MetalTec IMU 5Х 800 — 5-ти осевой фрезерный обрабатывающий центр

Назначение

Пятиосевой фрезерный обрабатывающий центр MetalTec IMU 5X 800 портального типа предназначен для одновременной 5-осевой обработки (оси X, Y, Z, A, C) деталей сложной геометрии. Конструкция с поворотным столом GMU-800 и моторшпинделем HSK-A63 позволяет обрабатывать поднутрения, наклонные плоскости и криволинейные поверхности за один установ. Станок применяется для изготовления пресс-форм с глубокими полостями, лопаток турбин, импеллеров, корпусных деталей авиационного и автомобильного назначения, где требуются сложные углы доступа и высокая повторяемость.

Эффективность

Одновременное управление пятью осями с функцией RTCP обеспечивает обработку наклонными фрезами с коротким вылетом – это повышает жёсткость системы, снижает вибрации и позволяет увеличить подачу на 30–40% по сравнению с трёхосевым фрезерованием с поворотными приспособлениями. Инструментальный магазин на 24 позиции с временем смены 2,5 секунды сокращает вспомогательное время при изготовлении деталей, требующих множества операций. Автоматические системы измерения инструмента Marposs (контроль длины, износа, поломки) и детали Renishaw OMP-40 (привязка заготовки, контроль позиции) работают в цикле, исключая ручные промеры и корректировку. Поворотный стол с крутящим моментом по оси A 4142 Нм и нагрузкой 600 кг позволяет обрабатывать тяжёлые заготовки без деформаций и потери точности позиционирования. Оптические линейки Heidenhain с разрешением 0,01 мкм на линейных осях и круговые энкодеры на поворотных осях обеспечивают замкнутую обратную связь, компенсируя люфты и тепловые расширения.

Особенности модели

• Цельнолитая портальная станина из чугуна Mehanite с естественным старением более 6 месяцев и вторичной закалкой – высокое демпфирование, отсутствие остаточных напряжений.
• Четыре роликовые направляющие шириной 45 мм по оси Y и винтовой привод с быстрым откликом – ускорение до 7 м/с² по линейным осям.
• Моторшпиндель европейского типа с водяным охлаждением, максимальный крутящий момент 200 Нм, система внутреннего и внешнего охлаждения для снижения тепловых деформаций.
• Поворотный стол GMU-800 с безлюфтовой зубчатой передачей GTRT (запатентованная технология), энкодеры Heidenhain в стандарте – крутящий момент A: 4142 Нм, C: 1950 Нм, допустимая нагрузка 600 кг.
• Оптические линейки Heidenhain разрешением 0,01 мкм на осях X, Y, Z и круговые энкодеры на A/C – погрешность позиционирования линейных осей ±0,005 мм на полный ход.
• Шпиндельный интерфейс HSK-A63 – биение торца и конической поверхности менее 0,003 мм, жесткий осевой зажим, короткая фаска для высокоскоростной обработки.
• Инструментальный магазин Sunjet на 24 позиции (опция до 60) – время смены инструмента 2,5 секунды, максимальный вес инструмента 8 кг.
• Система ЧПУ на базе промышленного компьютера с процессором i7, 8 ГБ ОЗУ, 17-дюймовым сенсорным экраном, поддержка 5 одновременно управляемых осей, RTCP, сплайн-интерполяция, совместимость с CAM-системами NX, Mastercam, PowerMILL, SprutCAM.
• Многоточечная автоматическая смазка направляющих и ШВП, кондиционер электрошкафа, телескопические защиты – повышают ресурс и стабильность в длительных циклах.

Какие материалы можно обрабатывать?

Станок предназначен для высокопроизводительной обработки конструкционных сталей (45, 40Х) до 45 HRC, инструментальных сталей (Х12МФ, 9ХС) в закалённом состоянии, нержавеющих сталей (12Х18Н10Т, AISI 304/316), титановых сплавов (ВТ1-0, ВТ6) и жаропрочных никелевых сплавов (Инконель, ХН77ТЮ). Также обрабатываются алюминиевые и магниевые сплавы (АМг, Д16, АК7), медные сплавы, графит, композиты и пластмассы. Пятиосевая кинематика особенно эффективна для титановых и никелевых сплавов: короткий инструмент, установленный под оптимальным углом к поверхности, снижает вибрации и тепловыделение, позволяя вести обработку на повышенных подачах по сравнению с трёхосевым фрезерованием длинными концевыми фрезами.

Ограничения и особенности эксплуатации

Максимальный диаметр рабочего пространства ограничен размерами стола 800×800 мм, максимальная высота детали – до 600 мм. При нагрузках, близких к предельным 600 кг, требуется точная балансировка заготовки относительно центра стола. Шпиндель HSK-A63 рассчитан на частоты вращения до 18000–24000 об/мин (в зависимости от версии) и крутящий момент до 200 Нм; для черновой обработки вязких сталей на глубине более 5 мм рекомендуется снижать подачу. Водяное охлаждение шпинделя требует подключения к чиллеру с контролем температуры жидкости (рекомендовано 20–25°C) и регулярной замены антифриза. Система ЧПУ с RTCP требует постпроцессора под конкретную модель станка; необходимо обучение операторов программированию 5-осевых траекторий. Станок нуждается в стабильном трёхфазном питании (380 В, 50 кВА) и сжатом воздухе 6–8 бар для продувки и работы пневмозажимов.

Точность / производительность

Оптические линейки Heidenhain с разрешением 0,01 мкм и круговые энкодеры на поворотных осях обеспечивают точность позиционирования линейных осей ±0,005 мм на полном ходе, повторяемость ±0,002 мм. Поворотные оси A и C – точность позиционирования ±3 угловые секунды, повторяемость ±1 угловая секунда. Биение шпинделя на конусе HSK – не более 0,003 мм. Система RTCP обеспечивает удержание точки контакта инструмента при одновременном движении пяти осей с погрешностью отслеживания не более 0,008 мм. Производительность: черновая обработка стали 45 фрезой Ø20 мм (глубина 4 мм, подача 2500 мм/мин) – съём 200 см³/мин. При 5-осевой чистовой обработке пресс-формы из стали P20 шаровой фрезой R6 достигается шероховатость Ra 0,4–0,6 мкм. Точность позиционирования на уровне ±0,005 мм критична при изготовлении пресс-форм для полимерных деталей с замковыми соединениями, где зазор более 0,02 мм приводит к облою, а также при фрезеровании турбинных лопаток – отклонение профиля более 0,01 мм снижает аэродинамическую эффективность.

Сферы производства

Станок используется в аэрокосмической отрасли (лопатки компрессоров и турбин, корпуса редукторов, детали шасси), автомобилестроении (пресс-формы для бамперов и панелей, компоненты турбокомпрессоров), энергетическом машиностроении (рабочие колёса насосов и компрессоров, импеллеры), а также при изготовлении сложных медицинских имплантатов (эндопротезы тазобедренного сустава, краниальные пластины) и в инструментальном производстве для высокоточной оснастки с пятиосевыми профилями.

Типовой сценарий применения

Партия литьевых форм для корпусов электроники из стали P20 (40ХН) с габаритами 600×500×150 мм. Заготовка устанавливается на поворотный стол GMU-800 и фиксируется пневмозажимами. CAM-программа в NX с постпроцессором под HNC загружается в ЧПУ. Запускается черновое фрезерование полости концевой фрезой Ø25 мм со съёмом припуска. Затем чистовое профилирование шаровой фрезой R5 с шагом 0,2 мм, с наклоном шпинделя на 15° для обработки вертикальных стенок короткой фрезой – это исключает вибрации и даёт чистоту Ra 0,5 мкм. После этого сверлятся отверстия под выталкиватели (24 шт.) с использованием системы измерения Renishaw для коррекции положения детали. Далее фрезеруются каналы охлаждения с поворотом стола на 30° для доступа под углом. Все операции проходят без переустановки. Общее время цикла – 3 часа 10 минут. Контроль качества: отклонение профиля полости от CAD-модели не более 0,008 мм, шероховатость Ra 0,45 мкм, отверстия под выталкиватели имеют допуск позиционирования Ø0,01 мм – форма готова к установке в литьевую машину без ручной доводки.