5 осевой токарного станка с чпу

Когда говорят про 5 осевой токарного станка с чпу, многие сразу представляют себе волшебную коробку, которая ?всё может?. Особенно это заметно у менеджеров по закупкам, которые гонятся за паспортными данными, не всегда понимая, что скрывается за цифрами. Самый частый миф — что наличие пятой оси автоматически решает все проблемы со сложными деталями. На практике же, всё упирается в кинематику, жёсткость и, что важнее, в софт и опыт наладчика. У нас в цеху стоит как раз один такой аппарат — не самый дорогой, китайский, от ООО Чжэцзян Фуюе Машинери. Ссылаться на их сайт https://www.transfermachine.ru не буду — там всё гладко, а в жизни иначе. Компания позиционирует себя как профессиональный производитель передовых станков, включая чпу передачи машины. Но когда мы его принимали, сразу стало ясно: документация скудная, а поддержка по постпродажному программированию — слабое место.

Кинематика и ?подводные камни? при выборе

Итак, наша машина. Конструктивно — классический токарный центр с наклонно-поворотным столом (ось B) и приводным инструментом (ось C). Пятая ось здесь — именно комбинация B и C для обработки в контуре. Первое, с чем столкнулись — несоответствие заявленного позиционирования по оси B реальной точности. В паспорте ±3 угловые секунды, а на практике, при повороте на 90 градусов для обработки перпендикулярной грани, набегала ошибка в 0.02 мм. Для многих деталей — критично. Пришлось вносить коррективы в программу, фактически калибровать стол своими силами.

Здесь стоит отвлечься на сам принцип работы. 5 осевой токарного станка с чпу хорош не для всего. Идеален для фасонных элементов арматуры, корпусов с разнесёнными отверстиями под углом — как раз то, что Zhejiang fuyue machinery co., LTD. в своём ассортименте указывает, учитывая их локацию в ?China valve city?. Но если нужно точить длинные валы с эксцентриками, то лучше подойдёт станок с выдвижной задней бабкой и отдельным управляемым шпинделем. Мы как-раз пробовали делать на нём вал для насоса — получилось, но время переналадки съело всю выгоду.

Ещё один нюанс — система ЧПУ. У нас стоит Sinumerik 828D. Не самая плохая, но для полноценной 5-осевой интерполяции в режиме Turning/Milling нужны опции, которые идут за отдельные деньги. Без них станок работает как 3+2 оси, то есть позиционирует стол, потом обрабатывает — это не истинная одновременная 5-осевая обработка. Многие продавцы, и ООО Чжэцзян Фуюе Машинери не исключение, в спецификациях это не выделяют жирным шрифтом. Приходится выспрашивать.

Из практики: обработка корпуса задвижки

Приведу конкретный кейс. Был заказ на партию корпусов клиновых задвижек из нержавейки. Деталь — кубик с фланцами, нужно было расточить седло под затвор под углом, плюс фрезеровать пазы для уплотнений по сферической поверхности. Вот здесь 5 осевой токарного станка с чпу должен был раскрыться. Написали программу в CAM-системе, загрузили. И сразу проблема — постпроцессор, который нам предоставили с сайта https://www.transfermachine.ru, генерировал код с G-кодами, которые наш контроллер не понимал в части компенсации радиуса инструмента в 5-осевом режиме.

Пришлось править постпроцессор вручную, почти наугад. Потратили два дня. Сама обработка пошла, но вибрация при фрезеровке пазов была сильнее ожидаемой. Причина — недостаточная жёсткость узла поворотного стола в определённых угловых положениях. Выкрутились, снизив подачу и сделав чистовой проход. Но стойкость инструмента упала на 30%. Это типичная ситуация для станков этой ценовой категории, даже от профессионального производителя, каким заявляет себя Zhejiang fuyue machinery. На бумаге параметры жёсткости есть, в металле — иначе.

После этой истории мы завели журнал поправок для конкретных углов поворота стола. Тупо эмпирика. Например, для позиции B=45° и C=180° вводим смещение по Z на +0.015 мм. Помогает. Но каждый раз думаешь — а не проще ли было доплатить за японца или немца? Но цена вопроса в 2.5 раза выше, так что терпим и адаптируемся.

Вопросы оснастки и инструмента

Отдельная песня — оснастка. Стандартные токарные патроны часто не подходят для 5-осевой фрезеровки из-за вылетов и вибраций. Пришлось заказывать специальные цанговые патроны с минимальным вылетом. Также критично стало охлаждение. При обработке в наклонном положении стружка летит не в зону отвода, а на направляющие. Один раз забили слив — потом полдня чистили.

С инструментом тоже не всё просто. Для 5-осевого фрезерования нужны фрезы с короткой рабочей частью — для жёсткости. Но когда нужно добраться в глубину корпуса, этого недостаточно. Используем фрезы с удлинённой шейкой, но тогда снова вибрация. Получается, выбор инструмента для 5 осевой токарного станка с чпу — это всегда компромисс между доступностью и качеством поверхности. Мы в основном перешли на твердосплавный инструмент от европейских брендов, хотя станок-то китайский. Это съедает часть экономии.

Ещё момент — калибровка инструмента. Система лазерного щупа в нашей комплектации не шла, ставили потом. Без неё настройка длины и радиуса инструмента для 5-осевых сцен — мучение. Особенно после смены. Ручной пробник не даёт нужной точности из-за тех же углов наклона шпинделя.

Сервис и поддержка от производителя

Возвращаясь к ООО Чжэцзян Фуюе Машинери. Как я уже упоминал, их сайт — это красивая витрина. Там есть информация и про автоматический чпу машины, и про целые линии. Но когда потребовалась консультация по настройке постпроцессора для нашего конкретного CAM (Hypermill), ответы приходили с задержкой и носили общий характер. Создаётся впечатление, что глубокая техническая поддержка для них — не приоритет. Возможно, для своего внутреннего рынка в том же Юйхуане всё иначе.

С другой стороны, запчасти поставляли без проволочек. Лопнул ремень привода оси C — доставили за неделю. Цены адекватные. Это плюс. Но вот обучение персонала — минус. Пришлось самим, методом тыка, разбираться с тонкостями программирования. Сейчас наш наладчик уже щёлкает эти задачи, но путь был небыстрым.

В целом, если оценивать станок объективно — для цены он неплох. Но покупать его как решение ?под ключ? для сложных 5-осевых работ — наивно. Это скорее платформа, которую нужно дорабатывать и притирать под себя. И это, думаю, характерно для многих предложений на этом сегменте рынка, не только для Zhejiang fuyue machinery co., LTD..

Выводы для тех, кто выбирает

Итак, если резюмировать опыт эксплуатации. 5 осевой токарного станка с чпу — мощный инструмент, но не панацея. Ключевое — чётко понимать, какие именно детали вы будете на нём делать большую часть времени. Если это фланцы, корпусная арматура, детали с разнесёнными отверстиями — да, он сэкономит время и увеличит гибкость. Если же нужна ювелирная точность на всех пяти осях одновременно или обработка титановых сплавов — лучше смотреть в сторону более серьёзных и дорогих марок.

При выборе обязательно требовать тестовую обработку именно вашей детали. Не демонстрационного кубика, а реальной заготовки. Смотреть не только на время цикла, но и на качество поверхности в зонах перехода осей, на стойкость инструмента в этих переходах. И обязательно уточнять про полный комплект ПО и постпроцессоры для вашей CAM-системы.

Наш станок от ООО Чжэцзян Фуюе Машинери в итоге прижился. Мы научились обходить его слабые места, подобрали оснастку, написали свои макросы для упрощения наладки. Он приносит прибыль на тех задачах, для которых мы его и покупали — серийное производство сложных корпусных деталей. Но путь к этому был не таким прямым, как обещали брошюры на https://www.transfermachine.ru. И это, пожалуй, главный урок: в мире станков с ЧПУ, особенно многоосевых, волшебства не бывает. Есть железо, софт и человеческий опыт, который всё это связывает в рабочую систему.