+86-13825713158
№ 26-5, улица Юйчэн, город Чанань, город Дунгуань, провинция Гуандун
+86-13825713158
2025-10-15
Токарная обработка: Работающая деталь вращается, в то время как инструмент остается неподвижным (или выполняет только линейное подачу).Во время обработки деталь зажимается на главном шпинделе станка и вращается с высокой скоростью вместе со шпинделем (это «основное движение», обеспечивающее режущую мощность).
Токарный инструмент закрепляется на инструментальной бабке и медленно перемещается только по оси или радиально от детали (это «подача», контролирующая количество срезаемого материала). Избыточный материал на поверхности детали удаляется лезвием инструмента, формируя вращающуюся поверхность.
Аналогия: Похоже на «очищение яблока от кожуры» — яблоко (деталь) вращается, в то время как фруктовый нож (токарный инструмент) остается неподвижным или медленно перемещается, снимая круглую кожуру яблока.
• Фрезерная обработка: Инструмент вращается, в то время как деталь остается неподвижной (или выполняет подачу). Во время обработки фрезерный нож (многолезвийный инструмент) закрепляется на главном шпинделе станка и вращается с высокой скоростью вместе со шпинделем (основное движение).
• Деталь зажимается на рабочем столе и перемещается линейно или по кривой вдоль осей X/Y/Z (подача). Несколько режущих краев фрезера последовательно режут деталь, формируя плоскости, канавки, сложные контуры и другие невращающиеся поверхности.
• Аналогия: Похоже на «шлифование столешницы шлифовальным кругом» — шлифовальный круг (фрезерный нож) вращается, в то время как столешница (деталь) медленно перемещается, выравнивая поверхность.
Токарная обработка:
• Вращающиеся детали (то есть детали, контур которых остается неизменным при вращении вокруг определенной оси).
• Обычные заготовки включают брусковые цилиндрические детали, такие как валы (например, валы электродвигателей, ступенчатые валы), диски (например, фланцы, заготовки шестерен), втулки (например, втулки подшипников, корпуса гидроцилиндров) и резьбовые детали (например, болты, гайки).
Фрезерная обработка:
• Невращающиеся детали (или невращающиеся элементы на вращающихся деталях).
• Обычные заготовки включают прямоугольные или неправильной формы детали, такие как корпусные детали (например, корпуса коробок передач), опорные элементы (например, опоры станков), плоские поверхности (например, поверхности стальных пластин), канавки (например, V-образные и T-образные канавки) и сложные контуры (например, полости пресс-форм, лопатки турбин).
Токарный инструмент:
• Простая конструкция, в основном однолезвийные инструменты (некоторые специальные токарные инструменты многолезвийные, например, формообразующие токарные инструменты). Форма режущей кромки разрабатывается в соответствии с требованиями обработки (например, наружные токарные резцы, внутренние токарные резцы, отрезные резцы, резьбонарезные инструменты).
• Характеристики:Легко изготавливаются и затачиваются, низкая стоимость; однако однолезвийная резка означает, что работает только одна кромка за раз, что приводит к относительно более низкой эффективности обработки (подходит для непрерывной резки вращающихся поверхностей).
Фреза:
• Сложная конструкция, в основном многолезвийные инструменты (количество лезвий варьируется от 2 до десятков). К распространённым типам относятся.
• Фасонная фреза (концевая фреза): Используется для обработки плоскостей и ступенчатых поверхностей.
• Шарошечная фреза / Квадратная концевая фреза: Используется для обработки канавок, боковых поверхностей и сложных контуров.
• Трёхзубая фреза: Используется для обработки прямых канавок.
• Формообразующая фреза:Используется для обработки контуров специфической формы (например, зубьев шестерён).
• Характеристики: Многолезвийная чередующаяся резка обеспечивает высокую эффективность обработки (особенно при высокоскоростной фрезеровке); однако такой инструмент требует высокой точности изготовления и имеет более высокую стоимость.
Движение при токарной обработке:
• Форма движения простая, состоит всего из двух основных движений:
• Основное движение: Вращательное движение детали вокруг своей оси (высокая скорость, обычно 100–6000 об/мин).
• Подачевое движение: Линейное движение инструмента — либо осевая подача вдоль оси детали (при обработке наружных/внутренних диаметров), либо радиальная подача (при обработке торцев и отрезке), оба — в виде прямолинейных перемещений.
• Таким образом, токарная обработка может выполнять только «поверхности, симметричные относительно оси», и не способна создавать сложные криволинейные поверхности.
Движение при фрезерной обработке:
• Форма движения более гибкая, позволяющая реализовать многоосевую композитную обработку:
• Основное движение: Вращательное движение фрезы вокруг своей оси (ещё более высокая скорость, обычно 1000–10 000 об/мин, а при высокоскоростной фрезеровке — до десятков тысяч об/мин).
• Подачевое движение: Линейное движение детали вдоль осей X/Y/Z рабочего стола (например, перемещение вдоль оси X при обработке плоскости или вдоль оси Y при обработке канавки). Может также включать вращательные оси (A/B/C оси) для реализации «5-осевой фрезеровки», что позволяет обрабатывать сложные пространственные криволинейные поверхности (например, лопатки авиационных двигателей).
V.Точность обработки и шероховатость поверхности
В условиях обычной обработки между этими двумя методами существуют различия в точности и качестве поверхности (высокоточная обработка требует корректировок в зависимости от характеристик станка).
| Технологический метод | Механическая обработка: точность (размерный допуск) | Шероховатость поверхности (значение Ra) следующая: | Ключевые факторы влияния |
| Токарная обработка | Высокая: обычно может достигать класса IT7-IT8 (точная токарная обработка может достигать IT5-IT6 класса) | Лучшая, обычно 1,6 - 6,3 мкм (может достигать 0,8 - 0,4 мкм при отделочном точении). | детали (биение шпинделя), точность кромки режущего инструмента (многостороннее ф |
| Фрезерование | Средняя: обычно может достигать IT8-IT9 класса (точная фрезерная обработка может достигать IT6-IT7 класса) | Средняя, обычно 3,2 - 12,5 мкм (может достигать 1,6 - 0,8 мкм при отделочном фрезеровании). | Равномерность подачи стола, следы инструмента при соединительных резах (многопутьное обработка) |
VI.Эффективность обработки
Разница в эффективности зависит от условий обработки и не может быть обобщена:
Токарная обработка: Подходит для массового производства непрерывных вращающихся деталей (например, серийное производство болтов, валов).
Преимущества: Непрерывная однолезвийная резка без "холостого хода" (инструмент постоянно контактирует с заготовкой), а также простой процесс обработки (не требует частой смены инструмента), что обеспечивает высокую эффективность при серийном производстве.
Фрезерование: Подходит для мелко- и среднесерийного производства сложных деталей с множеством вариантов (например, пресс-формы, корпуса).
Преимущества: Многолезвийная чередующаяся резка с высокой скоростью резания (высокоскоростное фрезерование значительно превосходит обычную токарную обработку по эффективности), а также возможность выполнения обработки нескольких поверхностей за одну установку (например, фрезерование плоскости + фрезерование канавки). Однако для простых вращающихся деталей фрезерование менее эффективно, чем токарная обработка (требует многократной корректировки траектории подачи).
| Характеристика | Токарная обработка | Фрезерование |
| Движение обрабатываемой детали | Деталь вращается вокруг своей оси (с высокой скоростью, обычно 100 - 6000 об/мин); | Вращательное движение фрезы вокруг своей оси (высокая скорость, обычно 1000-10000 об/мин, высокоскоростное фрезерование может достигать десятков тысяч об/мин); |
| Движение инструмента | Режущий инструмент подает вдоль оси детали (токарная обработка внешнего круга / внутреннего отверстия) или радиально (токарная обработка торцевой поверхности / резка), в виде прямолинейного, интерполяционного или криволинейного движения. | Рабочая деталь движется прямолинейно по осям X/Y/Z стола (например, она движется по оси X при обработке плоскости и по оси Y при обработке канавки), и может даже сотрудничать с вращательными осями (ось A/B/C) для достижения "пятиосевого фрезерования" и обработки сложных пространственных изогнутых поверхностей (таких как лопасти авиационных двигателей). |
| Типичная форма | Вращающиеся тела (валы, отверстия, конусы, резьбы) | Невращающиеся детали (плоскости, канавки, профили, полости, турбинные лопасти) |
| Инструментальный станок | Многоместные токарные станки с ЧПУ, швейцарские токарные станки, токарно-фрезерные станки с ЧПУ, | Фрезерные станки, станки с ЧПУ |
| Инструмент | Простая конструкция, в основном однолезвийные инструменты (некоторые специальные токарные инструменты многолезвийные, такие как профильные токарные инструменты), и форма режущей кромки инструмента разработана в соответствии с требованиями обработки (такие как наружно-диаметровые токарные инструменты, внутренне-диаметровые токарные инструменты, расточные инструменты, резьбонарезные инструменты). | Сложная конструкция, преимущественно многолезвийный режущий инструмент (количество лезвий от 2 до десятков), типичные типы включают: фрезы с плоским концом, фасонные фрезы, торцевые фрезы, три-лезвийные фрезы, фрезы для профиля, зубофрезерные станки. |
| Морфология стружки | В основном непрерывные стружки | Чаще всего используется прерывистый и относительно короткий рез. |
| Типичные детали | Валы двигателей, штифты, гильзы, фланцы и профили в основном имеют круглую форму | Корпуса, ящики, пресс-формы, плоские пластины, кронштейны в основном имеют форму параллелепипеда. |
| Зажим | Патроны, центры, патроны | Тиски, прессующие пластины, приспособления, столы, вращающиеся столы. |
| Чистота поверхности | Хорошая, обычно 1,6 - 6,3 мкм (чистовая токарная обработка может достигать 0,8 - 0,4 мкм) | Средняя, обычно 3.2-12.5 мкм (точное фрезерование может достигать 1.6-0.8 мкм). |
| Точность обработки | Средние классы токарных станков могут достигать ± 0,01 мм, а высокоточные пятикоординатные швейцарские типы токарных станков могут достигать ± 0,005 мм | Для простых квадратных деталей может достигать ±0.01 мм, для 3+2-осевых поворотных столов пятиосевых станков с ЧПУ это ±0.03 мм, а для высококачественных пятиосевых станков с ЧПУ это ±0.01 мм. |
| Эффективность обработки | Более эффективна для массового производства симметричных вращающихся деталей | Большой объем резания, более эффективен для несложной логистики или квадратных деталей. |
• Для обработки вращающихся деталей, таких как валы, диски, втулки и резьбовые элементы, предпочтительнее использовать токарную обработку (более высокая эффективность и точность).
• Для обработки невращающихся деталей, таких как плоскости, канавки, корпуса и сложные контуры, предпочтительнее фрезерование (большая гибкость и возможность многоосевой обработки).
• Для деталей, сочетающих как вращающиеся, так и невращающиеся элементы (например, "вал с фланцем"), обычно требуется комбинированная обработка – токарная + фрезерная (токарная обработка для корпуса вала, фрезерование для отверстий или канавок на фланце).
• Современные токарно-фрезерные комплексные обрабатывающие центры объединяют обе технологии, позволяя выполнять операции токарной и фрезерной обработки на одном станке.
• Это значительно повышает эффективность и точность обработки сложных деталей, а также сокращает количество установок.
• Однако понимание фундаментальных принципов каждой технологии по-прежнему остается крайне важным.
• Токарно-фрезерная комплексная обработка (Turn-Mill Compound Machining) объединяет ключевые функции токарной и фрезерной обработки, обеспечивая синергетическую обработку «вращающейся заготовки + вращающегося инструмента» на одном оборудовании.
• Она идеально сочетает преимущества обеих технологий. Основная логика заключается в следующем: использование эффективности токарной обработки для работы с вращательно-симметричными элементами, применение гибкости фрезерной обработки для обработки сложных контуров и устранение ошибок многооперационной обработки благодаря «обработке за одну установку».
• Ниже приведен подробный анализ конкретных методов интеграции и преимуществ.
1.Основной механизм интеграции: Интеграция оборудования и функций
• Токарно-фрезерные комплексные станки обычно модернизируются на базе платформ ЧПУ токарных станков путем добавления силовой инструментальной головки, оси C (функция индексирования заготовки) и фрезерного шпинделя, что обеспечивает возможность комплексной обработки «токарная + фрезерная».
• Ключевая аппаратная поддержка включает:
• Силовая инструментальная головка: Устанавливает как токарные инструменты (для обработки внешних диаметров/поверхностей), так и фрезерные инструменты (для фрезерования канавок/отверстий/контуров), поддерживает независимо вращающиеся силовые головки фрезерования.
• Функция оси C: Позволяет индексировать заготовку (например, на 1° за оборот) в дополнение к токарной обработке, обеспечивая возможность кругового фрезерования или спиральной интерполяции с помощью фрезерного инструмента.
• Многоосевая связь: Оси X/Z токарной обработки связываются с вращательными осями A/C фрезерной обработки для обработки сложных поверхностей или нерегулярных элементов.
2.Конкретное преимущество: Централизация процессов и снижение ошибок при установке
Токарно-фрезерный комплексный способ:
После одной установки заготовка последовательно обрабатывается следующим образом:
Токарная обработка наружного диаметра → токарная обработка торца → нарезание резьбы → фрезерование шпоночной канавки силовым инструментом → сверление силовым инструментом → нарезание резьбы силовым инструментом.
Преимущества:
Исключает ошибки позиционирования, вызванные многократными установками (традиционное накопление ошибок при установке может достигать 0,02–0,05 мм, в то время как токарно-фрезерный комплексный метод контролирует их в пределах 0,01 мм), что делает его особенно подходящим для высокоточных деталей (например, авиационных валов, медицинских имплантатов).
Эффективность токарной обработки:
• Для вращательно-симметричных элементов, таких как наружные диаметры, торцевые поверхности и резьба, непрерывная режущая эффективность токарной обработки значительно превосходит фрезерование (подача при токарной обработке может достигать 0,2–0,5 мм/об, в то время как при фрезеровании обычно составляет 0,05–0,2 мм/зуб). Токарно-фрезерный комплексный метод сохраняет эффективность серийной обработки, характерную для токарной обработки.
Гибкость фрезерования:
• Для асимметричных элементов (например, шпоночных канавок, многоугольных контуров, наклонных отверстий, криволинейных поверхностей) функция фрезерования силовой инструментальной головки может непосредственно выполнять обработку без дополнительного оборудования.
Примеры:
• После токарной обработки наружного диаметра используйте фрезерный инструмент для фрезерования 30° наклонной канавки относительно оси.
• При токарной обработке торца одновременно используйте фрезерный инструмент для обработки центрального отверстия или фаски.
• Используйте индексирование оси C для фрезерования шести равномерно расположенных резьбовых отверстий по окружности (вместо традиционного индексирования на сверлильном станке).
4.Сокращение производственного цикла и снижение затрат
Временные затраты: Сокращает время на установку, перемещение и выравнивание (в традиционных режимах установка составляет около 30%, в токарно-фрезерном комплексном методе снижается до 5%).
Затраты на оборудование: Один токарно-фрезерный комплексный станок заменяет несколько машин (токарный + фрезерный + сверлильный станок), экономя пространство и затраты на обслуживание.
Трудозатраты: Снижает количество операторов (традиционные установки требуют 2–3 рабочих для обслуживания нескольких станков, в то время как токарно-фрезерный комплексный метод требует только одного).
• Осевые поверхности (например, наружные диаметры), обработанные токарной обработкой, по своей природе достигают шероховатости Ra 0,8–1,6 мкм.
• Во время фрезерования синхронизация вращения заготовки и инструмента снижает следы инструмента на радиальных поверхностях (например, на фрезерованных канавках), стабилизируя шероховатость в пределах Ra 3,2 мкм.
• Общее качество поверхности всех элементов детали становится более однородным, что снижает необходимость в последующих полировочных операциях.
Токарно-фрезерная комплексная обработка особенно подходит для следующих типов деталей:
Валы со сложными элементами: например, трансмиссионные валы с шпоночными канавками, резьбой, спиральными канавками или плоскими маркировками.
Дисковые детали: например, фланцы (требующие токарной обработки торца + фрезерования отверстий под болты + сверления центрального отверстия).
Мелкие неправильной формы детали: например, медицинские ортопедические имплантаты (требующие токарной обработки внешнего контура + фрезерования поверхности контакта с костью).
Высокоточные детали серийного производства: например, валы шестерен автомобильных трансмиссий (требующие токарной обработки наружного диаметра + фрезерования канавок + нарезания резьбы + контроля).
Резюме: Суть токарно-фрезерной комплексной обработки
Токарно-фрезерная комплексная обработка объединяет ключевые преимущества обеих технологий (эффективность токарной обработки и гибкость фрезерования) посредством модели «токарная обработка для вращательного тела + фрезерование для локальных сложных элементов». В то же время она решает противоречие между точностью и эффективностью, характерное для традиционной многооперационной обработки, за счёт «обработки за одну установку». Это представляет собой типичный шаг вперёд в современной ЧПУ-обработке в сторону повышения точности, эффективности и гибкости.
Если вам нужны конкретные примеры (например, концепции программирования токарно-фрезерной комплексной обработки для определённой детали) или рекомендации по выбору оборудования, будем рады обсудить подробнее.
👉Спасибо за внимание!
👉Taike Как производитель швейцарских ЧПУ станков с 20-летним опытом, мы специализируемся на предоставлении решений для прецизионной обработки.
👉Для ваших металлических деталей, требующих оценки обработки, мы предлагаем:
✅Бесплатные предложения по обработке
✅Оценку времени обработки
✅Поддержку испытаний прототипов
👉Узнайте больше о нашем полном ассортименте ЧПУ токарных станков и швейцарских токарных станков прямо сейчас!
👉Добро пожаловать в нашу компанию для связи с нами!
