна быть достаточно длинной, чтобы револьверная головка могла перемещаться, не мешая патрону или задней бабке. Это делает станок более крупным и универсальным. Выбор оснастки напрямую влияет на использование площади и рабочий процесс.

Архитектура машины

Система оснастки и станина станка проектируются вместе. Например, наклонная станина часто используется с обеими системами, поскольку она обеспечивает отличную жесткость и позволяет стружке падать. В токарном станке с бандажным инструментом наклонная станина служит прочным основанием для компактного линейного поперечного суппорта, а рабочее пространство ориентировано на обработку небольших, коротких деталей. В отличие от этого, токарно-револьверному станку требуется больше пространства для дыхания. Конструкция должна учитывать полное вращение револьверной головки, обеспечивая ее свободный проход через патрон, заготовку и заднюю бабку при максимальном ходе. Это часто приводит к увеличению размеров бабки, удлинению станины и углублению корпуса, что значительно увеличивает общую площадь станка. Выбор силовой револьверной головки еще больше усложняет конструкцию, поскольку теперь в корпусе револьверной головки должно быть предусмотрено место для приводного двигателя и редуктора.

Заключение

Выбирайте групповую оснастку для быстрой обработки мелких деталей, стандартную револьверную головку для универсальности и мощную револьверную головку для сложных, многооперационных работ. Подбор системы оснастки к вашим деталям - ключ к прибыльной и эффективной работе токарного станка с ЧПУ.

---