Горизонтальный обрабатывающий центр: поворотный стол B, паллеты, отвод стружки

Назначение

Горизонтальный ОЦ делают под корпусные детали, которые нужно обработать с нескольких сторон: корпуса редукторов, насосов, клапанов, блоки, кронштейны с отверстиями на разных гранях. Деталь стоит на поворотном столе, шпиндель подходит сбоку, стол поворачивает деталь к нему следующей стороной.

Второй аргумент — серия. Пока станок обрабатывает деталь на одной паллете, оператор снаружи закрепляет следующую на другой. Станок почти не стоит, поэтому ГОЦ выбирают, когда одинаковых или похожих корпусов много.

Компоновка и оси

Оси — по ГОСТ 23597-79. Z параллельна шпинделю, у ГОЦ она горизонтальна: это движение инструмента к детали и от неё. Y — вертикальное движение шпиндельной бабки по колонне. X — горизонтальное движение поперёк шпинделя.

Поворот стола вокруг вертикальной оси, параллельной Y, — это ось B. В ISO 10791-1 она записана как B′: штрих означает, что поворачивается деталь, а не инструмент.

Какие узлы движутся по каким осям, у разных станков по-разному: ездит колонна, стол или и то и другое. ISO 10791-1 приводит двенадцать возможных компоновок горизонтальных центров. Стандарт рассматривает и столы, которые кроме поворота B′ ещё и наклоняются или качаются вокруг горизонтальной оси A′, — тогда ГОЦ становится пятиосевым.

Чем отличается от вертикального ОЦ. У вертикального станка инструмент подходит сверху, и боковые стороны требуют перестановки или четвёртой оси. У горизонтального поворотный стол обычно входит в базовую компоновку, и четыре стороны корпуса обрабатываются за одну установку. Соосные отверстия в противоположных стенках можно расточить с двух сторон, повернув стол на 180°, — ISO 3070-2 описывает такое обратное растачивание для горизонтально-расточных станков, на ГОЦ приём тот же.

Основные узлы

Поворотный стол B. Бывает делительным — поворачивается на фиксированные углы и фиксируется в позиции — и непрерывным, когда поворот участвует в обработке вместе с другими осями. Для корпусов с гранями под 90° часто хватает делительного; для отверстий и плоскостей под произвольным углом нужен непрерывный.

Кубик-спутник. Это приспособление-колонна с гранями, на которые закрепляют несколько деталей. Sandvik Coromant описывает его так: кубик даёт на столе четыре установки детали. Станок обрабатывает деталь на одной грани, поворачивает стол и переходит к следующей — без смены установки.

Паллеты и сменщик. Паллета — сменная плита, на которой закреплено приспособление с деталью. Sandvik Coromant подчёркивает: с паллетами деталь закрепляют, пока станок ещё работает, а паллетная система держит высокую загрузку станка. Часто ГОЦ поставляют с двумя и более паллетами; накопитель на много паллет позволяет работать часами без оператора (подробнее — в уроке об автоматизации первого курса).

Стойка ведёт учёт паллет: у HEIDENHAIN TNC 640, например, при смене паллеты автоматически выбираются её программа и нулевая точка детали.

Отвод стружки. У горизонтального шпинделя стружка со стенок детали падает вниз, в станину, и уходит транспортёром. На вертикальном станке она остаётся в карманах и на столе, и её приходится смывать. Для серийной работы без оператора это важно: накопившаяся стружка мешает резанию и инструменту.

Магазин инструмента. Корпусные детали требуют много разных инструментов, а в серии нужны ещё и запасные. Поэтому на ёмкость магазина ГОЦ смотрят особенно внимательно.

Типовые детали

• корпуса редукторов, коробок передач, насосов и компрессоров;
• корпуса клапанов и гидроаппаратуры, гидроблоки;
• блоки и головки цилиндров;
• кронштейны и опоры с отверстиями на нескольких гранях;
• небольшие детали серией — по несколько штук на гранях кубика-спутника.

Какие параметры смотреть в КП

На что смотреть при выборе

• Если деталь — корпус с отверстиями на 3–4 сторонах → ГОЦ с поворотным столом B: все стороны за одну установку.
• Если серия большая → два и больше паллет, кубик-спутник; при работе ночью — накопитель паллет.
• Если детали с гранями под произвольным углом → непрерывная ось B вместо делительной.
• Если в корпусах соосные отверстия в противоположных стенках → поворот стола на 180° и растачивание с двух сторон; проверьте точность поворота стола.
• Если на детали много разных инструментов → ёмкость магазина и место под запасной инструмент.
• Если партии маленькие, детали — плиты → вероятно, хватит вертикального ОЦ: преимущества ГОЦ проявляются на серии корпусов.
• Если клиенту важна точность между паллетами → договоритесь, какие проверки паллет войдут в приёмку: ISO 10791-1, если стороны не договорились иначе, проверяет геометрию на одной представительной паллете, а точность остальных паллет проверяют по ISO 10791-5.

Вопросы клиенту

1. Пришлите модели двух-трёх типовых корпусов: сколько сторон обрабатывается?
2. Какие габариты и масса детали вместе с приспособлением?
3. Какая годовая программа и размер партии? Сколько смен?
4. Сколько деталей можно поставить на одну паллету или кубик?
5. Есть ли соосные отверстия в противоположных стенках и какие на них допуски?
6. Нужна ли работа без оператора — ночью, в выходные?
7. Кто будет делать приспособления — вы сами или поставщик станка?

Чего не обещать

• «ГОЦ всегда быстрее вертикального». Выигрыш дают поворот стола и паллеты на серии корпусов. На единичных плитах этого преимущества почти нет.
• «С паллетами станок сам будет работать ночью». Для этого нужны отлаженная программа, контроль инструмента, запас инструмента в магазине и стружкоудаление.
• «Все паллеты одинаково точные» — без проверки каждой паллеты при приёмке этого никто не знает.

Как объяснить клиенту

• «Горизонтальный центр поворачивает корпус к шпинделю каждой стороной — четыре стороны за одну установку».
• «Пока станок режет одну деталь, оператор закрепляет следующую на второй паллете — станок не ждёт».
• «Стружка падает вниз, на транспортёр, а не остаётся в карманах детали — станок может работать сменами».
• «Этот станок выгоден на серии корпусов. Если у вас в основном плиты и разовые детали, посмотрим вертикальный центр».