Обрабатывающий центр с ЧПУ: описание, общие положения

Токарные обрабатывающие центры

rus

eng

Токарные обрабатывающие центры. Описание и состав группы станков

Описание группы

«Рязанский станкостроительный завод» представляет новый модельный ряд металлорежущего оборудования, позволяющего осуществлять 5-ти координатную обработку, включая токарные, фрезерные, сверлильно-расточные операции, а также зубообработку сложных деталей за один установ на одном станке.

Эксплуатация предлагаемого оборудования обеспечивает существенное снижение себестоимости и времени изготовления деталей в серийном и мелкосерийном производстве.

Преимущества токарно-фрезерных обрабатывающих центров новой гаммы заключается в значительном сокращении затрат на приспособления за счет концентрации операций. Благодаря постоянству базирования изделия в патроне, достигается высокая точность взаимного расположения обрабатываемых поверхностей. Максимальный эффект от эксплуатации новых моделей обрабатывающих центров Рязанского станкозавода достигается на станках, оснащенных вторым шпиндельным узлом (контршпинделем). В этом случае обеспечивается полный цикл обработки детали на одном станке.

В конструкции станков применены передовые достижения мирового станкостроения:

• линейные направляющие качения
• мотор-шпиндели
• линейные привода перемещения
• зубчатоременные передачи приводов подач и главного привода
• термосимметричные конструкции базовых корпусных деталей

Конструкции корпусов станины, каретки оптимизированы на основе расчета методом конечных элементов. Для повышения точности обработки зубчатые колеса главного привода вынесены за пределы шпиндельного узла. Станки новой гаммы оснащаются устройствами измерения изделия и контроля положения инструмента.

Конструкция станков построена по модульному принципу, позволяющему потребителю выбрать наиболее подходящую для собственного производства схему станка. Модельный ряд новой гаммы оборудования включает в себя патронные, центровые, прутковые и двухшпиндельные станки, с одним или двумя суппортами, с самоцентрирующим люнетом, с цанговыми или кулачковыми патронами.

По инструментальному оснащению предлагаются обрабатывающие центры с инструментальным шпинделем и магазином инструментов, а также центры и cтанки с дисковыми револьверными головками с приводом или без привода вращения инструмента. В качестве привода главного движения применен двигатель с мотор-редуктором и ременной передачей.

Создание таких обрабатывающих центров полностью соответствует тенденциям развития мирового станкостроения.

Обрабатывающий центр

Обрабатывающий центр — многооперационный станок, имеющий числовое программное управление (ЧПУ), который способен осуществлять комплексную механическую обработку 3-х мерных заготовок с помощью разных инструментов. Обрабатывающие центры имеют инструментальные магазины и устройства для автоматической замены инструмента, вследствие чего в значительной степени возрастает их производительность.

На подобном оборудовании проводится черновая, получистовая и чистовая обработка заготовок, с множеством обрабатываемых поверхностей. Кроме этого, можно выполнить разные технологические переходы, к примеру, фрезерование плоскостей, уступов, канавок, окон, колодцев, сверление, зенкерование, развертывание, растачивание различных углублений.

Характеристики

Обрабатывающий центр с ЧПУ отличается большим запасом металлорежущих инструментов. В станках с ЧПУ и автоматической заменой инструментов запас инструмента чаще всего расположен в револьверных головках. К примеру, фрезерные и сверлильные станки, которые используются для создания деталей с применением 5-12 инструментов. Более дорогостоящее оборудование отличается инструментальными магазинами с запасом в 15-30, а при необходимости в 50-100 и более инструментов.

Еще одной особенностью можно назвать присутствие у них рабочего стола или делительного устройства с конкретным угловым шагом деления. Поворот детали дает возможность осуществить ее обработку с нескольких сторон без переустановки. Некоторые модели обрабатывающих центров оборудованы дополнительными столами (паллетами), а также системами для автоматической замены заготовок. Смена заготовки на паллете-спутнике осуществляется в процессе работы станка, увеличивая уровень производительности.

Более точное перемещение по осям в обрабатывающих центрах гарантируется сервоприводами и управляющей системой ЧПУ. Кроме этого, возможно наличие «встроенных функций». В станках могут присутствовать дополнительные системы измерения/калибровки инструмента или деталей. Использование подобных контактных и лазерных систем позволяет сэкономить время, которое понадобится для установки детали и ее привязки к системе координат станка.

Вследствие высокой цены подобное оборудование применяется для работы с самыми технологически сложными заготовками. Стоит отметить, что один обрабатывающий центр полностью заменяет три-пять станков с ЧПУ или пять-десять универсальных машин.

Тогда как, большая часть обрабатывающих центров оборудована 3-мерной системой перемещения инструмента относительно заготовки, для работы с заготовкой сложной формы чаще всего необходимо управление режущим инструментом или деталью (столом) еще по одной или нескольким дополнительным координатам (осям). С такой работой могут справиться только 4-, 5- и 6- координатные ОЦ.

Вертикальный обрабатывающий центр

Другими словами такие станки называют вертикально-фрезерными обрабатывающими центрам. Они являются самыми востребованными. В нем охлаждающая жидкость попадает в место обработки по внешним гибким каналам, или же поступает в зону резания через шпиндель. Отметим, что охлаждение группы шпиндель-инструмент-заготовка демонстрирует более высокие показатели эффективности, что дает возможность повысить скорость и точность обработки.

Фрезерный обрабатывающий центр отличается от обычного фрезерного станка тем, что у него не стол, а шпиндель двигается вертикально по направляющим колонны, а направляющие стола опираются прямо на станину, которая расположена на фундаменте. Подобное строение вертикальных фрезерных обрабатывающих центров гарантирует им более высокие показатели жесткости и точности обработки в сравнении с их предшественниками консольного типа.

Автоматическая система смены инструмента в вертикальных обрабатывающих центрах, чаще всего, включает примерно 24 — 30 позиций. Это связывают это с тем, что они созданы в форме круглого барабана, ось вращения которого находится вертикально или горизонтально, повышение диаметра барабана этой системы ограничено глубиной станка. Благодаря использованию сменщиков инструмента ленточного/гусеничного типа, этого ограничения удается избежать.

Горизонтальный обрабатывающий центр

В ряде случаев вследствие конструктивно-прочностных особенностей заготовок, а также особенностей их обработки, и необходимости отвода охлаждающей жидкости и стружки из области резания, более целесообразно использовать горизонтальные обрабатывающие центры. В таком случае горизонтальное расположение шпинделя более удобно, а в некоторых случаях без него просто не обойтись.

Главные преимущества таких станков перед вертикальными:

• вследствие горизонтального положения шпинделя стружка не накапливается в большом объеме в зоне обработки. Горизонтальные шпиндели выполнены по более жесткой схеме, в них присутствует система противодействия вибрациям, к примеру, пневматическая
• двух-паллетное выполнение рабочего стола вместе с 4-й координатой: вращением в горизонтальном направлении с шагом 1° или 0,001°. Присутствие второй паллеты дает возможность экономить время на снятие и монтаж заготовок. Этот момент очень важен в массовом производстве, а благодаря повороту стола получается обработать все боковые стороны изделия
• возможность реализации сменщика инструмента в форме «гусеничной» конструкции. Если применяется не 2 гусеничных колеса, а больше, — «гусеница» может отличаться сложной формой, вследствие чего в малом объеме размещается большое количество инструмента: 40, 90 и4 даже 120 позиций.

Как вертикальные, так и горизонтальные обрабатывающие центры осуществляют комплексную обработку корпусных деталей не только из древесины, но и из черных и цветных металлов.

Токарный обрабатывающий центр

Для того, чтобы обработать деталь по конкретным параметрам с высоким уровнем точности в токарном обрабатывающем центре необходима определенная оснастка. К примеру, чтобы в момент сильной подачи при высоких оборотах заготовка не меняла своего положения нужно применять центровую оснастку.

Существуют различные типы:

• упорный наконечник с хвостовиком приблизительно одинакового диаметра, позволяет предотвратить заклинивание
• грибковый наконечник с усеченным рабочим конусом, с центрированным валиком или насадкой для него. Их используют, чтобы зафиксировать заготовки с полыми торцевыми отверстиями
• обратный, отличающийся наружными коническими торцами для установки в отверстие центра. Такие токарные центры используются для фиксации заготовок малого сечения
• полуцентр, устанавливаемый в заднюю бабку, дает возможность обрабатывать заготовки на торцах.

Характеристики обрабатывающих центров позволяют получать конечные продукты очень высокого качества.

Для чего нужны обрабатывающие центры?

Современные обрабатывающие центры были разработаны на базе фрезерных станков с программным управлением. Основное их отличие заключается в полностью изолированной рабочей зоне этого станка, наличии узла для быстрой смены режущего инструмента, функции автоматического удаления стружки и подачи охлаждающей жидкости непосредственно через шпиндель станка. В зависимости от положения шпинделя относительно устанавливаемой заготовки обрабатывающие центры могут быть либо горизонтальными, либо вертикальными.

Обрабатывающий центр разработан для быстрой и высокоточной обработки деталей с помощью различных инструментов и операций. Эти станки могут работать как в автоматическом режиме, так и в полуавтоматическом – в этих режимах обрабатывающие центры выполняют операции такие же, как сверлильные и фрезерные станки. Они могут сверлить, зенкеровать, фрезеровать, развертывать отверстия и нарезать наружную и внутреннюю резьбу. При желании на обрабатывающих центрах можно наладить даже процесс шлифования.

Основными узлами, отличающими обрабатывающий центр от станков с ЧПУ, является многопозиционный сменщик инструмента, способный управляться с большим количеством инструмента (в обойму сменщика может вмещаться от 10 до 60 инструментов) и особое программное управление нового поколения. Благодаря уникальной системе позиционирования инструмента относительно заготовки достигается не только высокая точность обработки, но и значительно сокращается время на выполнение всех операций.

Наряду с фрезерными обрабатывающими центрами были разработаны и токарные – их возможности практически также безграничны. Отличаются они от фрезерных станков этого типа исключительно видом возможных обработок. Если во фрезерных центрах в качестве обрабатывающего инструмента используется вращающийся инструмент, то в токарных – стационарный, обработка здесь осуществляется за счёт вращения заготовки.

Наличие двух принципиально различных обрабатывающих центров даёт возможность организовать на предприятии полный цикл производства того или иного изделия в полном объёме без привлечения другого оборудования.

В последнее время многие производители промышленных станков производят универсальные обрабатывающие центры – они сочетают в себе достоинство токарных и фрезерных станков и способны самостоятельно осуществлять полную обработку изделия от начала и до конца. Преимущества таких станков неоспоримы – возможность производства изделия за одну или две установки исключает из технологического процесса вспомогательное время обработки и значительно увеличивает темпы производства.

Принцип работы станка с чпу

Токарный станок с ЧПУ по металлу: назначение, принцип работы, виды

Его главные достоинства — точность, высокая производительность, возможность многооперационной механообработки за одну установку и скорость переналадки.

А применение системы ЧПУ с цифровым управлением электроприводами позволяет выполнять все действия по изготовлению изделия без участия станочника-оператора.

По существующей классификации он относится к металлорежущим установкам, но по факту станок по обработке металла — универсальный и может обрабатывать множество других материалов.

Токарный станок с ЧПУ

Назначение

Его применяют при изготовлении изделий с цилиндрическими, сферическими и коническими поверхностями, используя при этом обработку точением, а также операции с применением сверл, метчиков, зенкеров и разверток.

Точение является основным видом токарных работ и имеет следующие разновидности:

• наружное обтачивание;
• внутренняя расточка;
• подрезка торцов;
• прорезка канавок;
• отрезка.

Многофункциональные токарные центры имеют дополнительный фрезерный шпиндель, который позволяет выполнять все виды фрезерных работ.

Основные группы изделий, изготавливаемые токаркой — это валы, втулки, плоские тела вращения, части корпусов, фланцы редукторов и эксцентрики.

Для крупносерийного изготовления простых деталей применяют прутковые автоматы или специализированные установки.

А основное назначение токарных станков с программным управлением — единичное и мелкосерийное производства изделий повышенной сложности.

Конструктивные особенности

1. Станина. Это сварная или литая конструкция для размещения всех остальных механизмов. Она устанавливается на виброопоры или крепится анкерными болтами к бетонному полу цеха. На станине монтируется передняя бабка и горизонтальные направляющие.
2. Передняя бабка. Внутри нее находится главный привод, коробка скоростей и шпиндель. Для зажима заготовки используется кулачковый патрон или планшайба, которые крепят на конец шпинделя.
3. Задняя бабка. Расположена на продольных направляющих напротив передней бабки. Предназначена для фиксации второго конца заготовок или закрепления инструмента для работы с цилиндрическими и коническими отверстиями.
4. Суппорт. Служит для позиционирования резца или поворотной инструментальной головки. В его состав входят каретка, поперечные салазки, верхние салазки, резцедержатель и механизм, обеспечивающий перемещение этих устройств.

Конструкция токарного станка с ЧПУ

Эти агрегаты дополняют устройства регулировки вращения главного привода и скорости перемещения режущего инструмента.

При ручном механическом управлении — это коробка скоростей и коробка подач, а также гитара — сменный набор шестерен для изменения скорости подачи или шага резьбы.

В современных установках вместо механических приводов применяют раздельные электроприводы с цифровым управлением.

Главное отличие механообработки с использованием ЧПУ от выполнения технологических операций в ручном режиме — это не только программное управление перемещениями и режимами резания, но и полная автоматизация всех вспомогательных операций.

Конструкция токарного станка с ЧПУ позволяет управлять и такими вспомогательными действиями, как:

• зажим заготовки;
• позиционирование револьверной головки;
• включение и выключение системы охлаждения;
• управление транспортером стружкоудаления;
• блокировка и разблокировка защитного ограждения.

Принцип работы

Технология токарной обработки включает в себя основные и вспомогательные операции.

Первые — это сама металлообработка, а вторые — все, что связано с подготовкой и завершением цикла обработки заготовки.

В общем виде их последовательность выглядит так:

1. Базирование заготовки. Выполняется ее загрузка, центровка, необходимые измерения и фиксация зажимными приспособлениями.
2. Размещение оснастки. При необходимости устанавливается оснастка и приспособления, используемые в процессе работы.
3. Выбор и фиксация резца. Согласно технологической карте отбирается соответствующий резец и устанавливается в резцедержатель или поворотную инструментальную головку.
4. Запуск вращения шпинделя. Задается скорость вращения и включается главный привод.
5. Позиционирование в исходную точку. Резец выводится в точку начала резания и устанавливается на заданном расстоянии от поверхности
6. Включение подачи. Включается поперечное перемещения резца, которое по достижении заданной глубины точения переключается на продольное.
7. Рабочий проход. Выполняется проход на заданной глубине со снятием металлической стружки.
8. Отвод резца. По достижении конца обрабатываемой поверхности продольное перемещение переключается на поперечное, и резец отводится от поверхности.
9. Новое позиционирование. Резец отводится в исходное положение (или позиционируется для нового прохода).
10. Измерение. Замеряется геометрия обработанной поверхности.
11. Снятие детали. Расфиксация детали и снятие ее вручную или с использованием грузоподъемных механизмов.

На основании параметров технологического процесса технолог рассчитывает нормы вспомогательного и основного времени.

С учетом этих данных определяются экономические показатели изготовления изделия.

Автоматизированная механообработка намного сокращает трудозатраты на единицу продукции и увеличивает коэффициент загрузки оборудования.

Токарные работы на станке с ЧПУ

При токарной обработке с ЧПУ станок выполняет почти все действия по заданной программе, а участие станочника-оператора требуется только при установке и снятии детали и проверке инструмента, а также замере готового изделия (иногда это делается автоматически).

Всё современное токарное оборудование с ЧПУ имеет в своем составе:

• быстрозажимную оснастку для закрепления заготовки;
• револьверные головки с программным позиционированием;
• цифровые электроприводы главного привода и всех осей перемещения;
• программно-управляемые вспомогательные устройства.

Виды токарных станков с ЧПУ

Токарное оборудование с ЧПУ классифицируются по тем же показателям, что и станки с ручным управлением:

• ориентация направляющих;
• класс точности (пять типов);
• масса (четыре типа);
• степень специализации (универсальные, специализированные и специальные).

Кроме того, существует технологическая классификация токарных станков с ЧПУ, основанная на компоновке узлов и агрегатов.

В этом случае выделяют пять основных групп:

1. Горизонтальные токарно-револьверные. Самая распространенная группа оборудования с программным управлением. Выпускаются во множестве типоразмеров и модификаций.
2. Токарно-лобовые станки с ЧПУ. Не имеют задней бабки, а размер планшайбы может достигать нескольких метров. Применяются при работе с крупноразмерными изделиями типа обечаек.
3. Токарно-карусельные. Планшайба расположена горизонтально, а ее размер может достигать 10-12 метров. Установки с планшайбой более двух метров, как правило, имеют два вертикальных суппорта.
4. Многошпиндельные. При работе с заготовками используется шпиндельный блок, состоящий из нескольких (обычно 4-6) одновременно вращающихся шпинделей, и такое же количество неподвижных суппортов с разными резцами. Поворотом блока каждая заготовка подводится к очередному суппорту и таким образом за один оборот на ней выполняется четыре-шесть различных видов резания.
5. Токарно-фрезерные обрабатывающие центры. Многофункциональное оборудование, способное выполнять за одну установку детали весь спектр операций по механообработке.

Действия наладчика и оператора станка с ЧПУ

Этапы работы наладчика выглядят следующим образом:

• подбор режущего инструмента согласно карте, проверка его целостности и заточки;
• подбор по карте наладки заданных размеров;
• установка режущего инструмента и зажимного патрона, проверка надежности крепления заготовки;
• установка переключателя в положение «От станка»;
• проверка рабочей системы на холостом ходу;
• введение перфоленты, которое проводится после проверки лентопротяжного механизма;
• проверка правильности заданной программы для пульта и станка ЧПУ и системы световой сигнализации;
• крепление заготовки в патрон и установка переключателя в режим «По программе»;
• обработка первой заготовки;
• измерение готовой детали, внесение поправок на специальные переключатели-корректоры;
• обработка детали в режиме « По программе» второй раз;
• осуществление замеров;
• перевод переключателя режима в положение «Автомат».

По окончании процесса наладки к работе приступает оператор станка ЧПУ.

Он должен выполнить такие действия:

• менять масла;
• чистить рабочую зону;
• смазывать патроны;
• проверять станок на пневматику и гидравлику;
• проверять точные параметры оборудования.

Перед тем как приступить к работе, оператор станка ЧПУ должен проверить его на работоспособность посредством специальной тестовой программы, также ему следует убедиться в том, что подана смазочная жидкость и в том, что в гидросистеме и ограничивающих упорах присутствует масло.

Помимо этого, он должен проверить, насколько надежно крепление всех приборов и инструментов, а также то, насколько мебельная заготовка соответствует заданному технологическому процессу станка. Далее следует провести замеры на предмет возможных отклонений от точности настройки нуля на приборе и других параметров.

И только после этих манипуляций можно включать сам станок ЧПУ:

• заготовку устанавливают и закрепляют;
• потом вводится программа работы;
• в считывающее устройство заправляется перфолента и магнитная лента;
• нажимаем «Пуск»;
• после того как первая деталь обработана, производятся ее замеры на предмет соответствия с заданной ранее моделью.

Сферы применения станков с ЧПУ

Приборы с ЧПУ имеют ряд функций:

• фрезерование;
• сверление;
• гравировка;
• распил;
• лазерная резка.

Некоторые модели станков с ЧПУ имеют возможность совмещать одновременно разные виды обработки материалов, тогда их называют обрабатывающими центрами на основе ЧПУ.

Обрабатывающий центр

Числовое программное управление (сокр. ЧПУ; англ. computer numerical control , сокр. CNC ) — область техники, связанная с применением цифровых вычислительных устройств для управления производственными процессами. [1]

Оборудование с ЧПУ может быть представлено:

• станочным парком, например, станками (станки, оборудованные числовым программным управлением, называются станками с ЧПУ) для обработки металлов (например, фрезерные или токарные), дерева, пластмасс;
• приводами асинхронных электродвигателей, использующих векторное управление;
• характерной системой управления современными промышленными роботами;
• Периферийные устройства, например: 3D-принтер, 3D-сканер.

Содержание

• 1 История
• 2 Аппаратное обеспечение
• 3 Программное обеспечение
• 4 См. также
  • 4.1 Практическая организация
  • 4.2 Программное обеспечение
  • 4.3 Автоматизация, в том числе с использованием компьютера
  • 4.4 Промышленная автоматизация и частные аспекты
  • 4.5 Разработка и аппаратное обеспечение
• 5 Примечания
• 6 Литература
• 7 Ссылки

История

Сменяемые программы, нанесённые на перфокарты с помощью двоичного кода, использовались уже в жаккардовом ткацком станке, созданном в 1804 году. На перфокартах были закодированы два возможных положения исполнительного механизма — опуская или поднимая челнок, можно было программировать простые одноцветные узоры.

В XIX веке были разработаны механические исполнительные устройства на основе кулачкового механизма, похожие на используемые в механическом пианино. Хотя они позволяли плавно варьировать параметры движения обрабатывающих инструментов, процесс создания алгоритма обработки и требовал создания полноразмерных моделей детали.

Изобретателем первого станка с электронным числовым управлением (англ. Numerical Control , NC ) является Джон Пэрсонс ( John T. Parsons ), работавший инженером в компании своего отца Parsons Inc. , выпускавшей в конце Второй мировой войны пропеллеры для вертолётов. Он впервые предложил использовать для обработки пропеллеров станок, работающий по программе, вводимой с перфокарт. В качестве привода впервые использовались шаговые искатели.

В 1949 году ВВС США профинансировали Parsons Inc. разработку станка для контурного фрезерования сложных по форме деталей авиационной техники. Однако компания не смогла самостоятельно выполнить работы и обратилась за помощью в лабораторию сервомеханики Массачусетского технологического института (MIT). Сотрудничество Parsons Inc. с MIT продолжалось до 1950 года. В том году MIT приобрел компанию по производству фрезерных станков Hydro-Tel и отказался от сотрудничества с Parsons Inc. , заключив самостоятельный контракт с ВВС на создание фрезерного станка с программным управлением.

В сентябре 1952 года станок был впервые продемонстрирован публике — про него была напечатана статья в журнале Scientific American . Станок управлялся с помощью перфоленты.

Первый станок с ЧПУ отличался особой сложностью и не мог быть использован в производственных условиях. Первое серийное устройство ЧПУ было создано компанией Bendix Corp. в 1954 году и со следующего года стало устанавливаться на станки. Широкое внедрение станков с ЧПУ шло медленно. Предприниматели с недоверием относились к новой технике. Министерство обороны США вынуждено было на свои средства изготовить 120 станков с ЧПУ, чтобы передать их в аренду частным компаниям.

Первыми советскими станками с ЧПУ промышленного применения являются токарно-винторезный станок 1К62ПУ и токарно-карусельный 1541П. Эти станки были созданы в первой половине 1960-х годов. Станки работали совместно с управляющими системами типа ПРС-3К и другими. Затем были разработаны вертикально-фрезерные станки с ЧПУ 6Н13 с системой управления «Контур-ЗП». В последующие годы для токарных станков наибольшее распространение получили системы ЧПУ советского/российского производства 2Р22 и «Электроника НЦ-31». [ источник не указан 1399 дней ] .Базовыми системами ЧПУ в СССР были НЦ-31 и 2Р22 (токарная группа) и 2С42 и 2Р32 (фрезерная группа).

Числовое программное управление также характерно для систем управления современными промышленными роботами.

Аббревиатура «ЧПУ» соответствует двум англоязычным — NC и CNC , — отражающим эволюцию развития систем управления оборудованием.

1. Системы типа NC (англ. Numerical control ), появившиеся первыми, предусматривали использование жестко заданных схем управления обработкой — например, задание программы с помощью штекеров или переключателей, хранение программ на внешних носителях. Каких-либо устройств оперативного хранения данных, управляющих процессоров не предусматривалось.
2. Более современные системы ЧПУ, называемые CNC (англ. Computer numerical control ), — системы управления, позволяющие использовать для модификации существующих/написания новых программ программные средства. Базой для построения CNC служат современный (микро)контроллер или (микро)процессор:
   1. микроконтроллер,
   2. контроллер с программируемой логикой,
   3. управляющий компьютер на базе микропроцессора.

Возможна реализация модели с централизованным автоматизированным рабочим местом (например, ABB Robot Studio , Microsoft Robotics Developer Studio ) с последующей загрузкой программы посредством передачи по промышленной сети.

Крупнейшими производителями станков с числовым программным управлением по состоянию на 2013 год являются Германия (14 млрд долл), Япония (13 млрд долл), Китай (8 млрд долл). Крупнейшими потребителями станков являются: Китай (11 млрд долл), США (8 млрд долл), Германия (7 млрд долл) [2]

Что такое обрабатывающий центр с ЧПУ?

Обрабатывающий центр с ЧПУ представляет собой многофункциональный станочный комплекс с программной системой управления. Обрабатывающий центр оснащён подвижным рабочим столом (одним или несколькими) и системой автосмены инструмента. Центр способен обрабатывать заготовки из различных материалов. Станочный комплекс имеет очень широкие технологические возможности, благородя поворотному столу, большому набору инструментов и значительному диапазону изменений частот вращения шпинделя и скоростей подач.

Стоимость обрабатывающих центров с ЧПУ довольно высокая, что, однако, компенсируется производственными возможностями оборудования. Обрабатывающие центры позволяют выпускать изделия с высоким темпом — за счёт сокращения временных затрат на перенос заготовок между станками, приспособленными для разных технологических этапов. Тем не менее, использование такого оборудования оправдано прежде всего там, где требуется комплексная обработка с возможностью совмещать различные техпроцессы и получать «на выходе» готовое изделие. Поэтому обрабатывающие центры с ЧПУ широко применяются на мебельных предприятиях, при производстве оконных блоков, а также для обработки сложных корпусных деталей.

Особенности конструкции

Основой станочного комплекса является сварная несущая станина из высокопрочной стали, обеспечивающая достаточную степень устойчивости всей конструкции. За счёт особых решений, станина отличается повышенной жёсткость, что положительно сказывается на способности поглощать вибрации при работе. Станина является опорой для одного или нескольких рабочих столов, оснащённых механизмом поворота и предназначенных для размещения (и закрепления) обрабатываемой заготовки.

Параллельно станине размещается консоль, являющаяся основой всего инструментального комплекса обрабатывающего центра с ЧПУ. Консоль передвигается над рабочим столом в горизонтальном направлении, а установленный на консоли суппорт может дополнительно совершать поперечные и наклонные движения, обеспечивая возможность 5-ти координатной обработки заготовок. Мощный шпиндель с высокой частотой вращения позволяет справляться с любыми — даже самыми твёрдыми материалами заготовок. Магазин для набора режущих инструментов и механизм их автоматической смены дополнительно расширяют возможности оборудования.

Прецизионная механика, качественные продольные направляющие с пониженным трением, мощные и точные исполнительные серводвигатели инструментального портала, высокопроизводительная система ЧПУ — все эти решения направлены на достижение высокой скорости и качества обработки.

Обрабатывающие центры рассчитаны на длительную эксплуатацию в напряжённых условиях промышленного производства. Применяемая система распределённой картриджной смазки позволяет обеспечивать подачу масла в строго дозированном количестве, в нужные узлы и пары трения. Это сокращает расход смазки, значительно снижает трудоёмкость облуживания станка и в то же время обеспечивает длительную работоспособность без потерь исходных характеристик точности.

В качестве дополнительного оборудования станочный комплекс может иметь систему СОЖ высокого давления, что позволяет, в частности, проводить высокоскоростную обработку твёрдых закалённых металлов. Благодаря высокой производительности управляющая система ЧПУ изначально «заточена» под оптимизацию траектории движения инструмента при высокоскоростной обработке деталей.

Технологические возможности

Обрабатывающие центры с ЧПУ сочетают в себе токарный и фрезерный станки. Это позволяет вести эффективную 5-ти координатную обработку всех поверхностей заготовки (торцевых, краёв, глухих и открытых пазов), выполнять сверление отверстий, обрабатывать рёбра, приливы и бобышки, снимать фаски, выполнять скругления, нарезать резьбу и т. д.

Обрабатывающие центры могут работать с заготовками из любых материалов, в том числе с древесинной, МДФ, ДВП, ДСП, фанерой, композитными алюминиевыми панелями (типа «Alucobond», «Dibond»), пластиками, органическим стеклом, искусственным и натуральным камнем, цветными металлами, сталями, алюминиевыми и дюралевыми сплавами, титаном и т. п.

Продуманная система крепления заготовки на рабочем столе сочетает преимущества вакуумных столов и механического зажима струбцинами под Т-образные пазы. Большой запас хода по вертикали позволяет устанавливать на рабочий стол специализированные приспособления для упрощения загрузки/выгрузки заготовок.

Несмотря на сложность выполняемых задач, управление и программирование станка осуществляется сравнительно легко. Этому способствует система ЧПУ, позволяющая задавать программу обработки, в том числе импортирую готовые STL-файлы. Каждый обрабатывающий центр оснащён шкафом управления и стойкой ЧПУ. Благодаря отельному расположению, управляющая электроника надёжно защищена от вибраций и нагрева при работе оборудования. Пульт управления предоставляет доступ ко всем функциям станка и обеспечивает безопасность технологического процесса — за счёт дистанционного контроля оборудования.

Комплексная обработка металла

В современных производственных процессах оперируют сверхмалыми величинами. И далеко не в последнюю очередь это касается металлообрабатывающей отрасли. Такую точность обеспечивает только самое передовое оборудование – станки с числовым программным обеспечением, а комплексную высокоточную обработку – металлообрабатывающие центры с ЧПУ.

Металлообрабатывающие центры с ЧПУ выполняют целый комплекс последовательных операций: черновая, чистовая обработка; нарезка резьбы; сверление; подача охлаждения; финишные работы и пр. При этом данный вид оборудования имеет очень высокую степень автоматизации. Производителями выпускаются как полуавтоматы, так и автоматизированные центры. Некоторые модели фактически без вмешательства человека могут выпускать уже готовые изделия.

Конструкция и технические характеристики

Конструкционно металлообрабатывающие центры с ЧПУ подразделяются на вертикальные и горизонтальные. Это зависит от расположения одного или нескольких шпинделей. В отдельную группу выделяют портальные центры, способные производить обработку заготовок любой сложности. Такие установки могут включать до 180 обрабатывающих инструментов и выполнять обработку крупногабаритных деталей.

Современный обрабатывающий центр – достаточно сложная инженерная конструкция. Основой является массивная литая чугунная рама. Она термически обработана для обеспечения максимальной жесткости конструкции. На раму устанавливают шарико-винтовые передачи, которые подают заготовки. Скорость подачи может доходить до 40 м/сек. с возможностью позиционирования заготовок по осям X, Y, Z и точностью до 0,010-0,005 мм.

На горизонтальные и вертикальные металлообрабатывающие центры устанавливаются универсальные револьверные головки, удерживающие 12-16 инструментов с возможностью смены всего за 0,2-0,5 секунд в различных плоскостях. А вот портальные установки отличаются не только количеством обрабатывающих инструментов, но и системой их скоростной смены, более мощными шпинделями, разнообразием сменных головок, длинными узкими столами и в целом более высокой жесткостью конструкции. В итоге это позволяет проводить на них высокоточную обработку массивных деталей.

Модернизация

Развитие промышленности заставляет модернизировать даже суперсовременные обрабатывающие центры. Касается это, прежде всего, повышения точности, производительности с сохранением при этом жесткости всей конструкции.

Появляются десятки дополнительных опций. Например, установка автоматической подачи прутка и уловителя детали позволяют сделать процесс точения мелких заготовок абсолютно автоматизированным. Повысить производительность поможет установка дополнительного шпинделя на место задней бабки. Таким образом, второй торец заготовки возможно обрабатывать без ее перестановки в станке.

Очень полезная опция – возможность позиционирования шпинделя по оси С с установкой привода вращения инструмента. Это дает возможность проводить сверление и нарезку резьбы на боках детали. А фрезерование сложных кривых на боковых поверхностях осуществляется при установке головки на перемещение по оси Y.

Вообще, производители обрабатывающих центров всё больше стремятся создавать узконаправленные установки. То есть с технологическими возможностями под конкретную отрасль промышленности. Так, наряду с токарно-фрезерными центрами, отдельно выпускается оборудование фрезерного и токарного типа.

Типы металлообрабатывающих центров

Фрезерные обрабатывающие центры

Оборудование обрабатывает заготовки с помощью фрезы с высокой точностью и безукоризненным качеством. При этом нарезка втулок, муфт, колец, зубчатых колес, гаек и прочих деталей осуществляется вне зависимости от поверхности (фасонной или плоской).

Принцип работы выглядит следующим образом. Фреза закрепляется в шпинделе установки. Система ЧПУ приводит её в действие, заставляя вращаться. При этом происходит подача на обработку закрепленной на столе заготовки. Движение может быть прямолинейным, криволинейным или комбинированным.

Сама фреза – это многолезвийный инструмент с зубьями. Они в свою очередь могут иметь различные формы (дисковые, угловые, со сферической головкой и пр.) и крепятся в шпинделе разными способами. Материал, из которого делают режущую часть – алмаз, твердый сплав, быстрорез. Многие производители, кстати, используют сплавы собственной разработки, которые держатся в секрете.

Существуют три больших группы фрезерных металлообрабатывающих центров: универсальные, горизонтальные и вертикальные.

Универсальные используются для обработки легких и небольших заготовок как в единичном, так и серийном производстве. Оборудование позволяет фрезеровать горизонтальные, вертикальные, винтовые и фасонные поверхности. Шпиндель при этом расположен горизонтально, а стол перемещается под разными углами.

Горизонтальные центры не оборудованы поворотным механизмом. Стол с заготовкой двигается только параллельно или перпендикулярно относительно оси шпинделя.

Вертикальные установки оборудованы вертикально расположенным шпинделем. Стол перемещается перпендикулярно к оси шпинделя. Некоторые модели оснащены поворотным механизмом, что расширяет технические возможности центра.

Токарные обрабатывающие центры

Установки этого типа крайне востребованы в отраслях, где первостепенное значение отдается производительности. Токарные центры – это металлорежущее оборудование для комплексной обработки различных поверхностей и разными способами: фрезерование, сверление, расточка и пр. На них изготавливают множество деталей из стали, алюминия, меди, бронзы, латуни и других металлов. Установка в базовой комплектации способна проводить обработку в трех координатах, но возможно расширение до четырех и даже пяти осей.

Принцип действия установок сводится к следующему: с установленной в патрон заготовки режущий инструмент снимает стружку. При этом деталь во время обработки имеет возможность вращаться как в одну сторону, так и попеременно (по часовой и против).

Для единичного производства используют универсальные токарные установки. В серийном же востребованы револьверные центры. У последних процесс обработки автоматический. Оператор лишь задает нужную программу и подбирает материал.

В новейших моделях всё чаще используются лазерные технологии. Такие установки обладают рядом преимуществ. Во-первых, большей скоростью обработки, а во-вторых, наивысшей безопасностью.

Токарные металлообрабатывающие центры подразделяются на ряд подтипов: с приводным инструментом, с контршпинделем, с приводным инструментом и контршпинделем, с осью Y, с задней бабкой и токарные автоматы.

Обзор наиболее интересных моделей

В настоящее время ведущими зарубежными производителями металлообрабатывающих центров с ЧПУ являются Takisawa, DMTG, Yamazaki, Mazak, Trens, Milltronics, Ming Yang Machinery, Long Chang Machinery, HJM Machinery. В России – Ивановский завод тяжелого станкостроения, Стерлитамакский станкостроительный завод, Рязанский станкостроительный завод, Владимирский станкостроительный завод «ТЕХНИКА».

Если говорить об универсальном токарно-фрезерном типе, то одним из лучших производителей здесь выступает Takisawa (Япония) с серией центров LA и EX.
Уникальная особенность этих центров в том, что на них легко и удобно осуществлять как токарные, так и фрезерные операции. Отлично подходят для мелкосерийного и серийного производства. Позволяют существенно снизить производственные затраты.

В стандартную комплектацию этих установок входят:
– шпиндель с прямым приводом для высокопроизводительной обработки;
– встроенное охлаждение;
– масляное охлаждение;
– противошпиндель с полнофункциональной осью «С»;
– 3-х кулачковый гидравлический патрон;
– привода и система ЧПУ Fanuc (очень стабильная и надежная, получившая признание у большинства производителей);
– система дискового торможения и пр.

Одни из лучших в мире фрезерных обрабатывающих центров выпускает корпорация DMTG (Китай). Серия вертикально-фрезерных установок VDL – это относительно недорогие, по сравнению с аналогами, и в то же время многофункциональные центры.

Являясь самым дешёвым вариантом для 3-х осевой (4-х осевой) обработки корпусных деталей, установки способны выполнять множество фрезерных операций.

В стандартную комплектацию обрабатывающего центра входят:
– инструментальный магазин;
– оптические линейки;
– направляющие.

Отличительные особенности этих установок:
– высокая жёсткость и стабильность;
– высокоточные направляющие на всех трёх осях станка;
– высокая скорость и точность шпинделя;
– быстрота и надёжность системы смены инструмента;
– система охлаждения;
– мультифункциональная система ЧПУ Fanuc.

Из горизонтальных металлообрабатывающих центров стоит обратить внимание на установки компании Milltronics (США).

Модели оснащаются двигателями различной мощности. Передача вращения от двигателя к шпинделю осуществляется путем прямого привода, ременной передачи или редуктора.
Станина – чугунная, литая. Изготавливается с дополнительными ребрами, придающими конструкции повышенную жесткость.

Основное применение – обработка корпусных деталей. Если оснастить центр 4-й осью, то это позволит производить многопозиционною обработку за одну установку. Таким образом, повышается качество обработки и производительность.

Модели комплектуются большим набором дополнительных опций. Среди них автоматическая смена инструмента, поворотный стол, шпиндель с частотой вращения до 15000 об./мин. и пр.

Хорошие установки выпускают и отечественные производители. Например, токарно-фрезерный обрабатывающий центр модели 500HS Стерлитамакского станкостроительного завода (Россия). Установка с автоматической сменой инструмента предназначена для обработки заготовок из разных конструкционных материалов. Отлично подходит как для единичного производства, так и мелкосерийного, серийного.

Обрабатывающий центр способен выполнять операции наружного и внутреннего точения, сверления, зенкерования, развертывания, получистового и чистового растачивания отверстий, нарезания резьбы метчиками и фрезами, фрезерования.

Другая модель 800VHT Стерлитамакского завода – установка уже чисто токарного типа. Основное предназначение: комбинированная обработка деталей различной сложности в контурном варианте.

Нельзя не упомянуть и об универсальном токарно-фрезерном супер-центре ИС800 «Глобус» Ивановского завода тяжелого станкостроения (Россия).

5-осевая высокоскоростная установка используется для обработки сверхсложных деталей. Это лопатки, крыльчатки и прочие изделия, применяемые в аэрокосмической и авиационной промышленности.

Главная отличительная особенность этого обрабатывающего центра от базовых моделей – наличие наклонно-поворотного стола. Вкупе с целым рядом инновационных решений установка Ивановского завода может выполнять очень большой объем работы за короткий промежуток времени.

Заключение

Научно-технический прогресс не стоит на месте. И новейшие металлообрабатывающие центры всё чаще оснащаются так называемым бесконтактным методом обработки деталей: лазером, плазмой и т. д. Однако специалисты не спешат заявлять, что вскоре контактная резка полностью исчезнет. Проблема современной технологии в том, что все эти методы являются высокотемпературными. А это оказывает большое влияние на структуру любого металла. Иногда обработка лазером или плазмой не просто ухудшает, а полностью уничтожает все его эксплуатационные свойства. Поэтому, пока этот серьезный недостаток не будет устранен, от обычной, проверенной временем фрезы никто не откажется.

Обрабатывающий центр с ЧПУ: описание, общие положения

Возможности многоосевых систем

Обрабатывающий центр по металлу с ЧПУ способен проводить одновременную обработку детали с различных сторон. Скорость производства сокращается вдвое, повышается рентабельность, а соответственно, снижаются трудозатраты при той же стоимости изделия для потребителя. Сложные машины могут проводить как токарную, так и фрезерную обработку.

Обрабатывающий центр по металлу с ЧПУ выбирают согласно техническому заданию, которое составляют десятки работников. Здесь учитывается возможность станка производить загрузку, выгрузку детали в автоматическом режиме, вид обработки, охлаждения. Также во внимание берется тип материала заготовки и жесткость конструкции станка.

Обрабатывающий центр по металлу с ЧПУ может иметь интерфейсы для отправки отчетов на верхний уровень, возможности создавать программы в единой среде предприятия, а также учитывает способ удержания заготовки. Так, для длинных деталей устанавливается противошпиндель, а широкие изделия зажимаются в специальные кулачки.

Не забывают о подаче деталей в станок. Это может быть координатный робот либо податчик под специальные прутки. Часто выбирают под многоцелевые токарно-фрезерные работы версии оборудования с крепежными столами, на которые устанавливаются универсальные крепежные основания.

Классификация

Универсальные обрабатывающие центры с ЧПУ по металлу подразделяются по уровню сложности, по наличию противошпиндельного узла. Также может добавляться приводной центр или дополнительная ось для изготовления труднодоступных выемок, пазов, отверстий. Многоосевые системы оснащаются полным программным обеспечением для проектирования деталей и создания машинных кодов.

Токарно-фрезерные работы проводятся при высокой интенсивности, и любая, даже малая оплошность оператора может становиться причиной долгого простоя оборудования. Наладчики обязаны проходить обучение перед выполнением простейших циклов резания. Все вычислительные операции выполняет сама машина, но существуют блокировки, которые обслуживающий персонал вправе снимать во время переналадки.

Квалитет Пром

ХАРАКТЕРИСТИКИ : Система ЧПУ FANUC ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ ОБРАБОТКИ Максимальный устанавливаемый диаметр, мм 580 Максимальный диаметр обработки, мм 460 Максимальная обрабатываемая длина, мм 734 ОСНОВНОЙ ШПИНДЕЛЬ Фланец шпинделя А2-8 Диаметр патрона, мм 10″ Отверстие в шпинделе, мм 86 Частота вращения шпинделя, об/мин 3000 (3500) Мощность шпинделя (пост./30 мин), кВт 15/18,5 Диаметр прутка, мм 78 Диаметр подшипника, мм 120 ЗАДНЯЯ БАБКА Перемещение, мм 790 Диаметр пиноли, мм 110 Ход пиноли, мм 150 Конус MT5 ПЕРЕМЕЩЕНИЯ: Z-ось, мм 800 / X-ось, мм 255 ПОДАЧИ Скорость холостого хода Z-оси, м/мин 20 Скорость холостого хода Х-оси, м/мин 16 ТОЧНОСТЬ Точность позиционирования, мм ±0,005 Точность повторяемости, мм ±0,003 РЕВОЛЬВЕРНАЯ ГОЛОВКА Количество инструмента приводной головки 12 Сечение державки, мм 25×25 Сечение державки осевого инструмента, мм 40 Сечение державки приводного инструмента , мм 20 Мощность приводной головки, кВт 3,7/5,5 ОБЩИЕ ДАННЫЕ Размеры в плане, м 2,8×1,8 Высота, м 1,8 Вес, кг 6300 ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ Наличие ЧПУ да Расположение шпинделя Горизонтальный Мощность шпинделя, кВт 15/18,5 ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ ОБРАБОТКИ Максимальный обрабатываемый диаметр, мм 460 Максимальная обрабатываемая длина, мм 734 Макс. Ø обработки, мм 460 Макс. длина обработки, мм 734 Макс. Ø прутка, мм 78

Инструмент

Станки с ЧПУ по металлу часто оснащаются магазинами для инструмента. Каждая ячейка калибруется перед выполнением программы по технологии реза. Вычислительные центры самостоятельно способны вставлять требуемый инструмент в шпиндельный узел. Последовательность смены задает наладчик. Магазины могут содержать 20, 40 и более позиций для каждого вида обработки деталей.

Магазин для инструмента снабжается собственным контроллером, облегчающим способы вывода из аварийных ситуаций. Для токарной обработки оборудование оснащается револьверными головками с несколькими позициями для резцов. Смена последних происходит путем вращения диска головы.

Отличие от обычных машин

Станок с числовым программным управлением работает в многоканальном режиме: одновременно движется несколько инструментов, сам магазин, паллеты выгрузки и загрузки. Такая организация позволяет сделать весь процесс непрерывным. Один центр способен заменить до 5 обычных станков с ЧПУ за счет своей производительности.

Заменяемость нескольких станков на одну мощную машину может быть выгодна с точки зрения экономии места в служебном помещении, сокращения количества сотрудников. Ведь сложная машина может обслуживаться одним работником. Приводной инструмент на револьверных головках приходит во вращение от одного двигателя благодаря точной механике. Это упрощает конструкцию станка и помогает выполнять огромное количество операций в одной зоне.

Франция Париж: Отели и Проживание-Частный Отдых — Смотреть/Читать

«Мои сыновья тоже очень хорошие заботливые но не имеют такой возможности слетать в Париж о чем я когда-то мечтала Зарплаты в нашем регионе такие низкие до смешного 10-15 тысяч Кому повезет то и 20 тысяч рублей А видео очень понравилось Такое жизнен…»

Как снимать видео отзывы — руководство-SeoProfy UA — Смотреть/Читать

«Спасибо за детальные разъяснения по поводу видеоотзывов. У меня была практика обращаться к людям после покупки в моем интернет-магазине оставлять отзывы о приобретении и качестве сервиса. Но по прошествии нескольких дней интерес у людей пропадал, …»

Батуми. Грузия. Отзывы Россиян и Украинцев: должны ли обижаться на …

«Да уж, грузины — молодцы, смогли за совершенно небольшой отрезок времени создать жемчужину на побережье Черного моря, при чем, это не взирая на военные действия, происшедшие в стране, Батуми как по мановению волшебной палочки, превратился из прост…»

Туры в Тайланд. Шикарный видео отзыв о туре в Тайланд.-maliksanru -…

«Всегда мечтала побывать в этой красивейшей стране. Экзотика, сплошная экзотика,. И что, как не видеоотзыв расскажет лучше любых слов о прекрасных моментах отдыха в Таиланде? За пару минут увидеть самые шикарные идеи отдыха, самые необычные места, …»

20 ВЕЩЕЙ С ALIEXPRESS, ОТ КОТОРЫХ ТЫ ОФИГЕЕШЬ / ЛУЧШИЕ ТОВАРЫ С АЛИ…

«Я под впечатлением от видео. Заказываю с этого сайта очень часто, в основном товары для дома и материалы для творчества. Даже в голову не могло прийти, что существуют помимо обычных вещей, такие полезности. Видео содержит интересную и полезную по…»

Шри-Ланка. Полный видео-отзыв. Часть 1/8-Bambarbia Kirgudu — Смотре…

«Шри-Ланка замечательное место! Я был в этом раю много раз в своей жизни. Чудесный, теплый, голубой океан. Чистые, песчаные и золотые пляжи. Обслуживаемый персонал во всех отелях на все пять! Также много достопримечательностей. Моя первая поездка в…»

Виды работ на машинных комплексах

Целая цепочка операций заменяется набором команд одного обрабатывающего центра. На простейших станках порой невозможно выполнять некоторые виды работ с высокой точностью. К таким работам относят фрезерование деталей от червячных передач. Также будет сложно проводить выточку коленчатого вала.

Не меньшей сложностью в обработке обладают шестеренчатые детали. За счет нескольких перехватов осуществляется полная обработка детали со всех сторон. Противошпиндели используются при выточке деталей более 30 мм, что помогает исключить биение инструмента и появление волн на цилиндрических поверхностях.

Портальный обрабатывающий центр серии DGMA

НАЗНАЧЕНИЕ:

Портально-фрезерные станки с числовым программным управлением предназначены для черновой и чистовой обработки крупногабаритных изделий из черных, цветных металлов и легированных сталей. Предназначены для фрезерования, сверления, развертывания, нарезания резьбы.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ:

• Портальная конструкция состоит их двух колонн, на которых зафиксирована горизонтальная балка с направляющими, по которой двигается шпиндель. Такая конструкция станка позволяет обрабатывать крупногабаритные заготовки, обеспечивает дополнительную жесткость, точность и долговечность конструкции.
• Станина является массивной конструкцией из модифицированного чугуна. Для достижения наилучшей точности поверхностей и жесткости всей конструкции стыкующиеся поверхности основания станины, колонн и портала шабрятся вручную.
• В системе перемещения осей X и Y применяются линейные направляющие роликового типа HIWIN, которые выдерживают большую нагрузку, имеют высокие динамические характеристики и низкий коэффициент трения (0,003

0,005) Линейные направляющие и ШВП осей Х и Y защищены от СОЖ, грязи и стружки телескопическими кожухами.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ:

Многофункциональные портальные обрабатывающие центры применяются в тяжелом машиностроении, станкостроении, авиационной, автомобильной и оборонной промышленности для комплексной обработки крупных, сложных по форме и технологически трудно обрабатываемых деталей из различных материалов и сплавов, имеющих большие габариты и вес.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ:

Станина

Основа станка выполнена из цельнолитой Т-образной станины высокой прочности и точности.

Тело станка спроектировано с использованием анализа метода конечных элементов, обеспечивая необходимую сохранность статичности, динамической жёсткости и точности.

Высокая жесткость / твердость достигается заполнением узлов станка виброгасящим материалом.

Направляющие.

По осям X, Y установлены роликовые направляющие.

Прямые роликовые направляющие оснащены сепараторами, повышающими срок службы в 2-4 раза и увеличивающими нагрузку.

Роликовые направляющие имеют функцию само смазывания, на них нанесена консистентная смазка, обеспечивающая длительное смазывание.

Система ЧПУ.

Система ЧПУ SIEMENS – одна из самых надежных систем ЧПУ. Сервис, склад комплектующих и обучающий центр находится в Москве.

По осям X, Y, Z используются ШВП, обеспечивающие высокую точность и стабильность вращения, обладающие высокой эффективностью и надежностью. Скорость перемещения станка достигает 20 м/мин., сокращая время обработки.

Шариковый винт имеет функцию самосмазивания, на него нанесена консистентная смазка, обеспечивающая длительное смазывание.

Инструментальный магазин.

Инструментальный магазин цепного типа оборудован сервомотором, вместимость магазина рассчитана на 32 позиции. По требованию клиента возможен выбор магазина на 60, 80, 120, 160 инструментов. Максимальный диаметр инструмента 125 мм, при свободных ячейках – 225 мм. Длина инструмента 300 мм, все 20 кг. Манипулятор инструмента оснащен кулачком/эксцентриком и приводится в движение электромотором. Скорость смены инструмента 5 с.

Шпиндельный узел.

Ползун и каретка спроектированы с учетом повышения жесткости и точности. Ползун имеет сечение 400х400 мм с добавлением ребер жесткости. Поперечная балка имеет ступенчатое расположение направляющих и большое сечение, что дает большую способность к сопротивлению на изгиб и кручение.

Шпиндель.

Используется высокоточный шпиндель. Немецкий 2-х скоростной редуктор ZF позволяет реализовать низкую скорость и большой крутящий момент. Скорость вращения шпинделя 6000 об. / мин., крутящий момент 770 / 960 Нм.

Охлаждение шпинделя с помощью масла и терморегуляции, которая отводит тепло от шпинделя, обеспечивая стабильную и равномерную температуру, тем самым повышается точность обработки.

Поворотная фрезерная голова.

Применение автоматических фрезерных головок и автоматических сменщиков значительно расширяет функциональные и технологические возможности данного оборудования, а также уменьшает производственный цикл изготовления детали за счет концентрации обработки на одном станке, тем самым повышая его эффективность и снижая срок окупаемости вложенных инвестиций.

Применение

Один обрабатывающий центр способен заменить все оборудование, установленное в технологической цепочке. Универсальность его использования позволяет добиваться повышения производительности на мебельных предприятиях, в листогибочных цехах, оборонной промышленности и автостроении. Часто обрабатывающие центры требуются в корпусных производствах, когда необходима частая переналадка на мелкие серии деталей.

Вся конструкция станка размещается на одной сварной станине, имеющей огромный вес. Уравновешивание осуществляется за счет нескольких домкратов. Регулировка точности производится на стадии установки. На этапе сдачи станка в производство оценивается состояние каждой оси. Отклонение прямолинейности не превышает 0,02 мкм, что позволяет выпускать детали даже для авиационной промышленности. На всех этапах работы положение инструмента всегда контролируют датчики положения.

Токарный обрабатывающий центр с ЧПУ

Для изготовления высокотехнологичных деталей сложной конструкции применяют специальный токарно-фрезерный центр. Повышение качества обработки, расширение способов обработки, соблюдение порядка операций происходит благодаря применению блока числового программного управления.

Виды токарно-фрезерных центров

Их классифицируют по следующим признакам:

• наличие или отсутствие блока ЧПУ;
• направлению перемещения шпинделя (оно может быть вертикальным или горизонтальным);
• перечню разрешённых операций.

Агрегаты, не оснащённые ЧПУ, производятся:

• с управлением вручную;
• полуавтоматические;
• полностью автоматические.

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ имеет несколько разновидностей:

• так называемой классической компоновки;
• оборудованный специальным противошпинделем;
• обладающий встроенным приводом;
• фрезерный станок с токарной осью;
• установленной так называемой С-осью.

Каждый из них способен одновременно выполнять большую последовательность обрабатывающих операций.

Основные характеристики

Токарно-фрезерный центр – это многофункциональное устройство. В его составе присутствует сложная кинематика и электронное программное оборудование. Перечислить все характеристики таких агрегатов достаточно сложно. Они включены в описание на каждый станок. К основным характеристикам можно отнести следующие:

• количество выполняемых операций;
• класс точности обработки;
• допустимый диаметр и разрешённая длина обрабатываемой детали;
• тип установленного ЧПУ;
• максимально допустимое перемещение суппорта в продольной и поперечной плоскости;
• мощность каждого из двух приводов (привода главного движения и вращающегося инструмента);
• допустимые пределы частоты вращения шпинделя (главного, фрезерно-сверлильного);
• скорость быстрого хода (в плоскостях Х и Z мм/мин, вращения С об/мин);
• количество позиций головки;
• точность позиционирования по всем плоскостям;
• время смены инструмента;
• геометрические размеры станка;
• полная масса.

Примерные характеристики токарно-обрабатывающего центра

Выполняемые операции

Обрабатывающий центр токарный с ЧПУ способен выполнять следующие операции: сверление, токарная и фрезерная обработка. Сверление производиться на плоских и криволинейных поверхностях. На них проводят все токарные операции:

• точение различных цилиндрических деталей (конусов, валов, сфер);
• точение различной глубины канавок;
• растачивать внутренние поверхности цилиндров (под подшипники или сальники);
• производить развёртывание и хонингование;
• нарезка различной резьбы.

Токарно-фрезерный станок производит фрезеровальные операции:

• плоскостей;
• различных тел вращения;
• фасонное и профильное фрезерование;
• обработку винтовых изделий;
• зубофрезерование.

Токарный обрабатывающий центр в процессе эксплуатации

Универсальные многофункциональные токарные центры применяют в автомобильном и сельскохозяйственном машиностроении, авиационной и космической отрасли. С их помощью изготавливают детали сложной геометрической формы с высокой точностью. Сначала деталь обрабатывают на токарном центре. Затем производиться фрезерная обработка на станках с ЧПУ. Это позволяет получить высокое качество поверхности.

Конструктивные особенности

По направлению перемещения шпинделя делятся на две категории: вертикальный и горизонтальный.

У станков с вертикальным перемещением шпиндель двигается вдоль оси Z, то есть вертикально. В плоскостях обозначенных координатами Х и Y располагаются направляющие. Они жёстко закреплены к станине. Это способствует повышению точности обработки. Кроме этого, в вертикальных станках предусмотрена возможность обрабатывать детали с большими массогабаритными характеристиками.

Ещё одной особенностью конструкции подобных центров является внешняя система подачи охлаждающей жидкости для снижения температуры всего комплекса, в который входит деталь, режущий инструмент и сам шпиндель.

Такая система охлаждения позволяет повысить производительность центра за счёт повышения скорости вращения заготовки.

Составляющие токарного обрабатывающего центра

В станках, имеющих вертикальное перемещение шпинделя, применяется автоматическая смена режущего инструмента. Он может оснащаться 30 типами инструмента.

Конструктивно — это барабан револьверного типа. Горизонтальный токарный обрабатывающий центр при необходимости оснащается дополнительным оборудованием. Например, поворотными или наклонно-поворотными столами. Они превращаются в станки, способные работать в 3-х или 4-х координатах.

В обрабатывающих центрах с горизонтальным перемещением шпинделя для смены инструмента используются устройства ленточного типа. Они имеют три главных достоинства:

• Горизонтальные шпиндели имеют систему противодействия вибрациям.
• Обладают двухпаллетным рабочим столом. Добавление второй паллеты позволяет сократить время на снятие и установку заготовки.
• Применение гусеничной системы крепления инструмента позволяет использовать более двух таких колёс. В отдельных экземплярах удаётся довести количество инструмента до 120 штук.

Отдельным классом станков являются агрегаты с так называемой С-осью. Она позволяет во время обработки контролировать скорость вращения, точность углового положения детали.

Определение угла может достигать одной тысячной градуса. Применение этой оси позволяет проводить операции, которые невозможно осуществить на других станках. Например, изготовление коленчатых валов для двигателей, точная обработка шестерёнок, фрезерование червячных передач с высокой точностью.

Универсальные многофункциональные токарные центры оснащены противошпиндельным приспособлением. Им заменяют заднюю бабку. Противошпиндель надёжно удерживает правую часть заготовки, не мешая её обработке.

Токарный обрабатывающий центр 1728

Популярным является токарно-фрезерный станок с ЧПУ 1728f 2d. Он обладает целым рядом достоинств. К ним относятся: повышенная виброустойчивость, наличие подшипников высокой точности, установлены термосимметричные элементы, высокопроизводительная система ЧПУ. Благодаря этим элементам удаётся устранить негативное влияние деформации. Она возникает при высокой температуре во время обработки.