Что такое вертикальный обрабатывающий центр с ЧПУ – применение станков VMC и разница между горизонтальным обрабатывающим центром

2020.3.5

Обрабатывающий центр с ЧПУ — это высокоавтоматизированный многофункциональный станок, который можно разделить на горизонтальные и вертикальные обрабатывающие центры, в чем разница между ними? Вот введение в то, что такое вертикальный обрабатывающий центр (ЧПУ), детали станков VMC, применение, производители, а также VMC против CNC и VMC против HMC.

Что такое вертикальный обрабатывающий центр с ЧПУ - VMC Полная форма

Вертикальный обрабатывающий центр (VMC) — это сложный производственный инструмент, который имеет вертикально ориентированный шпиндель, который приближается к заготовке сверху, установленный на столе внизу. Он оснащен несколькими осями движения (обычно X, Y и Z), автоматической системой смены инструмента и магазином инструментов для хранения различных режущих инструментов. Станки VMC способны выполнять множество операций, включая фрезерование, сверление, расточку, нарезание резьбы и резьбонарезание, все с высокой точностью и автоматизацией. Система работает на основе числового программного управления (ЧПУ), преобразуя проектные спецификации в машиночитаемые коды, которые управляют операциями по обработке инструмента, в то время как ее надежные компоненты обеспечивают превосходный крутящий момент, мощность и скорость обработки для эффективной обработки материалов.

 

В то время как старые вертикальные обрабатывающие центры управлялись вручную, практически все современные VMC управляются с помощью ЧПУ. Термин «ЧПУ» часто добавляется, чтобы явно подчеркнуть компьютерную природу машины, но современные вертикальные обрабатывающие центры по своей сути являются станками с ЧПУ. Когда кто-то говорит о вертикальном обрабатывающем центре, он почти всегда говорит о вертикальном обрабатывающем центре с ЧПУ, поскольку ручные вертикальные фрезы теперь считаются устаревшим оборудованием и редко используются в профессиональных производственных средах.

Разница между ЧПУ и VMC

CNC относится к технологии, которая автоматизирует работу станков с помощью точно запрограммированных команд, закодированных на компьютере. Она охватывает широкий спектр станков, включая токарные, фрезерные, маршрутизаторы и шлифовальные станки, которые могут управляться компьютерными программами. VMC конкретно относится к типу станка с ЧПУ, который имеет вертикально ориентированный шпиндель. Он предназначен в первую очередь для фрезерных операций и характеризуется своей способностью выполнять такие задачи, как сверление, расточка и нарезание резьбы с высокой точностью.

Из каких частей состоит машина VMC?

Вертикальный обрабатывающий центр состоит из нескольких основных частей и компонентов, которые работают вместе для выполнения различных операций обработки. 

1. Вращающийся шпиндель

Шпиндель обычно ориентирован вертикально и служит основным компонентом для удержания и вращения режущего инструмента или заготовки. Он обеспечивает необходимый привод и поддержку для операций обработки.

2. Рабочий стол

На этой плоской поверхности размещается заготовка. Рабочий стол может перемещаться по осям X и Y, что позволяет точно позиционировать заготовку во время обработки. Движение по оси Z контролируется шпинделем.

3. Устройство смены инструмента

Сменщик инструмента — это автоматизированная система, которая позволяет VMC быстро переключаться между различными режущими инструментами. Эта функция повышает производительность, позволяя машине выполнять различные задачи без ручного вмешательства.

4. Вращающиеся столы

Некоторые VMC оснащены дополнительными поворотными столами, которые позволяют производить 4- или 5-осевую обработку. Эта возможность позволяет станку производить сложные компоненты с несколькими поверхностями.

5. Система охлаждения

Система охлаждения необходима для поддержания температуры режущих инструментов и заготовок во время обработки. Она помогает смазывать инструменты и удалять стружку из зоны резания, обеспечивая эффективную работу.

6. Корпуса/полные покрытия

Эти защитные кожухи помогают удерживать брызги и мусор, образующиеся во время операций обработки, защищая как оператора, так и окружающую среду.

7. Быстрозагрузочные устройства

Автоматизированные системы частичной загрузки, такие как челночные столы, повышают производительность за счет сокращения времени простоя, связанного с ручной загрузкой и выгрузкой заготовок.

8. Шнековый/стружечный конвейер

Транспортеры стружки используются для удаления металлической стружки и мусора из зоны обработки, что позволяет поддерживать чистоту на рабочем месте и снижает необходимость ручной уборки.

Применение и использование машин VMC

Благодаря своим преимуществам и характеристикам вертикальный обрабатывающий центр с ЧПУ может применяться в машиностроительных отраслях, где требуются высокая точность и массовое производство, например, в аэрокосмической, автомобильной, приборостроительной, легкой и текстильной, электронной и электротехнической, при изготовлении пресс-форм, в военной промышленности, в ремесленном производстве и т. д. Вертикальный обрабатывающий центр в первую очередь подходит для обработки деталей сложной формы, высокой точности и воспроизводимости, а также для многооперационной обработки.

1. Детали коробчатого типа
Коробчатого типа CNC обрабатывающие детали относятся к заготовке с более чем системой отверстий и множеством полостей внутри, в основном применяются в станках, автомобилях и самолетах, таких как блоки двигателей, коробки передач, шпиндельные коробки, блоки дизельных двигателей, корпуса шестеренчатых насосов и т. д. При использовании вертикального обрабатывающего центра 60% - 95% процесса обычных станков можно выполнить за один зажим. Кроме того, ЧПУ VMC имеет высокую точность и эффективность, жесткость и автоматическое устройство смены инструмента, при условии, что технологический процесс хорошо сформулирован и используются надлежащие приспособления и инструменты, можно решить многие проблемы обработки деталей коробчатого типа. 

 

2. Сложные криволинейные детали
В авиационной и транспортной промышленности широко используются детали со сложными криволинейными поверхностями, такие как кулачки, интегральные рабочие колеса двигателей, пропеллеры, полости пресс-форм и т. д. Эти виды деталей со сложной кривой, контуром поверхности или коробчатые или корпусные детали с закрытой внутренней полостью трудно поддаются заданной точности обработки и обнаруживаются обычными станками или прецизионным литьем. Многоосевой обрабатывающий центр с технологией автоматического программирования и специальными инструментами может значительно повысить эффективность производства и обеспечить точность формы поверхности, что делает автоматическую обработку сложных деталей легкой.

 

3. Детали специальной или неправильной формы
Нестандартные обрабатываемые детали имеют специальные формы, и большинство из них требуют многоточечной смешанной обработки точки, линии и грани, например, кронштейна, основания и т. д. При обработке деталей специальной формы, чем сложнее форма, тем выше требуемая точность, и именно в такой момент VMC демонстрирует свои преимущества.

 

4. Детали платы, рукава и пластины
Этот вид заготовки часто включает в себя шпоночный паз и радиальное отверстие. Торцевая поверхность с системой отверстий или изогнутая пластина и вал, как втулка вала, пластина с множеством отверстий, как крышки двигателя, часто используют вертикальный обрабатывающий центр; а горизонтальные обрабатывающие центры часто используются для деталей с радиальными отверстиями.

 

5. Новые детали в опытном производстве
Обрабатывающий центр обладает высокой адаптивностью и гибкостью. При изменении объекта обработки вам нужно только построить и ввести новые программы, даже изменить некоторые сегменты программы или иногда использовать некоторые специальные инструкции. Например, с помощью функции масштабирования можно реализовать обработку деталей одинаковой формы, но разных размеров, что обеспечивает большое удобство для единичного, мелкосерийного, многосерийного производства и испытаний нового продукта, а также значительно сокращает цикл подготовки производства и испытаний.

Различия между горизонтальными и вертикальными обрабатывающими центрами — HMC против VMC

Особенность Вертикальные обрабатывающие центры (VMC) Горизонтальные обрабатывающие центры (HMC)
Ориентация шпинделя Шпиндель ориентирован вертикально, что обеспечивает точность операций и доступ сверху к заготовке. Шпиндель ориентирован горизонтально, что идеально подходит для больших объемов работ и лучшего отвода стружки.
Дизайн и функциональность Более простая конструкция, удобная для пользователя и подходящая для сложных деталей и форм, требующих высокой точности. Более сложный и прочный, предназначенный для высокоскоростных операций и обработки более крупных деталей.
Управление чипом Вокруг заготовки может скапливаться стружка, требующая дополнительной очистки. Горизонтальная конструкция обеспечивает естественное падение стружки, что повышает эффективность.
Производственная мощность Предпочтительно для небольших партий продукции или единичных деталей; универсально и экономически эффективно. Подходит для крупносерийного производства с более высокой мощностью обработки и эффективностью.
Стоимость и пространство Меньше первоначальных затрат и занимает меньше места, идеально подходит для небольших магазинов. Более дорогой, требует больше места, но обеспечивает большую производительность и долговечность.
Приложения Идеально подходит для выполнения детализированных работ, таких как обработка сложных форм, сверление отверстий и выполнение высокоточных задач. Лучше всего подходит для обработки крупных деталей, изготовления шестерен и многогранной резки.

Топ-5 производителей вертикальных обрабатывающих центров (обновлено в 2025 году)

1. Автоматизация Хаас

Haas Automation — один из крупнейших производителей станков с ЧПУ в мире, известный своей доступностью и точностью. Их VMC, особенно серии VF, популярны благодаря своей надежности и обширной сети поддержки. Эта компания имеет широкий спектр вертикальных обрабатывающих центров с передовыми функциями, такими как высокоскоростная обработка и удобное управление.

 

2. Корпорация Мазак

Mazak славится своими передовыми технологиями и высококачественными станками. Их VMC, особенно серии VARIAXIS, предназначены для высокоскоростных операций и обработки сложных деталей. Mazak делает акцент на инновациях с помощью таких функций, как система MAZATROL Smooth CNC, которая улучшает взаимодействие с пользователем и совместимость с автоматизацией.

 

3. ДМГ МОРИ

DMG MORI, мировой лидер в области станков, предлагает широкий ассортимент VMC, известных своей точностью и эффективностью. Их станки широко используются в аэрокосмической, автомобильной и медицинской отраслях. Известны интеграцией решений по автоматизации и модульных конструкций, которые позволяют настраивать их в соответствии с конкретными эксплуатационными потребностями.

 

4. Корпорация Окума

Компания Okuma известна своими высокоточными станками с ЧПУ и является крупнейшим производителем станков с ЧПУ в Японии. Их VMC разработаны для эффективности и надежности. Предлагает уникальное решение из одного источника для станков с ЧПУ, гарантируя оптимальную совместимость и производительность по всему ассортименту продукции.

 

5. Фанук

Fanuc является лидером в области технологий автоматизации и поставляет ряд станков с ЧПУ, включая вертикальные обрабатывающие центры. Их станки особенно эффективны в высокоскоростных приложениях обработки. Известны своими передовыми решениями в области робототехники и комплексными возможностями автоматизации, что делает их идеальными для современных производственных сред.

FacebookLinkedInТвитнуть