Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Разновидности станков с ЧПУ для металлообработки

Классификация металлорежущих станков

Металлорежущий станок служит для обтачивания заготовок до заданных технологическим регламентом размеров и форм поверхности. Обработка осуществляется резцовым или абразивным инструментом.

Все металлообрабатывающее оборудование классифицируется по определенным признакам, зависящим от рода технологического процесса, режущего инструмента, компоновки станка.

Пример классификации станков в зависимости от типа обработки

Общая классификация

Оборудование для обработки металла подразделяются на 11 групп:

  1. Токарные станки по металлу. Обрабатывают внешние и внутренние поверхности вращения. Их объединяет одно: вращение детали вокруг своей оси.
  2. Сверлильные станки. В эту группу входят и расточные станки. Используются для прохода сквозных и глухих отверстий. Их объединяет вращение рабочего инструмента с одновременной его подачей. В горизонтально-расточных механизмах подача происходит благодаря перемещению рабочего стола с закрепленной деталью.
  3. Шлифовальные станки. У всех подобных станков в качестве рабочего инструмента выступает абразивный шлифовальный круг.
  4. Полировальные и доводочные станки. Общий признак — использование абразивных кругов, полировальных пастообразных материалов.
  5. Зубообрабатывающие станки. Предназначены для нарезки зубьев шестерен и колес. Сюда же входят и шлифовальные станки.
  6. Фрезерные станки. В этой группе рабочим инструментом выступает многолезвийная фреза.
  7. Строгальные станки. У этих станков рабочим ходом является возвратно-поступательное перемещение резца или заготовки.
  8. Разрезные станки. Служат для деления на части способом разрезания металлического профиля (уголок, швеллер, пруток и т. д.).
  9. Протяжные станки. Рабочим инструментом служат специальные многолезвийные протяжки.
  10. Резьбообрабатывающие станки. Сюда входит оборудование, специально предназначенное для нарезания резьбы. К этой группе не относятся токарные станки.
  11. Вспомогательные и разные станки. Относятся к отдельной группе, выполняют различные вспомогательные операции.

Классификация по типам

Оборудование одного типа может иметь разную компоновку. Фрезерный станок может называться горизонтальным или вертикальным — по расположению оси шпинделя. Различаются кинематические схемы передачи перемещений, системы управления, параметры точности резания.

Однотипные станки со схожей компоновкой, кинематикой, но имеющие различные размеры, объединятся в размерный ряд. Например, зубофрезерные станки делятся на 12 типоразмеров в зависимости от изготавливаемых деталей (от 80 мм до 12000 мм). Каждый типоразмер станка, предназначенный для определенной обработки деталей, называется моделью. Каждая модель имеет свои обозначения: сочетание цифр и букв, указывающие на группу станка, предельные размеры заготовки, отличие от базовой модели.

Классификация по универсальности

Обрабатывающие механизмы одной и той же группы могут выполнять различные задачи:

  • Универсальные обрабатывают изделия широкой номенклатуры. Размеры заготовок могут быть различными. Способны выполнять любые технологические операции, предусмотренные для данной группы.
  • Специализированные изготавливают однотипные детали (детали корпусов, валы, сходные по форме, но отличающиеся размерами).
  • Специальные выполняют операции с одной деталью различных размеров.

Классификация по степени точности

Степень точности обработки на данном станке указывается буквой, входящей в его обозначение:

  • Н — нормальная точность;
  • П — повышенная точность;
  • В — высокая точность;
  • А — особо высокая точность;
  • С — особо точные мастер-станки.

Пример: 16К20П — станок токарный, имеющий повышенную точность.

Классификация по степени автоматизации

Обрабатывающее оборудование делится на автоматы и полуавтоматы. Рабочий цикл у автоматов полностью автономный. В полуавтоматах загрузку заготовок и снятие обработанных изделий проводит оператор. Он же выполняет запуск очередного цикла обработки.

Комплексная автоматизация крупносерийного изготовления металлопродукции подразумевает установку автоматических технологических линий из отдельных станков-автоматов. Выпуск продукции небольшими партиями осуществляется гибкими производственными модулями.

Станки, производящие продукцию под управлением ЧПУ, обозначаются буквой Ц (цикл) или Ф. Цифры обозначают особенность системы управления:

  • Ф1 — цифровая индикация и предварительный выбор координат;
  • Ф2 — позиционная система управления;
  • Ф3 — контурная система управления;
  • Ф4 — универсальная система управления.

Например, ассортимент токарных станков по металлу с ЧПУ от компании СтанкоМашКомплекс можно посмотреть по указанной ссылке.

Классификация по массе

В зависимости от массы изготавливаемых деталей станки делятся на:

  • легкие, весом до 1000 кг;
  • средние, весом до 10000 кг;
  • тяжелые, весом от 10000 кг, которые, в свою очередь, подразделяются на крупные (16000—30000 кг) и собственно тяжелые (до 100000 кг);
  • особо тяжелые — свыше 100000 кг.

Нумерация станков

Идентификация любого металлообрабатывающего станка основана на присвоении ему буквенно-цифрового шифра.

Цифры говорят, к какой группе относится станок (токарной, фрезерной и т. д.), указывают на тип и условный размер оборудования. Расшифровав нумерацию, можно узнать высоту центров, предельные размеры заготовок или диаметры сверления обрабатываемых деталей.

Обрабатывающие станки одного размера, но с разными характеристиками обозначаются буквой, введенной между первой и второй цифрой. Например, токарные станки моделей 162 и 1К62 различаются максимальной скоростью вращения. У первого она 600 об/мин, у второго — 2000 об/мин.

Различие модификаций станков одной и той же модели можно определить по букве в конце номера. Если нумерация базовой модели горизонтально-фрезерного станка — 6Н82, то упрощенная модификация этого станка — 6Н82Г.

Встречается нумерация, когда четвертая цифра определяет усовершенствованный вариант станка того же типоразмера. Так, горизонтально-расточной станок модели 262 имеет современную модификацию, обозначаемую 2620.

Присвоение металлообрабатывающим станкам буквенно-цифровых индексов позволяет с легкостью найти соответствующее оборудование по специальным каталогам. Также индексация дает возможность быстрого поиска необходимых запасных частей.

Виды станков с ЧПУ. Рассматриваем основные

Станки с программным управлением представляют собой современное высокотехнологичное оборудование, функционирующее самостоятельно. За все рабочие процессы отвечают импульсы, посылаемые контроллерами к двигателям и исполнительным элементам. Весь пакет действий, от точки старта до точки завершения работы, прописан в специальной программе, которая заранее создана на компьютере, после чего сохранена в формате, подходящем для аппаратов с ЧПУ, и загружена в память устройства. Фактически, создание УП, ее перенос на станок, укладка материала и запуск оборудования — это и есть все действия, которые выполняет человек, обслуживающий компьютеризированные станки. Дальше требуется лишь периодически следить за ходом выполнения работ и собрать заготовки после завершения процесса.

Отсутствие так называемого человеческого фактора при выполнении операций и полностью автоматическое управление станками обеспечивают многократное повышение эффективности производства, увеличивают скорость и точность обработки, позволяют выпускать совершенно идентичные партии заготовок и изделий. Эти и многие другие достоинства станков с ЧПУ обеспечили им заслуженное уважение и сделали востребованными во всех областях, связанных с обработкой материалов и созданием товаров, предназначенных для производственных целей, повседневного использования, оказания услуг и прочего.

Самое распространенное оборудование с ЧПУ

Несмотря на то, что все современные станки управляются с компьютера (ноутбука, стойки с экраном и кнопками), они радикально отличаются между собой по назначению, инструменту, типу сырья для работы и еще некоторым факторам.

Наиболее часто используется пять разновидностей станочного оборудования, и, если распределить их по степени популярности, список будет выглядеть следующим образом:

Фрезерные станки

Многочисленная группа оборудования, предназначенная для выполнения различных операций с большим ассортиментом материалов. Это могут быть металлы, дерево, пластики, воск, пенопласт, гипс, кожа, камень, стекло и т. д. Рабочий инструмент (фреза) выполнен из металла и оснащен остро заточенными гранями, кромками или зубцами.

На фрезере можно сверлить, фрезеровать, гравировать, зенкеровать, пазовать, торцевать, шлифовать поверхности, растачивать отверстия, нарезать зубцы и выполнять еще множество операций инструментами, подходящими для этих целей.

Станки такого плана широко используют в металлообработке, работе с камнем, ювелирном деле, рекламном бизнесе, но особенно популярны они во всех сферах, связанных с обработкой древесины. Мебельное производство, изготовление лестниц, беседок, входных и межкомнатных дверей, выпуск изделий бытового и декоративно-прикладного характера, создание интерьерных украшений (большие и малые статуи, настенные панно с 3D-барельефами и тому подобное), производство подарков, сувениров и прочих изделий.

Лазерно-гравировальное оборудование

Лазерные аппараты являются главными конкурентами фрезерных станков и активно борются с ними за первое место в списке лидеров. Небольшое отставание объясняется лишь ощутимой пока еще разницей в стоимости между двумя типами устройств.

Достоинств у станков лазерной группы намного больше, чем у фрезеров. Сюда входит более высокая скорость, прецизионная, то есть, абсолютная точность обработки, единый режущий инструмент для всех типов операций, бесшумность и безотходность, отсутствие физического контакта с поверхностью, более широкий спектр материалов.

Главным и единственным инструментом лазерных станков выступает поток частиц высокой температуры. Линза, помещенная в инструментальную головку над рабочей поверхность, фокусирует поток в тончайший лазерный луч с малым диаметром и очень большой концентрацией мощности в зоне обработки. На поверхности материала лазер выглядит как крохотная точка, однако малые габариты совсем не мешают лучу мгновенно прожигать насквозь древесину, металлы и стекло. Помимо этих поверхностей лазерные станки подходят для обработки бумаги, картона, тканей и нетканых материалов, меха, пленки, пластмасс, ферронита и паронита, резины и т. д. Луч может не только резать, но и сверлить, гравировать, маркировать материалы, а, если говорить об оптоволоконных устройствах, то даже сваривать металлические поверхности.

Сфера применения лазерного оборудования с ЧПУ не менее широка, чем у фрезерных аппаратов и включает в себя те же самые области, дополненные легкой промышленностью, упаковочным и сувенирным производством, изготовлением печатей, уплотнительных прокладок, электронных плат, виниловых наклеек и т. д.

Режущие плоттеры с ЧПУ

Станки-плоттеры с компьютерным управлением стали настоящим спасением для типографских мастерских, швейных ателье и прочих предприятий, работа которых связана с раскроем тонких и деликатных материалов. Это могут быть виниловые пленки, кожа, бумага, картон, ткани и прочие им подобные поверхности.

Особенностью плоттеров, которые называют также каттерами, является режущий инструмент, который и дал оборудованию второе название. Он представляет собой острейший нож, закрепленный над рабочей зоной, который, в зависимости от типа, может перемещаться только в горизонтальной плоскости, совершать возвратно-поступательные движения или вращаться во всех направлениях.

Плоттерное оборудование предназначено для работы с листовыми и рулонными материалами и используется для обычного и сложноконтурного раскроя, вырезания аппликаций, узоров, надписей и виниловых наклеек.

Представляем профессиональный фрезерный станок для обработки камня 1325 Stone. Запуск станка, процесс работы и пример готового изделия на видео.

В гостях у нашего постоянного клиента компании «Пластфактория», которые занимаются изготовлением POS-материалов и сотрудничают с крупными косметическими брендами.

Видеоотчет с посещения производства наших клиентов — компания «АЛЬТАИР». О работе на производстве, изготавливаемых изделиях и станках от компании Wattsan.

Конструкция и принцип работы токарных станков по металлу с ЧПУ: технические характеристики

Современные производственные процессы неразрывно связаны со сверхточными процессами и крайне малыми величинами. Это касается многих отраслей, но особенно важно для металлообрабатывающей отрасли. Из металлов производятся мельчайшие детали механизмов, каждый микрометр которых важен для правильной работы устройств. Поэтому в металлообработке невероятно важна точность. Достичь ее можно при помощи станков с числовым программным управлением, или ЧПУ.

Металлообрабатывающие станки с ЧПУ позволяют проводить целые комплексы операций по обработке металлов, от черновой обработки до финишной. При этом практически все процессы полностью автоматизированы, то есть выполняются по предварительно запрограммированной схеме. Сегодня станки с ЧПУ могут выпускать готовые детали практически без человеческого участия.

Виды оборудования с ЧПУ

Современные станки с ЧПУ классифицируются по нескольким критерием. Каждый считается важным для нормальной работы оборудования:

  • Подача рабочего инструмента.
  • Передвижение бабки по определённым числовым координатам.
  • Расположение шпинделя.

Промышленность изготавливает универсальное оборудование, оснащённое программным управлением. Виды станков с ЧПУ отличаются от других большим набором режущих приспособлений. Каждое изделие отличается своей компоновкой. Это оборудование подразделяется на несколько групп:

  • Широкоуниверсальные.
  • Токарные.
  • Консольные.
  • Вертикальные.
  • Продольные.

Обработка металла на станках с ЧПУ происходит автоматически. Чтобы выполнять всевозможные технологические операции, промышленность изготавливает различные виды таких аппаратов. Они делятся на группы:

  • Разомкнутые. Устройства оборудованы шаговым двигателем, позволяющим точно дозировать движение рабочих механизмов аппарата.
  • Замкнутые. Эти системы оборудованы датчиками, осуществляющими контроль над работой станка. Движение рабочих узлов выполняет специальный привод.
  • Металлообработка на станках с ЧПУ была бы просто невозможно без электродвигателей. Прямой привод, совместно со специальным редуктором, осуществляет вращение шпинделя.
  • Для обработки крупногабаритных деталей применяются металлообрабатывающие горизонтальные системы.

Дополнительная классификация

Существует дополнительное разделение станков:

  • по степени универсальности металлорежущее оборудование бывает универсальное и стандартное;
  • для выполнения многих видов операций, обработки широкой номенклатуры изделий по размерам и форме: широкого назначения и узкопрофильное;
  • для конкретного вида работ по изготовлению разных деталей существует специализированное оборудование;
  • для четко указанных работ – предназначено для обработки одинаковых по конфигурации деталей, но с отличающимися размерами, например, коленвалов, корпусов редукторов.
  • специальное – выполняет определенные операции с четко заданным видом детали по форме и незначительным колебанием размеров.

Универсальное станочное оборудование применяется в мелкосерийном производстве. Специализированные и специальные станки с высоким уровнем автоматизации востребованы в крупносерийном и массовом производствах, где изготавливаются крупные партии деталей.


Специальный станок ROLLER 2800 CNC

Важнейшие детали оборудования


Обычно станина делается литой. Конструкция получается очень жёсткой, обладающей демпфирующим потенциалом. Если форма станины имеет сложную конструкцию, прибегают к сварочным работам.

Любой станок обязательно имеет направляющие скольжения. Благодаря силе трения, скорость движения рабочих механизмов становится минимальной. Линейные направляющие обеспечивают высокую точность перемещения.

Для обработки, заготовку закрепляют в шпинделе станка, имеющим несколько видов:

  • Ротор с электродвигателем.
  • Вращение осуществляется с помощью ремённой передачи.

Роторный шпиндель вращается со скоростью 100 тыс. об. мин. Этот механизм устанавливается на станки, производящие обработку сложных штампов, а также различных пресс-форм.

Ремённая передача не развивает такой высокой скорости. Обычно около 15 тыс. оборотов. Она предназначена для работы с более простыми деталями.

Разделение по классам точности

Все разнообразие металлообрабатывающих станков подразделяется по классу точности:

  • нормальная – H;
  • повышенная – П;
  • высокая – B;
  • особо высокая – A;
  • особо точная (мастер-станки) – C.


Станок токарно винторезный 1В625МП повышенного класса точности

Основная часть станочного оборудования предусматривает обработку по 6–9 квалитету точности. Станки, относящиеся к классу A, B и C имеют повышенные требования к условиям эксплуатации, это связано с их очень высокой точностью. Для их установки необходимы отдельные помещения с неизменной температурой и влажностью.

Металлорежущие станки не могут существовать без маркировки. Буква обозначения класса точности, кроме станков нормальной точности H, добавляется в маркировку. Например, 16К20П.

Технология и особенности обработки

Если правильно настроить программное управление, появляется возможность обрабатывать различные поверхности заготовки с одной установки. На фрезерном станке, оборудованным ЧПУ, можно выполнить несколько технологических металлорежущих операций:

  • Зенкерование.
  • Развёртывание.
  • Сверление.
  • Фрезерование криволинейной плоскости.
  • Обработка цилиндрической поверхности.

Для таких работ используются три координатные оси. Для сложной обработки применяется пять осей. Например, обработка на высокой скорости фасонной поверхности.

Большое количество осей даёт возможность вращать деталь в определённом направлении относительно одной оси и одновременно передвигать инструмент, относительно заготовки. Довольно часто ось шпинделя, наклонённая под определённым углом, становится пятой координатой.

Обработка радиусных галтелей, после соответствующей настройки ЧПУ, происходит за одну фиксацию. Для этого используются специальные концевые фрезы с характерным закруглением режущей кромки.

Любой фрезерный станок с ЧПУ можно модернизировать. Достаточно на рабочий стол добавить поворотный механизм. Аппарат сможет проводить обработку в пяти различных координатах. Правда, такая модернизация уменьшает рабочее пространство фрезерного оборудования.

Популярное фрезерное оборудование

В России на станкостроительных предприятиях выпускаются фрезерные станки, оснащённые ЧПУ, которые можно встретить на многих машиностроительных предприятиях.

  • 6Р13ФЗ. Станок имеет три координаты и несколько высокомоментных электродвигателей. Аппарат оборудован адаптивным контролем, имеет систему управления «Н33−2М». Скорость подачи концевой фрезы — 4800 мм/мин.
  • 6М11ФЗ.Очень простой в обслуживании фрезерный станок. Программирование рабочих операций осуществляется в течение нескольких минут в соответствии с технологическим процессом.
  • ЛФ66ФЗ. Фрезерный аппарат, вертикального исполнения, оборудованный крестовым рабочим столом.
  • VCenter Н-400. Выпускается в Тайване. Специальный горизонтальный центр, предназначенный для обработки конструкционных сталей, а также алюминия. Одновременно в магазин аппарата входит 40 режущих инструментов. Имеется возможность увеличить это количество до 90 штук.
  • VCenter-55/7. Оборудование для обработки заготовок из цветного металла.
  • АХ-800. Фрезерный центр, имеет пять осей, показывает высокую производительность.
Читать еще:  На что обратить внимание при выборе газового резака

Остаётся востребованным также оборудование, изготовленное за рубежом. Самыми популярными считаются станки:

  • Hurco.
  • Zenitech.
  • ARES-SEIKI.
  • Yangli.
  • KNUTH.

Принцип обозначения

Модели металлорежущих станков имеют оригинальное обозначение, в виде сочетания букв и цифр.

Установлен следующий порядок маркировки:

  • начальная цифра – это принадлежность станка к группе;
  • следующая составляющая показывает его тип;
  • третья и четвертая обозначают характерный параметр (размер заготовки, габарит стола).


Расшифровка маркировки станка

Буква за первой или второй цифрой указывает на модернизацию по основным параметрам. Любая буква, завершающая маркировку кроме A, C, B, H, M, П и Ф показывает проведенную модификацию с изменением конструкции узлов.

Буквы A, C, П, B являются обозначением класса точности. При появлении у станка инструментального магазина добавляется буква М.

Современные типы металлорежущих станков бывают разные. Для обозначения станков с ЧПУ используется Ф, ну а где есть револьверная головка, присутствует в конце маркировки Р.

Такие металлорежущие станки пользуются огромной популярностью у мастеров.

К примеру, обозначение 2Н135 говорит о том, что это вертикально-сверлильный станок второй группы, 1 типа с модернизацией Н. Предельный диаметр устанавливаемого сверла 35 мм.

Токарные станки

Советские станкостроительные комбинаты (Ульяновский, Львовский, Горьковский, Дмитровский) выпускали довольно широкий модельный ряд агрегатов с программным управлением, которые и по настоящее время эксплуатируются на промышленных предприятиях.

  • 16А20Ф3. Этот отечественный станок можно встретить на большинстве машиностроительных предприятий. Аппарат оборудован управляющей программой «Электроника НЦ-31». Шпиндельный механизм имеет три скорости вращения. Специальный датчик, совместно с приводом позволяет нарезать резьбу.
  • МК6713С5. Считается высокоточным токарным станком, оснащённым крестообразным суппортом. Он может одновременно работать с шестью резцами. Станок разработан для выполнения следующих технологических операций: нарезка резьбы, точение, расточка, операции с дисками.
  • Кроме станков российского производства, обработку заготовок выполняют также и на иностранном оборудовании, оснащённом ЧПУ. Например, TRENS SBL300. Этот станок имеет два шпинделя. Он может обрабатывать: валы, фланцы, сложные заготовки. Универсальность такого оборудования заключается в возможности выполнять фрезерные операции.
  • Vturn-V760. Отличается от других аналогичных изделий шпиндельным механизмом, который расположен вертикально. Рабочая головка имеет восемь позиций. Установлен гидравлический двенадцатидюймовый патрон. Стружка удаляется конвейерным способом. Автоматизированная подача смазки. Есть различные резцедержатели. Цветной дисплей. Управляющая система — «Fanuc 0i-T».
  • LS360 CNC. Станина этого токарного станка, установлена под определённым углом. Оборудование может обрабатывать цветные металлы, а также нержавеющую сталь. Японский гидравлический механизм «Yuken» повышает надёжность станка. Подача смазки происходит автоматически. Рабочая головка имеет 8 позиций, что позволяет обрабатывать детали различной конфигурации.

Настройка станков с ЧПУ, выпускаемых в наши дни для работы с металлоизделиями, не вызывает у специалистов затруднений. Важно только учитывать ряд общих особенностей, характеризующих фрезерную обработку заготовок.

Систематизация по базовому размеру

Стандартами регламентируются базовые параметры оборудования, характерные этому типу. Для группы токарных и круглошлифовальных станков это максимальный размер детали под обработку.

У фрезерных станков основным считается габарит рабочего стола для установки заготовок и оснастки. Для поперечно-строгальных станков базовым является величина хода ползуна.

Совокупность станков для одного вида обработки, с похожей кинематикой, устройством, но отличающихся главными размерами, называется размерным рядом. Например, согласно нормативам у зубофрезерных станков различают 12 типоразмеров с максимальным диаметром заготовки для обработки от 80 мм до 12,5 тыс. мм.

Размерный ряд токарных станков отличается размером обрабатываемой детали 250, 320, 400 и более. Введение размерных рядов унифицирует детали, облегчает проектирование и ремонт станков.

Современные станки с ЧПУ для металлообработки

Несколько десятилетий назад на машиностроительных заводах появились станки с ЧПУ для металлообработки. Чтобы обработка заготовки выполнялась очень точно, была разработана специальная программа. Качество такой технологической обработки детали не зависит от человека. Деталь не нужно перезакреплять, во время операции она не двигается. В результате повысилась точность обработки.

Виды оборудования с ЧПУ

Современные станки с ЧПУ классифицируются по нескольким критерием. Каждый считается важным для нормальной работы оборудования:

  • Подача рабочего инструмента.
  • Передвижение бабки по определённым числовым координатам.
  • Расположение шпинделя.

Промышленность изготавливает универсальное оборудование, оснащённое программным управлением. Виды станков с ЧПУ отличаются от других большим набором режущих приспособлений. Каждое изделие отличается своей компоновкой. Это оборудование подразделяется на несколько групп:

  • Широкоуниверсальные.
  • Токарные.
  • Консольные.
  • Вертикальные.
  • Продольные.

Обработка металла на станках с ЧПУ происходит автоматически. Чтобы выполнять всевозможные технологические операции, промышленность изготавливает различные виды таких аппаратов. Они делятся на группы:

  • Разомкнутые. Устройства оборудованы шаговым двигателем, позволяющим точно дозировать движение рабочих механизмов аппарата.
  • Замкнутые. Эти системы оборудованы датчиками, осуществляющими контроль над работой станка. Движение рабочих узлов выполняет специальный привод.
  • Металлообработка на станках с ЧПУ была бы просто невозможно без электродвигателей. Прямой привод, совместно со специальным редуктором, осуществляет вращение шпинделя.
  • Для обработки крупногабаритных деталей применяются металлообрабатывающие горизонтальные системы.

Важнейшие детали оборудования

Обычно станина делается литой. Конструкция получается очень жёсткой, обладающей демпфирующим потенциалом. Если форма станины имеет сложную конструкцию, прибегают к сварочным работам.

Любой станок обязательно имеет направляющие скольжения. Благодаря силе трения, скорость движения рабочих механизмов становится минимальной. Линейные направляющие обеспечивают высокую точность перемещения.

Для обработки, заготовку закрепляют в шпинделе станка, имеющим несколько видов:

  • Ротор с электродвигателем.
  • Вращение осуществляется с помощью ремённой передачи.

Роторный шпиндель вращается со скоростью 100 тыс. об. мин. Этот механизм устанавливается на станки, производящие обработку сложных штампов, а также различных пресс-форм.

Ремённая передача не развивает такой высокой скорости. Обычно около 15 тыс. оборотов. Она предназначена для работы с более простыми деталями.

Технология и особенности обработки

Если правильно настроить программное управление, появляется возможность обрабатывать различные поверхности заготовки с одной установки. На фрезерном станке, оборудованным ЧПУ, можно выполнить несколько технологических металлорежущих операций:

  • Зенкерование.
  • Развёртывание.
  • Сверление.
  • Фрезерование криволинейной плоскости.
  • Обработка цилиндрической поверхности.

Для таких работ используются три координатные оси. Для сложной обработки применяется пять осей. Например, обработка на высокой скорости фасонной поверхности.

Большое количество осей даёт возможность вращать деталь в определённом направлении относительно одной оси и одновременно передвигать инструмент, относительно заготовки. Довольно часто ось шпинделя, наклонённая под определённым углом, становится пятой координатой.

Обработка радиусных галтелей, после соответствующей настройки ЧПУ, происходит за одну фиксацию. Для этого используются специальные концевые фрезы с характерным закруглением режущей кромки.

Любой фрезерный станок с ЧПУ можно модернизировать. Достаточно на рабочий стол добавить поворотный механизм. Аппарат сможет проводить обработку в пяти различных координатах. Правда, такая модернизация уменьшает рабочее пространство фрезерного оборудования.

Популярное фрезерное оборудование

В России на станкостроительных предприятиях выпускаются фрезерные станки, оснащённые ЧПУ, которые можно встретить на многих машиностроительных предприятиях.

  • 6Р13ФЗ. Станок имеет три координаты и несколько высокомоментных электродвигателей. Аппарат оборудован адаптивным контролем, имеет систему управления «Н33−2М». Скорость подачи концевой фрезы — 4800 мм/мин.
  • 6М11ФЗ.Очень простой в обслуживании фрезерный станок. Программирование рабочих операций осуществляется в течение нескольких минут в соответствии с технологическим процессом.
  • ЛФ66ФЗ. Фрезерный аппарат, вертикального исполнения, оборудованный крестовым рабочим столом.
  • VCenter Н-400. Выпускается в Тайване. Специальный горизонтальный центр, предназначенный для обработки конструкционных сталей, а также алюминия. Одновременно в магазин аппарата входит 40 режущих инструментов. Имеется возможность увеличить это количество до 90 штук.
  • VCenter-55/7. Оборудование для обработки заготовок из цветного металла.
  • АХ-800. Фрезерный центр, имеет пять осей, показывает высокую производительность.

Остаётся востребованным также оборудование, изготовленное за рубежом. Самыми популярными считаются станки:

  • Hurco.
  • Zenitech.
  • ARES-SEIKI.
  • Yangli.
  • KNUTH.

Токарные станки

Советские станкостроительные комбинаты (Ульяновский, Львовский, Горьковский, Дмитровский) выпускали довольно широкий модельный ряд агрегатов с программным управлением, которые и по настоящее время эксплуатируются на промышленных предприятиях.

  • 16А20Ф3. Этот отечественный станок можно встретить на большинстве машиностроительных предприятий. Аппарат оборудован управляющей программой «Электроника НЦ-31». Шпиндельный механизм имеет три скорости вращения. Специальный датчик, совместно с приводом позволяет нарезать резьбу.
  • МК6713С5. Считается высокоточным токарным станком, оснащённым крестообразным суппортом. Он может одновременно работать с шестью резцами. Станок разработан для выполнения следующих технологических операций: нарезка резьбы, точение, расточка, операции с дисками.
  • Кроме станков российского производства, обработку заготовок выполняют также и на иностранном оборудовании, оснащённом ЧПУ. Например, TRENS SBL300. Этот станок имеет два шпинделя. Он может обрабатывать: валы, фланцы, сложные заготовки. Универсальность такого оборудования заключается в возможности выполнять фрезерные операции.
  • Vturn-V760. Отличается от других аналогичных изделий шпиндельным механизмом, который расположен вертикально. Рабочая головка имеет восемь позиций. Установлен гидравлический двенадцатидюймовый патрон. Стружка удаляется конвейерным способом. Автоматизированная подача смазки. Есть различные резцедержатели. Цветной дисплей. Управляющая система — «Fanuc 0i-T».
  • LS360 CNC. Станина этого токарного станка, установлена под определённым углом. Оборудование может обрабатывать цветные металлы, а также нержавеющую сталь. Японский гидравлический механизм «Yuken» повышает надёжность станка. Подача смазки происходит автоматически. Рабочая головка имеет 8 позиций, что позволяет обрабатывать детали различной конфигурации.

Настройка станков с ЧПУ, выпускаемых в наши дни для работы с металлоизделиями, не вызывает у специалистов затруднений. Важно только учитывать ряд общих особенностей, характеризующих фрезерную обработку заготовок.

О выборе универсального станка с ЧПУ для деревообработки можно прочитать в этой статье.

Металлообрабатывающие станки с ЧПУ

Современные производственные процессы неразрывно связаны со сверхточными процессами и крайне малыми величинами. Это касается многих отраслей, но особенно важно для металлообрабатывающей отрасли. Из металлов производятся мельчайшие детали механизмов, каждый микрометр которых важен для правильной работы устройств. Поэтому в металлообработке невероятно важна точность. Достичь ее можно при помощи станков с числовым программным управлением, или ЧПУ.

Металлообрабатывающие станки с ЧПУ позволяют проводить целые комплексы операций по обработке металлов, от черновой обработки до финишной. При этом практически все процессы полностью автоматизированы, то есть выполняются по предварительно запрограммированной схеме. Сегодня станки с ЧПУ могут выпускать готовые детали практически без человеческого участия.

Конструкционные и технические особенности

Все металлообрабатывающие станки можно поделить на два вида: горизонтальные и вертикальные. Тип станка зависит от того, как располагаются шпиндели устройства. Отдельно следует отметить станки портального типа, позволяющие производить любых форм и любой сложности. Один станок может включать десятки инструментов и обрабатывать детали как очень крупных, так и крайне малых габаритов.

Современные металлообрабатывающие станки с ЧПУ представляют собой сложную инженерную конструкцию. В основе ее находится массивная литая рама их чугуна. Чтобы конструкция была более прочной и жесткой, рама обрабатывается термическим способом. Для подачи заготовок на раме устанавливаются шарико-винтовые передачи. Они действуют со скоростью до сорока метров в секунду, а позиционирование их сразу по трем осям проводится с точностью до тысячных долей миллиметра.

На обрабатывающие центры устанавливаются универсальные головки револьверного типа. Одна головка может удерживать до шестнадцати инструментов, а на смену одного инструмента на другой затрачивается не более полсекунды. В портальных станках в ЧПУ скорость замены может быть еще меньше, а количество инструментов достигать нескольких десятков.

Типы металлообрабатывающих станков с ЧПУ

Существует несколько разновидностей металлообрабатывающих станков с ЧПУ

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.

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.

Преимущества ЧПУ обработки металла

Разница между результатами на полностью автоматизированном оборудовании и классическим способом очевидна. В первом случае человеческий фактор сводится, практически, к «нулю». Отсюда вытекает не только повышенная точность выполняемых работ, но и более высокая производительность. Быстродействие электронного «мозга» при отдаче рутинных, запрограммированных команд на несколько порядков выше человеческого, а отсутствие посторонних мыслей и отвлекающих факторов позволяет блоку ЧПУ выполнить последовательность операций только правильно и никак иначе.

Обработка металла на станках с ЧПУ по сравнению с ручным управлением имеет неоспоримые преимущества:

  • использование комплекса из двух обрабатывающих головок, что позволяет вести механообработку сразу в двух плоскостях одновременно;
  • отсутствие необходимости частой переустановки обрабатываемой заготовки;
  • быстрая замена инструмента;
  • регулируемая электроникой воздушно-капельная система охлаждения режущей кромки;
  • высокая производительность в серийном производстве;
  • изготовление штучных изделий сложной конфигурации;
  • выполнение станочных работ с точностью и чистотой поверхности до седьмого квалитета;
  • возможность обрабатывать резаньем не только плоскости, но и криволинейной поверхности.

Принцип работы автоматизированного комплекса

Последовательность действий при металлообработке на станке с ЧПУ включает несколько шагов:

  • Оператор выставляет заготовку на рабочий стол (зажимает в кулачковый патрон) и выверяет ее с осями координат.
  • Выставляет индикатор в базовую точку с координатами (0, 0, 0) и обнуляет систему координат.
  • Выбирает на пульте управления соответствующую программу или запрограммированную последовательность отдельных операций.
  • Встроенный декодер преобразует программные последовательности в командные сигналы для исполнительных механизмов.
  • Роботизированный комплекс устанавливает в шпиндели (резцедержатели) режущий инструмент из соответствующей ячейки передвижного штабелёра.
  • Автоматическая система устанавливает запрограммированные режимы скоростей вращения шпинделя и подачи режущего инструмента.
  • При поступлении команды о начале работы автоматически включается система воздушно-капельного охлаждения.
  • После окончания работы все узлы перемещаются в нулевое положение.
Читать еще:  Регулировка насосной станции: как делается правильно

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.

Станки для металлообработки

На сегодняшний день обработка металла уже не является трудоёмким и тяжёлым трудом, так как практически весь процесс давно перешёл из ручного в автоматизированный. Помогают справиться с данным процессом станки для металлообработки, представляющие собой агрегаты для изменения металла.

Выполняют весь процесс быстро, точно, без использования физической силы, экономя время и ресурсы. Рассмотрим основные виды станков и ознакомимся с технологией обработки.

Современные технологии металлообработки

В металлообработке используются, как старые, давно зарекомендовавшие себя методы, так и новые современные технологии, позволяющие снизить участие в процессе человека и значительно сэкономить ресурсы.

И требования для любого используемого оборудования должны быть следующими:

  • высокая продуктивность (чаще всего речь идёт о производственных масштабах, требующих большой выработки);
  • точность (при обработке металла необходимо учитывать любую, самую мелкую деталь);
  • надёжность и долговечность.

Наиболее часто используемым способом обработки металла на крупных промышленных предприятиях является резка металла, которая бывает несколько видов:

  1. Газовая резка. Сегодня это полностью автоматизированный способ обработки металла, что позволяет избежать появления неточностей. Однако, при своей недорогой стоимости и высокой скорости, имеет один существенный недостаток: термоусадка и низкая точность.
  2. Плазменная резка. Процесс разрезывания происходит за счет струи плазмы. Данный метод позволяет осуществлять процесс с высокой точностью.
  3. Лазерная резка. При лазерной резке очень малы потери материала, так как шов достаточно узкий. Кроме того, лазер практически не даёт никаких погрешностей. Применим для мягких цветных металлов.
  4. Электроэрозионные и гидроабразивные станки можно назвать высокоточными и универсальными: подходят для металла любой толщины. В процессе работы электроэрозионных станков разрушение верхнего слоя поверхности происходит за счет электрических разрядов или электрической эрозией. У гидроабразивных станков резка осуществляется за счет водоабразивной смеси, которую подают под высоким давлением. Такие станки обладают небольшой скоростью, но этот небольшой недостаток компенсируется качеством резки. Электроэрозионные и гидроабразивные станки используется в электронной и космической промышленности.
  5. Портальные установки. Сложно оборудование, позволяющие вести фрезерования деталей размером в несколько метров и весом в несколько тонн. Такая машина требует от оператора максимум внимательности, так как не отличается точностью. Важно учесть, что портальный станок может давать термоусадку.

Токарная металлообработка

Ещё одним достаточно распространённым видом обработки металла является токарная металлообработка. Этот метод предполагает вытачивание отдельной детали из цельной заготовки.

Обработка металла ведётся на токарных станках, которые подразделяются на несколько видов:

  • карусельные;
  • лоботокарные;
  • револьверные;
  • винторезные.

На токарных станках выполняются различные виды работ: фрезеровка, сверление, наплавка и шлифовка.

Наиболее востребованными операциями считается токарная обработка и обработка валов. Первый включает в себя обработку на токарной установке, при которой на неподвижный резец направлены поступательные движения, что даёт снятие стружки или припуска.

Толщина такого припуска может составлять всего лишь несколько микрон, что обеспечивает высокую точность обработки.

Второй метод — обработка валов подразумевает использование многорезцовых центровых станков.

Процесс происходит следующим образом:

  • отрезание и подготовка заготовок;
  • подрезание и центрирование детали с торцов;
  • вытачивание;
  • придание рельефной формы;
  • фрезеровка шпоночных канавок;
  • шлифовка.

Технологии на современных станках для металлообработки

Станки для металлообработки бывают нескольких видов:

  • Токарные. Самые распространенные, работают с помощью вращающихся механизмов.
  • Фрезерные. Обработка металла ведётся постоянно крутящейся фрезой. Деталь подаётся либо прямолинейно, либо криволинейно;
  • Расточные. Данные установки обычно используются при обработке деталей крупного размера. В расточном станке движение осевой подачи осуществляет горизонтальный или вертикальный шпиндель. Вид шпинделя зависит от конструкции;
  • Сверлильные. Эти станки предназначены для получения отверстий в сплошной заготовке;
  • Шлифовальные. Такие устройства обеспечивают шлифовку и полировку изделия. Процесс происходит с помощью специального круга с абразивами;
  • Станки с числовым программным обеспечением. В станках с ЧПУ процесс выполнения работ задает автоматизированным системами. Станки с ЧПУ могут быть любого из перечисленных видов.

Производство и продажа станков для металлообработки

Основные этапы производства станков для металлообработки выглядят следующим образом:

  • разработка конструкторской документации и технических условий;
  • литье и механическая обработка станины;
  • в зависимости от вида станка выполняется изготовление револьверных голов и магазинов инструментов для токарного и фрезерного оборудования или же производится механическая часть для установок гидроабразивной и плазменной резки;
  • изготовление ограждений, защитных кожухов, кабинетных защит и транспортеров стружки;
  • производство суппортов и шпиндельных узлов;
  • разнесение систем по станку.

При производстве станков для металлообработки важно учесть все требования заказчика. Важно, чтобы заказчик смог разобраться во всех тонкостях и процесса и подобрал правильное оборудование.

Станки с ЧПУ для металлообработки купить у производителя

Станки с ЧПУ довольно дорогостоящие агрегаты, требующие профессиональной установки и настройки. Для покупки станков с ЧПУ для металлообработки лучше обращаться к производителям, которые решат все вопросы с установкой оборудования и дальнейшим обслуживанием.

К предприятиям, специализирующимся на производстве металлообрабатывающего оборудования, относятся:

  • компания «СтанкоМашСтрой»;
  • казанская станкостроительная компания «Trace magic»;
  • станкостроительная компания «Роутер».

Производством станков с ЧПУ для металлообработки занимается промышленная группа «Стан», в состав которой входят 5 крупных предприятий станкостроительной отрасли России.

Приобрести станки для металлообработки можно и у официального представителя производителя в регионах.

Металлообработка на станках с ЧПУ

Инновационным методом обработки считается использование станков с числовым программным обеспечением или ЧПУ. Вся работа и настройка оборудования ведётся через компьютер, без использования человеческих усилий.

Металлообработка на станках с ЧПУ подходит для крупных предприятий с серьезными автоматизированными линиями.

Получаемая продукция отличается высоким качеством, а сами установки помогают значительно экономить на трудовых ресурсах и электроэнергии.

Инженер-технолог по металлообработке

Как правило, за работу оборудования и весь процесс металлообработки отвечает инженер-технолог по металлообработке.

В обязанности специалиста входит:

  • разработка/доработка технологических процессов по обработке металла и подготовка необходимой документации;
  • расчёт расхода необходимых материалов и сырья;
  • 3D-моделирования всех деталей;
  • контроль процесса и выявление брака;
  • контроль состояния оборудования во время выполнения всех процедур.

Современные технологии металлообработки на станках с ЧПУ демонстрируются на ежегодной выставке «Металлообработка».

Разновидности и особенности оборудования с ЧПУ

Станки с ЧПУ уверенно вытесняют морально устаревшие механические модели, требующие участия человека для обработки металлозаготовок. Такие установки созданы на базе автоматизированных технологий. Современные станки для металлообрабатывающих предприятий оснащены числовым программным управлением, сами выполняют операции по вычитыванию схем, регулированию параметров работы. Участие человека сводится к управлению установками. Оператор задаёт основные программы. Все функции машина выполняется сама за счёт установленного в неё ЧПУ.

Оснащённое числовым программным управлением, оборудование превосходит стандартные станки сразу по 3 ключевым параметрам:

  • производительности. Характеризуется улучшенными показателями;
  • качества и точности обработки металла;
  • экономичности. Использование оборудования с программным управлением позволяет снизить затраты на содержание штата сотрудников.

За автоматизированными станками будущее металлургии, поэтому сегодня они повсеместно внедряются на производстве.

Разновидности установок с ЧПУ.

Оборудование с ЧПУ для обработки металла — современные установки, что поддаются программированию на определённый режим работы. В зависимости от назначения и технологических операций, разделяется на 3 группы:

  • токарное;
  • фрезерное;
  • широкого спектра действия.

Последние — машины универсального назначения. По диапазону рабочих режимов такие станки уступают узкоспециализированному оборудованию. Подходят для обеспечения нужд небольших производственных цехов. Закупка такого оборудования позволит сократить расходы и эффективно сэкономить пространство. Наиболее распространённые и востребованные — токарные установки. На таких станках, оснащённых ЧПУ, изготавливают детали, выполняют нарезку, точение и сверление железных заготовок. Такое оборудование представлено на рынке в широком видовом составе.

Типы токарных станков с ЧПУ.

Оборудование представлено машинами с разным принципом установки. Так, токарные станки, оснащённые ЧПУ, различаются на вертикальные и горизонтальные модели. Согласно отличиям по функционалу, бывают токарно-фрезерными и для работы с деталями крупногабаритных размеров. Перечень видов на этом не заканчивается, на сайте компании «Акма» можно уточнить другие типы станков с числовым программным управлением.

Особенности отдельных видов установок с ЧПУ.

Станки с ЧПУ различаются по назначению и набору функций. Горизонтальные машины рассчитаны на работу в широком диапазоне частотных режимов. Допустимые параметры определяются типом металла. На производстве эти машины применяют для обработки поверхностей изогнутой конфигурации: конических, цилиндрических и пр. Эти станки оснащены режимами для выполнения основных операций по обработке заготовок из цветного и чёрного металла: сверления, резьбы, точения деталей.

Оборудование с ЧПУ токарно-фрезерного типа сочетает функции сразу двух установок. На таких машинах можно за один приём выполнить широкий комплекс операций по обработке заготовки. За счёт этого сокращаются затраты времени и повышается производительность станка, рост объёмов производства.

Оборудование для работы с крупногабаритными деталями (d>200мм) характеризуется узкой спецификой назначения. Такие станки незаменимы в подготовке больших заготовок. Оборудование для металлообработки этого типа характеризуется высокими показателями мощности и производительности, экономит время на выполнение технологических задач.

Источник: сайт www.akma.com.ua

Видео пример обработки металла станком с ЧПУ.

Особенности станков ЧПУ

Станки с числовым программным управлением, без которых просто невозможно представить себе современное высокотехнологичное производство, – это комплекс сложного оборудования, предназначенного для решения ряда задач.

Их применяют для выполнения рутинных операций, например при металлообработке большого числа заготовок с высокой скоростью и точностью или при сложнейших работах по созданию тканей.

Существуют и бытовые модели, предназначенные для установки на столе.

Новые виды оборудования позволяют сократить рабочий персонал до минимума, что может позволить решить проблему дефицита квалифицированных специалистов. Однако требования, которые приходится предъявлять к персоналу, обслуживающему любой станок ЧПУ, существенно возросли.

  • Особенность оборудования
  • Виды станков для обработки дерева и металла
  • Устройство некоторых видов
  • Обслуживание и наладка, программирование
  • Техника безопасности
  • Станки ручной сборки (портативные)
  • Будущее станков с ЧПУ

Особенность оборудования

Для наладки, пуска и ремонта станков ЧПУ уже недостаточно базовых навыков специалиста 20 века.

Наладчик и оператор должны быть знакомы с современными методиками, например иметь некоторые представления о программировании, знать основы и принципы работы электронной и компьютерной техники. Без достаточного количества таких специалистов станочный парк, даже самый высокотехнологичный, не обеспечит окупаемость этого весьма недешевого оборудования.

Схему работы станка с ЧПУ можно описать упрощенно. Например, работа металлообрабатывающего станка выглядит примерно так: параметры будущего изделия вводятся в память аппарата через компьютер, обрабатываемая заготовка крепится в станке соответствующим образом. Настраивается необходимая оснастка. После запуска станка заготовка обрабатывается по определенной программе, заложенной в компьютере. На выходе получают готовую деталь или изделие с необходимыми свойствами.

Подготовка иных станков может потребовать более сложных манипуляций. В оборудование, производящее сварочные работы, необходимо будет заправить сварочную проволоку, подключить баллоны с газом. Ткацкие станки с ЧПУ потребуют заправки соответствующих материалов.

Виды станков для обработки дерева и металла

Портальные металлообрабатывающие станки с ЧПУ и оборудование для работы с древесными материалами наиболее распространены и востребованы на сегодняшний день. Принципы обработки металла и древесины во многом схожи, поэтому можно рассмотреть одновременно обе группы, с некоторыми оговорками:

  • токарные станки выполняют обработку крутящихся заготовок методом резания. Заготовки могут представлять собой болванки различного сечения как из металла, так и древесины. Кроме этого, на таких станках можно нарезать все виды резьбы;
  • фрезерные (фрезеровочные) и фрезерно-центровальные станки необходимы для работы на плоских и фасонных поверхностях с применением различных фрез (в горизонтальной и вертикальной плоскостях);
  • сверлильное и сверлильно-расточное оборудование применяется для получения сквозных и глухих отверстий, а также зенкования и зенкирования отверстий;
  • шлифовальные станки с ЧПУ нужны для обработки поверхностей заготовок и готовых изделий различными методами шлифовки.

Пользуются спросом вертикально-фрезерные станки с ЧПУ, предназначенные для обработки металлических деталей сложной формы.

Реже встречаются некоторые другие виды специальных, как правило, универсальных, станков. Например, гравировально-фрезерные станки применяются при работе с деревом, оргстеклом, пластиком, фанерой, цветными металлами. Могут использоваться в небольших мебельных, рекламных и полиграфических мастерских для раскроя материалов и нанесению различных надписей и гравировок.

Чтобы правильно выбрать станок с ЧПУ, надо четко представлять, для каких целей он нужен, с какой точностью предстоит обрабатывать металл или дерево, в каком объеме будет проводиться работа. Оборудование для обработки дерева имеет практически такую же конструкцию, как для металла, но отличается меньшей мощностью, что скажется на цене. Если необходимо выполнять гравировку, то можно остановить выбор на современной модели, выжигающей лазером. Существуют плоттеры, предназначенные специально для дома, стоимостью порядка 500 долларов и больше.

Устройство некоторых видов

Фрезеровальные, токарные и другие виды станков имеют несколько схожих конструктивных элементов. При сборе самодельного ЧПУ-станка это надо иметь в виду.

Станина. Представляет собой чугунное основание, на котором закреплены основные узлы оборудования. Как правило, предусмотрена возможность ее монтажа к полу. Небольшие станки для дома могут иметь облегченную станину.

Электродвигатель – основная силовая установка. В универсальных станках может присутствовать несколько электродвигателей разного типа.

Приспособления для удержания заготовки. В разных станках применяются различные устройства. В токарных и токарно-револьверных станках заготовка фиксируется в зажимном патроне, который является окончанием шпинделя – вала, вращаемого электромотором. На сверлильных и шлифовальных станках заготовка фиксируется на рабочем столе зажимными приспособлениями.

Приспособление для удержания рабочего инструмента. Это могут быть зажимные патроны различных видов. В том числе патроны револьверного типа, позволяющие одновременно фиксировать несколько видов рабочего инструмента: резцы, сверла или фрезы. Во время работы при смене режимов обработки выбор необходимого инструмента будет осуществляться автоматически. В таком случае операции будут последовательно выполняться без остановки станка.

Приспособления для охлаждения заготовки и режущего инструмента. В процессе работы, во избежание перегрева, к рабочей зоне подается охлаждающая жидкость, что сохранит режущий инструмент от разрушения.

Блок управления. Руководит процессом работы согласно заданной программе. Этот электронный блок – мозг станка. Все операции находятся под его контролем. В этот же блок входит и контроллер, устройство, являющееся частью компьютеризированной системы, которая управляет в пространстве положением рабочего инструмента и заготовок. Важной особенностью контроллера является число осей (2 или 3), которые он способен контролировать и синхронизировать. Для этого используются промышленные комплектующие, не используемые в обычных компьютерах, и специальное программное обеспечение.

Устройство для ввода программы. Оно может быть представлено в виде компьютера или дисплея с буквенно-цифровой клавиатурой. Иногда компьютер встраивается непосредственно в станок, а иногда устанавливается отдельно.

Исполнительные механизмы. Это разного типа сервоприводы, шаговые двигатели, датчики и прочие вспомогательные элементы.

На крупных производственных площадках станки с ЧПУ могут объединяться в целые сети, связанные особым образом. Так формируются, например, конвейерные линии.

Некоторые виды станков могут иметь отличное от указанного исполнение. Станки для плазменной резки выполнены в виде стола, над которым перемещается во всех пространственных положениях рамка с установленным на ней плазмотроном (он является в данном случае рабочим инструментом). Станок комплектуется набором соответствующих баллонов, необходимых для создания потока плазмы, который режет заготовку. Пульт управления с компьютером расположен отдельно во избежание поражения оператора станка ультрафиолетовым излучением.

Читать еще:  Чертежи и 3D-модели дробильного оборудования

Обслуживание и наладка, программирование

Обслуживание сложного оборудования должно производиться согласно рекомендациям производителя. В связи с этим обязательно следует изучать всю документацию, прилагаемую к оборудованию. Все механизмы должны периодически смазываться определенными видами смазок. Стружку во время и после работы следует тщательно удалять. Режущий инструмент нужно своевременно затачивать или заменять при поломке.

Начальным этапом наладки станков с ЧПУ является определение того, как должна выглядеть заготовка после ее обработки. Это можно сделать, используя различные компьютерные программы для моделирования, как 3Д, так и более простые – 2Д, другими словами, трехмерные или двухмерные. В компьютерах промышленных станков присутствует ряд шаблонов деталей. Для получения стандартных форм достаточно указать размеры детали, которую необходимо получить на выходе.

Сложные детали нестандартных форм удобнее всего создавать в 3d-редакторах. Изображение будущей детали будет более наглядным. После редактирования файл с программой переносят в память станка. Далее наладчик производит подготовку станка к запуску: устанавливает режущий инструмент, производит диагностический запуск станка, устанавливает заготовку в место ее крепления. После обработки первой заготовки должен производиться контрольный замер. В случае отсутствия дефектов цикл повторяется.

Техника безопасности

В связи с тем, что работа станков с ЧПУ ведется в автоматическом режиме, около станка обязательно должен находиться наладчик или оператор, готовый при необходимости обесточить оборудование. Необходимо следить, чтобы все предохранительные кожухи во время работы были закрыты, а сам станок был заземлен. Обязательно предусмотреть наличие средств пожаротушения, в том числе позволяющих тушить электроприборы, находящиеся под напряжением. Весь персонал, допущенный к работе со станком, должен быть специально обучен и иметь все необходимые допуски по безопасности.

Станки ручной сборки (портативные)

Во многих странах мира любители техники оценили по достоинству возможности станков с ЧПУ. Кроме того, портативные аппараты могли бы облегчить жизнь небольшим мастерским, выпускающим продукцию маленькими сериями.

Так как профессиональное оборудование не всегда доступно по цене, стало популярным изготовление станков с ЧПУ своими руками. Некоторые фирмы даже наладили производство настольных 3д-принтеров и различных мини-станков с ЧПУ для любителей самоделок. В интернете можно найти целое сообщество MIR CNC, посвященное мини-ЧПУ (CNC – Computer Numerical Control).

Умельцы собирают станочки, используя запасные части от старых принтеров, сверлильных и фрезерных станков, обрезки металла и фанеру. Некоторые используют даже акрил, что очень сложно. Среди них встречаются настолько удачные модели, что по функциональным качествам и по надежности конструкции не уступят фабричным аналогам, даже превзойдут их.

Любопытны присутствующие в продаже комплектующие для станков для металла, дерева, которые позволяют, собирая узлы и детали своими руками по чертежу или по собственным схемам, создать неповторимый станок с уникальными свойствами.

Интересны модели лазерных 3Д-принтеров. Их можно приобрести модулями и собрать или купить готовое рабочее изделие. Изготовители позиционируют эти модели как аппараты для создания всевозможных небольших изделий из пластика. Это могут быть шестеренки, подставки, сувениры, игрушки. Печатающая пластиком головка перемещается по трем осям, создавая заданную конструкцию, которая моделируется заранее на компьютере.

Есть в продаже и покрасочные станки с ЧПУ, которые могут заинтересовать мастеров, нуждающихся в покраске большого числа мелких и средних по размерам элементов в мастерской. Эти станки работают с лаками и красками, в том числе с порошковыми.

Предлагаемый кругло-фрезерный станок справится с цилиндрическими заготовками. Производитель рекомендует использовать его для создания декоративных элементов из дерева.

Будущее станков с ЧПУ

Еще в начале 19 века предпринимались попытки создать программируемый станок. В 1804 году французский ткач-изобретатель Жаккар создал станок, позволяющий при помощи программирования простейшими методами создавать незатейливые узоры на тканях. Программа задавалась при помощи картонных карточек с отверстиями (прообраз будущих перфокарт). Однако более или менее серьезное оборудование с принципом ЧПУ появилось лишь во второй половине 20 века.

На сегодняшний день уже невозможно обойтись без высокотехнологичного производства. Работники, паяющие вручную печатные платы для создания электроприборов, ушли в прошлое. Бурное развитие станкостроения, ориентированного как для крупных предприятий, так и для малых, позволяет предположить, что через несколько десятилетий роботизированные линии на производстве всех отраслей и всех масштабов станут нормой.

Особенности правильного выбора фрезерного станка с ЧПУ: советы и рекомендации

Существует широкий ассортимент фрезерных ЧПУ-станков, которые предназначены для выполнения разного рода работ. Модельный ряд отличается также производительностью, что позволяет точно подобрать агрегат под индивидуальные нужды, но в то же время затрудняет процесс поиска подходящего варианта. Выбор фрезерного станка с ЧПУ профессионалы осуществляют, руководствуясь богатым опытом и профильными навыками. Но даже им бывает сложно, ведь рынок постоянно пополняется новыми усовершенствованными моделями.

Есть ключевые моменты, на которые в первую очередь следует опираться при выборе станка с ЧПУ:

  • материалы и профиль обработки,
  • скорость и точность работы,
  • необходимый ресурс оборудования.

На функциональность влияют специфика конструкции и ее комплектация: свойства деталей и узлов, расходных материалов. Мы рекомендуем вам изучить классификацию и возможности станков, прежде чем выбирать подходящую модель.

Общие сведения об ассортименте

Продуманная конструкция современных установок с ЧПУ позволяет использовать их во многих отраслях производства:

Модели различаются не только по сферам применения, но и конструктивно. По этому принципу выделяют такие станки:

  • горизонтальные, вертикальные и универсальные;
  • консольные и бесконсольные;
  • двух-, трех- и четырехкоординатные;
  • одно- и двухшпиндельные;
  • настольные и напольные.

Широкий ассортимент агрегатов представлен моделями с разными опциями и инструментальным оснащением.

Подготовка к выбору

Предварительно необходимо подготовить точную информацию относительно будущей деятельности, в процессе которой и будет применяться станок. На ее основе разрабатывают технологическую карту производства. Она включает следующие пункты:

  • материалы, с которыми предстоит работать, их свойства;
  • необходимые действия и последовательность операций;
  • частота повторения операций;
  • интервалы времени, необходимые для выполнения разных операций;
  • необходимость организации автоматизированных технологических ЧПУ-линий.

Информация из технологической карты поможет вам определить наиболее важные детали, на которые стоит сделать упор при выборе станка.

Конструктивные элементы станка

Для обеспечения точности и скорости обработки станок с программным управлением составляют следующие детали (в стандартной комплектации):

  • основание,
  • рабочий стол,
  • шпиндель,
  • набор режущих инструментов,
  • двигатель,
  • система управления.

Далее подробно рассмотрим характеристики основных деталей.

Шпиндель

Это устройство представляет собой мощный электродвигатель компактного размера с вмонтированным приводом и цангой, которая зажимает фрезу. От него в большой степени зависит точность обработки. Качественный шпиндель работает долго и без огрехов; плохой может выдать брак, нанести вред станку при аварии или травмировать рабочих.

Производитель в заводской комплектации станка задает оптимальную мощность шпинделя, необходимую для выполнения стандартных задач. Фрезеры небольшого формата для 3D-гравирования оснащают шпинделем 800; 1,5; 2,2 кВт, поскольку этот вид работ не требует силовой обработки. В агрегатах для раскройки ДСП или МДФ уместен вариант на 3 кВт и более.

Шпиндели оснащены охладительной системой: жидкостной или воздушной . Тип системы выбирают под конкретные задачи. Жидкостный вариант менее шумный, такие устройства могут функционировать на максимальных оборотах без риска перегрева. От скорости вращения шпинделя зависит производительность оборудования.

Обратите внимание: предустановленная на агрегат модель шпинделя определяет выбор фрез для него, задает угол их крепления и способ применения.

Направляющие

Они влияют на точночть выполнения работ и жесткость конструкции. Недорогие фрезерные установки оснащены круглыми направляющими, которые подходят для обработки дерева, пластика и подобных материалов. Для достижения максимальной точности и для работы с более твердыми материалами стоит подбирать квадратные профильные рельсовые направляющие.

Рабочий стол

Станки малых габаритов оснащают мобильными столами.

Остальные модели имеют неподвижный вариант, перемещается в котором только портал по оси Y. Такие столы бывают 2 видов: вакуумные и с Т-пазами .

На вакуумном столе деталь крепится благодаря мощности вакуумного насоса. В его сборку входит уплотнительный шнур, который служит для отсечения лишних участков заготовки.

Столами с Т-пазами чаще комплектуются станки небольшого формата. Они удобны для обработки МДФ, ДСП и дерева. Главное их достоинство — прочное крепление деталей. Дополнительно на столы устанавливают накладки из ПВХ, которые следует менять по мере износа.

Двигатель

Зачастую покупатели выбирают двигатель самостоятельно, однако стоит учитывать, что станки с рабочим полем до 1200х1200 мм с завода укомплектованы шаговым мотором.

ЧПУ станки с широким рабочим полем можно укомплектовать шаговым или серводвигателем .

Сервопривод отличается большей динамикой и точностью позиционирования. Он не теряет шагов благодаря внутреннему датчику, который обнаруживает нарушения и заставляет систему корректировать движение механизмов даже на высоких оборотах. Такой привод предпочтителен, но он имеет высокую стоимость. Для задач, которые не требуют сверхвысокой точности (например, производство мебельных фасадов), подойдет фрезер с шаговым двигателем.

Системы управления

В широком ассортименте систем управления ЧПУ-оборудованием простыми считают такие ПО, как Mach 3, а передовыми — наработки следующих компаний-производителей станков:

  • HAAS,
  • Heidenhain,
  • Fаnuc, Seikos,
  • Syntec,
  • Mоriseiki.

Наиболее распространенные простые контроллеры, предназначенные для 3D и 4D-обработки:

  • Mach 3,
  • NC Studio,
  • NK 105 и пр.

С операциями раскроя или гравировки справляются такие недорогие системы, как NC Studio или DSP-контроллеры. Они требуют базовых навыков, отличаются простотой в эксплуатации и приемлемой стоимостью.

Некоторые промышленные станки оснащают «стойками» для смены инструментов без прерывания работы. Подобные аппараты находятся под управлением систем Fanuc серии Oi и им подобных. Они предназначены для 6 и 8 координат и позволяют синхронно управлять 4 осями.

Система смазки

Необходимый элемент в устройстве оборудования с ЧПУ — централизованная система смазки. Существует 2 ее вида: ручная и автоматическая . Смазка служит для обработки трущихся элементов — направляющих. Автоматическая система отличается удобством и работает по таймеру. Она входит в базовую сборку станка формата 1200×1200 мм и больше.

Область фрезеровки

Ее величина влияет на допустимый размер изделия для обработки. Каждая сфера применения имеет отдельные требования к размерам. Но существуют универсальные аппараты с регулируемой областью. Чтобы избежать промаха при подборе фрезерного оборудования с ЧПУ, стоит заранее определить необходимую величину области фрезеровки.

Виды фрезеров в зависимости от рабочего материала

Фрезерные станки с программным управлением предназначены для обработки различных материалов:

  • дерева, МДФ, ДСП, фанеры;
  • цветного и черного металла;
  • стекла и оргстекла;
  • пластика или акрила.

Для правильного выбора следует детально рассмотреть особенности оборудования в соответствии с предполагаемым для работы материалом.

Резка металла

Фрезерные аппараты с ЧПУ для металлообработки отличаются прочной конструкцией и высокой мощностью.

Чтобы уменьшить изнашивание или избежать заклинивание фрезы, станки оснащают системой подачи охладительной жидкости к месту рабочего контакта. В качестве охладителя используют воду или машинное масло.

Чтобы автоматически устранять отходы с обрабатываемых поверхностей в процессе фрезеровки, в станках предусмотрена конструкция для установки системы отсоса воздуха. Для этого на специальные крепления устанавливают раструб мощного промышленного пылесоса.

Выбор фрезерного станка по металлу зависит от типа материала и поставленной задачи:

Настольный гравировальный станок с ЧПУ по металлу используют для фрезеровки и гравировки изделий из мягких металлов, например, латуни.

Для грубой и финишной обработки цветных металлов подойдет фрезерный и гравировальный аппарат с функцией 3D. Он служит для серийной работы с литыми заготовками, выпуска изделий из алюминиевых плит и листов. Для ускорения производственного процесса возможна комплектация системой автоматической смены инструмента.

Для производства рекламных конструкций, 3D-обработки подойдет серия 2500, где на выбор предусмотрено 4 величины рабочего поля по координатам X и Y.

Для раскройки листовых металлов, фрезеровки и 3D-обработки алюминия и его композитов (панелей) предназначены серии 3000, 3200, 4000 (усиленный с большей производительностью), 4400 (с функцией 4D-обработки) и 5000 (с автоматической подменой инструмента).

Технические характеристики ЧПУ-оборудования для металла позволяют ему работать и с другими материалами.

Деревообрабатывающая промышленность

Общие особенности деревообрабатывающих станков:

  • Их конструкция проще, чем у фрезеров по металлу.
  • Цена и стоимость их обслуживания ниже.
  • Они легче в обращении и ремонте.
  • Имеют низкие требования к мощности и показателям прочности.
  • В некоторых моделях отсутствует функция охлаждения фрезы.
  • Автоматическая уборка отходов необязательна, поскольку с этой задачей может справиться оператор.

Такие аппараты служат для изготовления:

  • декоративных ножек, балясин и прорезного декора;
  • фасадов для мебели и фигурных консолей;
  • накладных резных элементов;
  • сувенирных изделий, рамок для картин и фотографий.

Выбор фрезерного станка по дереву зависит от области применения:

Чтобы обеспечить возможность обработки крупных деталей, при изготовлении корпусной мебели выбирают станки с большими габаритами области фрезеровки (серии: 3000, 3200, 4000, 4400 и 5000). Такие аппараты отличаются размером, повышенной сложностью направляющих и рамы.

Для изготовления фигурной мебели используют технику автоматической резки узоров, 3D-фрезеровки. Установки с программным управлением обеспечивают повышенную четкость и скорость выполнения сложных элементов.

С такими задачами, как выпуск мелких резных деталей и гравировка декоров и барельефа, хорошо справляется настольный фрезерно-гравировальный станок. Благодаря компактным размерам и форме его можно использовать в качестве домашнего оборудования.

Производственный процесс в этом случае обычно сопровождается большим количеством пыли. Для ее поглощения должна быть предусмотрена система вакуум-аспирации.

Для выполнения столярных работ (соединений «шип-паз», отверстий под замки, резки контуров и др.) используют шипорезно-долбежный станок с ЧПУ по дереву.

Оборудование с ЧПУ массово используют на фабриках и в мастерских при изготовлении мебели, окон, дверей, фасадов и декоративных изделий из древесины.

Станки для оргстекла и пластика

В этих станках применяют фрезы с твердосплавными, корундовыми или алмазными рабочими поверхностями. Они бывают двух видов:

  • С напылением.
  • Цельноспеченные. Отличаются высокой прочностью и долговечностью. Их производят при большой температуре и высоком давлении методом запекания алмазной крошки.

Обязательное условие работы на таком оборудовании — подача жидкости в место контакта фрезы с поверхностью обработки. Она способствует не только охлаждению, но и быстрому удалению пыли и фрагментов, которые мешают процессу и могут испортить заготовку при попадании под фрезу.

Для 3D-фрезерования, плоскостного раскроя и гравировки применяются станки серии:

  • 3000 (классический 3D-станок),
  • 3200 (предполагает быструю и частую смену инструмента),
  • 4000 (усиленный вариант модели 3000 с большей производительностью),
  • 4400 (с функцией 4D-обработки),
  • 5000 (с автоматической сменой инструмента).

Указанные станки предназначены для работы со следующими материалами:

  • поливинилхлорида,
  • акрилового стекла,
  • поликарбоната,
  • макетных пластиков,
  • разных видов стеклопластика.

Кроме того, такое оборудование способно обрабатывать другие твердые материалы и заготовки из металла.

Полезные советы

Выбор фрезерного станка будет удачным, если вы уделите особое внимание следующим моментам:

  1. Нет необходимости приобретать аппарат с высокой мощностью для обработки материалов с невысокими показателями прочности: пластик, дерево, цветной металл.
  2. Размеры и вес станка подбираются не только с точки зрения функциональных возможностей. Следует учитывать и характеристики помещения, где он будет установлен: стационарные ЧПУ-станки позволяют обрабатывать крупные заготовки, но имеют большой вес, который способны выдержать не все междуэтажные перекрытия.
  3. Производительные модели потребляют много электроэнергии: возможности электросети помещения должны соответствовать требованиям мощности оборудования.

Правильно подобранный под выполнение необходимых задач станок будет быстро и точно работать без перебоев и поломок.

В заключение

Перед покупкой стоит заранее уточнить у производителя всю информацию о модели и материалах, с которыми она работает, о функциональных возможностях станка и наборе выполняемых задач. Определиться с выбором станка MULTICUT вам помогут наши специалисты. Для получения бесплатной консультации по всем возникшим вопросам отправьте заявку с помощью специальной формы на сайте.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector