Обзор портально-фрезерных станков бренда WIM: особенности и преимущества

Авторы: эксперт-менеджер ООО "Инкор" Халецкая Ирина Игоревна

Кому полезно: директорам предприятий; заместителям директоров; лицам, принимающие решения (ЛПР); специалистам по снабжению.

В производстве небольшой детали могут прибегнуть к обработке на нескольких станках: токарном, фрезерном, сверлильном, шлифовальном и т.д. Совсем другое дело, если деталь весит не одну тонну и транспортировка с одного станка на другой – процесс очень трудоёмкий и времязатратный. В этом случае отдаётся предпочтение портально-фрезерным станкам.


В данной статье речь пойдет о портально-фрезерных станках бренда WIM, которые отличаются высокой точностью обработки, надежностью и долговечностью. Они оснащены современными системами управления, которые позволяют оптимизировать процесс фрезерования и сократить время на настройку станка. Мы рассмотрим основные преимущества и отличительные особенности рассматриваемых станков бренда WIM, какой контроль производится на самом предприятии при изготовлении. И традиционно разберём какие базовые и опциональные комплектующие помогут вам в достижении поставленных целей.

История компании

Компания Worldwide Industrial Machinery Ltd. была основана в 1940 году в Гонконге для расширения и диверсификации бизнеса в рамках стратегии развития группы, специализирующейся на производстве самых современных станков, широко применяемых в различных отраслях промышленности.

К настоящему времени компания WIM самостоятельно разработала большое количество многофункциональных станков: 5-осевые портальные обрабатывающие центры, 6-осевые сверлильно-фрезерные станки, 6-осевые горизонтальные токарно-фрезерные станки, 3-осевые горизонтальные станки глубокого сверления для обработки пресс-форм и других деталей, 10-осевой координатный сверлильно-фрезерный станок, двух- и трехшпиндельные фрезерные станки и многие другие.

Являясь национальным высокотехнологичным предприятием, WIM была удостоена премии в области науки и техники, премии за ценный патент, премии «Известный производитель», премии «10 станков», присуждаемой правительством и Кантонским бюро науки и техники. Кроме того, компания WIM получила статус Кантонского центра исследований и разработок в области станков глубокого сверления и фрезерования, и Кантонского центра по установлению промышленных стандартов. На сегодняшний день официально зарегистрировано 67 патентов на изобретения и 3 авторских права на программное обеспечение.

Благодаря мощному научно-исследовательскому потенциалу и надёжному контролю качества, сеть продаж охватывает весь мир. Машины WIM помогли клиентам достичь своих целей в области производства и получения прибыли в более чем 20 странах, включая Великобританию, США, Канаду, Италию, Португалию, Японию, Корею, Таиланд, Малайзию, Бразилию, Австралию, Индию и другие.

Преимущества станков WIM серии GTM (с высоким крутящим моментом)

Серия GTM относится к высокоскоростным 5-осевым портальным обрабатывающим центрам, обладающим наилучшими характеристиками для применения в аэрокосмической, судостроительной, энергетической, железнодорожной промышленности, строительной технике, автомобильной промышленности и т.д.

GTM – это станки с более мощным механическим шпинделем, но с меньшим числом оборотов. Они подходят для более вязких и пластичных металлов: цветные металлы, жаропрочные стали и т.д.

Сравнение структурных особенностей станков WIM серии GTM с обычной конструкцией портально-фрезерного станка

Традиционная конструкция	Конструкция станка WIM

Главная структурная особенность конструкций станков WIM – подвижная нагрузка на траверсу. Для ее перемещения требуется меньше места, в то время как традиционная конструкция охватывает бóльшую площадь. В сочетании с открытым верхом кабинетной защиты установка заготовок в рабочую зону намного удобнее, чем с традиционным вариантом портально-фрезерного станка.

Конструкция станка WIM	Традиционная конструкция

В традиционной конструкции динамическая точность зависит от веса изделия, поэтому грузоподъемность стола ограничена. В конструкции WIM динамическая реакция не влияет на рабочий вес и грузоподъемность стола не ограничена.

Система ЧПУ Fanuc 0i-MF plus (type 1)

Не так давно произошло значимое обновление в линейке ЧПУ 0i – появилось новое поколение 0i-F PLUS. Это очень важный шаг вперед, особенно в применениях для оборудования фрезерной группы. Ключевое отличие заключается в том, что большое количество опциональных функций, особенно для фрезерной версии ЧПУ – 0i-MF PLUS, стали доступны в базовой комплектации.

Объем памяти в 2Мб теперь является стандартным для всех без исключения версий и подмоделей.

Средства кастомизации интерфейса (FANUC Picture и т.д.) теперь доступны в базе для всех без исключения версий и подмоделей. Производитель станка может без труда создать собственный экран или серию экранов в интерфейсе, упрощающих, например, тех. обслуживание станка, управление станочной периферией или программирование нестандартной обработки.

Максимальное количество шагов программы PMC теперь равно 24000 для всех подмоделей и версий. Ранее для бюджетных подмоделей Type 3 и Type 5 стандартом было 5000 шагов, и для сложного оборудования этого могло не хватать.

Для всех подмоделей фрезерной версии 0i-MF PLUS, кроме Type 5, в базе доступен пакет высокоточной и высокоскоростной обработки, включающий в себя большое количество функций, в том числе аналог великолепно зарекомендовавшей себя функции интеллектуального контроля контура - AICC II c 400 кадрами предпросмотра. Для Type 5 в базе доступен AICC I, что также является значительным усовершенствованием.

Кабинетная защита (открытый верх)

В стандартной комплектации кабинетная защита идет с открытым верхом, но опционально есть возможность приобретения и закрытого типа.

Конструкция Side-mount с боковым креплением траверсы означает, что у данных станков перемещения по оси X меньше, чем по оси Y (вытянуты по ширине, обычно у порталов больше длина), что обеспечивает удобство монтажа, обслуживания и широкое применение станка.

Термосимметричная конструкция box-in-box считается более жесткой, меньше подвержена тепловым нагревам, которая образует замкнутую систему, что позволяет повысить жесткость станка и сохранить наилучшие характеристики при высокоскоростной обработке.

Кабинетная защита предотвращает попадание СОЖ и стружки в пространство вне рабочей зоны, что помогает избегать загрязнения цеха, а также травм для рабочего персонала. С системой блокировки станок прекращает работу, как только защитная дверь будет открыта.

Фрезерная головка

Автоматическая фрезерная головка с высоким крутящим моментом используется для обработки деталей по схеме «3+2», производство Milko, Испания.

Ось A – вращение вокруг оси X: ±135°

Ось С – вращение вокруг оси Z: ±180°

Точность углового позиционирования осей A/C: ±3”/±3”

Минимальная индексация: 2,5°

Оптические линейки

Станок оснащен оптическими линейки от производителя HEIDENHAIN:

2 комплекта для оси X

1 комплект для оси Y

ШВП и линейные направляющие качения

Оси X, Y, Z оснащены роликовыми направляющими качения высокой жесткости, обеспечивающие стабильность передачи и геометрическую точность. Станок оснащен ШВП бренда THK (Ø80 мм) и 4-мя направляющими рельсами по оси X.

Динамическая система противовеса

Система противовеса замкнутого контура с использованием азота, обеспечивает динамическую реакцию и уравновешивает вес ползуна.

Диаграмма крутящего момента и мощности шпинделя серии GTM

Преимущества станков WIM серии GTE (с высоким оборотом шпинделя)

Серия GTE также относится к высокоскоростным 5-осевым портальным обрабатывающим центрам, обладающим наилучшими характеристиками для применения в аэрокосмической, судостроительной, энергетической, железнодорожной промышленности, строительной технике, автомобильной промышленности и т.д.

Серия GTE – это станки с большим оборотом мотор-шпинделя (электро-шпиндель) и предназначены для обработки деталей из более легких сплавов и металлов, где нужен высокий крутящий момент, такие как магний, титан, алюминий и т.д.

Высокая жесткость и точность конструкции станка

На рисунке выше представлена система компенсации повышения температуры при тепловом перемещении конструкции.

Структура станка анализируется с помощью APM FEM, что обеспечивает наилучшую жесткость и хорошую производительность. Эта система позволяет смоделировать твердотельный объект и комплексно проанализировать поведение расчётной модели при различных воздействиях с точки зрения статики, собственных частот, устойчивости и теплового нагружения.

Отклонение, вызванное собственным весом траверсы, устраняется системой компенсации отклонения, что позволяет поддерживать высокую точность станка.

Превосходные характеристики обработки

Система ЧПУ SIEMENS Sinumerik 840D SL

SINUMERIK 840D SL это открытая, гибкая и мощная система ЧПУ типа CNC в конструктивном исполнении SINAMICS S120 макс. для 93 осей. Децентрализованность, масштабируемость, открытость, возможность построения сетей и широкая функциональность — все это позволяет использовать данную систему практически для любых технологий и достигать высоких показателей в динамике, точности, а также интегрируемости в сети.

Кроме этого, SINUMERIK 840D SL отличается открытостью в программировании, управлении и технологических циклах. Другими отличительными особенностями данной платформы являются эффективность в программировании, установке и вводе в эксплуатацию благодаря оптимальному конструктивному исполнению, инновационной функциональности ЧПУ, коммуникации и открытости

Диаграмма крутящего момента и мощности шпинделя серии GTE

HSK-A63	HSK-A100

                                                                       

Преимущества станков WIM серии DTM / DTE

Серии DTM / DTE – это 7-осевые обрабатывающие центры с подвижной траверсой высокой жесткости и точности, используемые в аэрокосмической, медицинской, судостроительной, энергетической отраслях, железнодорожном транспорте, строительной технике, автомобилестроении и производстве металлических форм и т.д.

Различия между DTM и DTE заключаются в системе ЧПУ и шпинделях. Серия DTM оснащена механическим шпинделем и системой ЧПУ FANUC 0i-MF PLUS, а серия DTE – электро-шпинделем и системой ЧПУ SIEMENS Sinumerik 840D SL. Исходя из этого серия DTM используется для обработки тяжелых металлов, а серия DTE для более легких.

DTM подходят для более вязких и пластичных металлов: цветные металлы, жаропрочные стали и прочие, а DTE для обработки деталей из более легких сплавов и металлов, где нужен высокий крутящий момент, такие как магний, титан, алюминий и т.д.

Закрытый гидростатический поворотный стол

Высокая жесткость конструкции корпуса. Рабочий стол выдерживает нагрузку до 10 тонн, отклонение заготовки от центра стола 400 мм без опрокидывания

Оснащен поворотным экнодером Heidenhain для обеспечения точности

Двойной редуктор для устранения люфта и обеспечения точности 

Рабочий барабан приводится в движение высокоточной винтовой передачей, обеспечивающей максимально плавное перемещение и индексацию 0,0001.

Диаграмма крутящего момента и мощности шпинделя серии DTM / DTE

Стандартные и опциональные комплектующие серий GTM/GTE/DTM/DTE

Стандартные комплектующие

• система ЧПУ FANUC 0i-MF PLUS (для серий GTM и DTM)

• система ЧПУ SIEMENS Sinumerik 840D SL (для серий GTE и DTE)

• Испанская высокомоментная автоматическая фрезерная головка Milko (для серий GTM и DTM)

• Универсальная фрезерная головка KESSLER со шпинделем HSK-A63 20000 об/мин (для серий GTE и DTE)

• 4 комплекта линейных шкал Heidenhain: 2 комплекта для оси X, 1 для оси Z и 1 для оси Y (для серии GTM / GTE)

• Серии DTM / DTE оснащена 5 комплектами линейных шкал Heidenhain: 1 для оси X, 1 для оси Z и 1 для оси Y, 2 для оси W)

• 3-осевая роликовая направляющая повышенной жесткости

• Система охлаждения с контролем температуры шпинделя

• Система смазки шпинделя масляным туманом (для серий GTE / DTE)

• Система азотного противовеса

• Воздухоохладитель для электрического шкафа

• Шарнирный стальной ленточный конвейер для стружки

• Водонепроницаемый светильник

• Система фильтров с бумажной лентой (для серий GTE / DTM)

• Залив охлаждающей жидкости в шпиндель

Опциональные комплектующие

• Бесконтактный датчик измерения инструмента Renishaw

• Автоматический измерительный щуп Renishaw

• Автоматическая система смены инструмента вместимостью 60 позиций

• Подача СОЖ через шпиндель (кроме серии GTM)

• Система защиты от столкновений и контроля вибраций

• Система компенсации повышения температуры при структурном тепловом смещении

Качество исполнения и контроль продукции

Абсолютно на каждом станке узлы подвергается ручному шабрению за счет чего достигается плотное прилегание элементов и способствует хорошему удержанию смазки между ними.

Для калибровки станков, выставки по центру деталей, измерения плоскостности и прямолинейности, юстировки и калибровки осей шпинделя используют лазерную систему для юстировки Renishaw, что позволяет достичь высокой точности при обработке заготовок.

На производстве WIM каждая изготовленная особо ответственная деталь подвергается контролю на контрольно-измерительной машине Hexagon CMM, что обеспечивает быструю и качественную сборку всех узлов.

В этом материале мы рассказали и показали малую часть того, что производит компания WIM и чем же их станки отличаются от классических портально-фрезерных, а также особенности контроля и проверки геометричной точности. На сайте Инкор вы можете более подробно познакомиться с техническими характеристиками данных линеек.