+86-13825713158
№ 26-5, улица Юйчэн, город Чанань, город Дунгуань, провинция Гуандун
+86-13825713158
2025-09-16
Швейцарская ЧПУ-автоматическая токарная машина — это специальный станок с численным программным управлением, разработанный специально для обработки высокоточных, сложных и тонких длинномерных деталей. Его основная концепция проектирования берёт начало из потребностей точной обработки в швейцарской часовой промышленности, и в настоящее время он широко применяется в высокотехнологичных отраслях производства, таких как медицина, аэрокосмическая промышленность, электроника и другие. Ниже рассматриваются: принцип работы, ключевые преимущества, различия с традиционными ЧПУ-токарными станками и стоимость закупки.
I. Основная конструкция и рабочий процесс швейцарского ЧПУ-токарного станка строятся вокруг «скользящей направляющей втулки (Sliding Headstock)», основные принципы которого изложены ниже:
1. В случае обработки на традиционном ЧПУ-токарном станке лишь передняя часть прутка зажимается зажимной патроной, а задняя часть остаётся свободной (особенно при соотношении длины к диаметру детали >5:1). Это приводит к изгибающейся деформации под действием резанийных усилий, что снижает точность обработки.
В то же время швейцарский станок использует «двухопорную» конструкцию:
- Передняя опора: пруток зажимается главным валом (главным патроном);
- Задняя опора: хвост прутка поддерживается подвижной направляющей втулкой (Bar Feeder with Sliding Bushing), которая синхронно перемещается к направлению главного вала (т.е. «ход сердца»), постоянно обеспечивая жёсткую опору.
Такая конструкция сокращает длину свободного подвешивания прутка до минимума (только от направляющей втулки до зоны обработки инструментом), что значительно уменьшает резанийные вибрации и деформации. Особенно эффективна она для обработки тонких длинномерных деталей малого диаметра (φ0,5–φ32 мм) и большой длины (L/D＞10), таких как медицинские катетеры и аэрокосмические валы.
3. Автоматическая подача прутка: для эффективной непрерывной обработки швейцарский станок комплектуется автоматическим податчиком прутка (Bar Feeder). Он посредством гидравлического или сервопривода непрерывно подаёт весь пруток в направляющую втулку. После завершения обработки деталь разрезается вспомогательным главным валом, после чего она автоматически падает или собирается манипулятором. Весь процесс не требует ручного вмешательства, что делает станок идеальным для массового производства.
1. Высокая точность обработки
Стабильность размеров деталей с большим соотношением длины к диаметру: Полная опора скользящей направляющей втулки устраняет изгибающуюся деформацию, вызванную свободным подвешиванием прутка. Погрешности круглости и прямоты тонких длинномерных валов могут быть контролируемыми в пределах до 0,005 мм (в то время как у традиционных станков они обычно превышают 0,02 мм).
Лучшее качество поверхности: Точное соединение направляющей втулки (зазор < 0,001 мм) снижает трение между прутком и втулкой, благодаря чему шероховатость обработанной поверхности может достигать Ra0,4 мкм (в то время как у традиционных станков она составляет обычно Ra1,6–3,2 мкм).
2. Превосходная производительность
Интеграция множества операций: Благодаря совместной работе оси Y, оси C и вспомогательного главного вала, на станке можно выполнить нарезание наружного диаметра, фрезерование пазов, сверление, нарезание резьбы, разрезание и другие операции за одну установку (тогда как на традиционных станках требуется многократная установка, что приводит к накоплению ошибок).
Непрерывное автоматизированное производство: Режим «ход сердца» с автоматической подачей прутка и разрезанием вспомогательным главным валом позволяет достигать ежедневной производительности одного станка в 3–5 раз выше, чем у традиционных (что особенно актуально для массового производства мелких деталей диаметром менее 10 мм).
По сути, различия между швейцарским ЧПУ-токарным станком и традиционным ЧПУ-токарным станком заключаются в разделении концепции проектирования и области применения. Конкретное сравнение приведено ниже:
В отличие от этого, на традиционных ЧПУ-токарных станках инструмент перемещается к заготовке для резания, затем возвращается в исходное положение, после чего следующий инструмент выполняет аналогичные действия. Каждая операция требует около 2 секунд на подвод и отвод инструмента; для сложных деталей, требующих использования десятков инструментов, время необрабатывающих перемещений инструмента может превышать 20 секунд. Кроме того, такие станки имеют ограниченные возможности для кастомизации модульных функций. Если после обработки передней части детали требуется обработать заднюю часть на другом станке, повторная фиксация приводит к потере точности более чем на 0,001 мм, а необходимость ручного вмешательства увеличивает себестоимость производства и затрудняет достижение требуемого клиентом качества. При одинаковом времени обработки стокарные машины работают почти в два раза быстрее, что позволяет производить больше деталей и, соответственно, получать более высокую прибыль.
Швейцария: Tornos (изобретатель швейцарских автоматических токарных машин, обладающий очень высокой точностью обработки и стабильностью в работе, но требует дорогостоящего обслуживания). Стоимость закупки составляет около 100 тысяч долларов США.
Япония: Citizen, Star (известные мировые производители часов, чьи станки позволяют обрабатывать микроскопические детали с высочайшей точностью, но они ориентированы на эффективную обработку миниатюрных деталей. Модель 205 имеет умеренную жёсткость, поэтому эффективность обработки деталей с большим диаметром несколько снижается). Стоимость закупки составляет около 70 тысяч долларов США.
Китай: TaiKe(одна из первых китайских компаний, специализирующихся на производстве швейцарских автоматических токарных машин, участвовавшая в разработке и совместном составлении отраслевого стандарта «ЧПУ-токарные станки с двумя главными валами для точного продольного резания»). Особенности станков: высокая жёсткость, стабильность работы. Стоимость закупки составляет около 50 тысяч долларов США, а совокупная стоимость эксплуатации относительно низкая. Экономичная модель 203 швейцарской автоматической токарной машины стоит менее 30 тысяч долларов США.
Модель 20 ЧПУ-токарного станка стоит около 20 тысяч долларов США, однако для обработки сложных изделий требуется несколько станков, что увеличивает затраты на аренду площадей, рабочую силу и другие операционные расходы. Совокупная стоимость эксплуатации такого станка может даже превышать затраты на швейцарскую автоматическую токарную машину, а точность обработки продукции с трудом соответствует требованиям премиальных клиентов.
IV：Рекомендации по выбору
Если ваши основные изделия — это очень тонкие и длинные детали (с большим соотношением длины к диаметру, L/D), малого диаметра (преимущественно Ø0,5–Ø32 мм), сложной конструкции, требующие высочайшей точности и изготавливаемые крупными партиями, — швейцарская автоматическая токарная машина станет вашим первым выбором или даже единственным вариантом.
