Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Разновидности станков с ЧПУ для металлообработки

Станок с ЧПУ по металлообработке

С помощью станка происходит технологический процесс, который на нем предусмотрен. Системой управления является одно или несколько устройств, осуществляющие такое действие. На станках с числовым программным управлением (ЧПУ) для металлообработки предусмотрена программа, которая установлена на электронный носитель, как набор данных. Сегодня управление производственными процессами в промышленности происходит с помощью программируемых логических контроллеров.

Особенности станков с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ по металлообработке помогают осуществлять обработку пространственных и плоских поверхностей, имеющих сложную конфигурацию, кулачков, пресс-форм, штампов, при этом используются концевые и торцевые фрезы. На таких агрегатах можно выполнять сверлильные и разверточные работы благодаря специальному инструменту, который монтируется в соответствующие рабочие головки.

По конструкции станок с ЧПУ по металлообработке почти ничем не отличается от обычных фрезерных агрегатов. Но установка числового программного управления на оборудование в несколько раз увеличивает его производительность, а также повышает надежность, точность при выполнении операций с большой скоростью резания, а также четкое позиционирование фрез и других режущих инструментов.

Классификация у станков с ЧПУ происходит по четырем аспектам:

  • Автоматическая или ручная подача рабочих инструментов для резки.
  • Координатные передвижения бабки устройства или его рабочей поверхности.
  • Шпиндельный узел может располагаться вертикально или горизонтально.
  • Станки могут быть одноинструментальными или многоинструментальными.

От компоновки оборудования зависит деление его на разные категории, а именно: широкоуниверсальное, продольно-фрезерное, консольно-фрезерное, вертикально-фрезерное. Последний вид обязательно снабжается крестовой формы столом.

Для осуществления металлообработки системы с ЧПУ могут быть:

  1. Разомкнутыми. Благодаря шаговому двигателю происходит четкое дозирование процесса передвижения рабочих узлов устройства, что исключает необходимость в использовании датчиков обратной связи.
  2. Замкнутыми. В агрегатах монтируют датчики, контролирующие в ходе работы станка операции по обработке, а также привод, перемещающий рабочие узлы по схеме.

Движущей силой в современных станках с ЧПУ по металлообработке являются электродвигатели постоянного тока и асинхронные двигатели. С помощью прямого привода, специального редукторного механизма или ременной подачи они направляют вращение на шпиндель.

Горизонтальный тип станков применяется для обработки корпусных и крупных изделий. Однако на производстве чаще применяются вертикальные устройства, так как признаются более эффективными и универсальными.

Основные узлы оборудования

Станину делают сварной или литой. Когда нужно получить конструкцию сложной формы ее выполняют сварной. Литая станина изготавливается во всех остальных случаях, так как она характеризуется жесткостью и высоким демпфирующим потенциалом.

Обязательным элементом широкоуниверсального станка являются направляющие скольжения. Их работа основывается на трении скольжения, которое уменьшает показатель точности их интерполяции и снижает скорость передвижения рабочих элементов. Однако они характеризуются повышенной жесткостью.

Отличную точность перемещений гарантируют линейные направляющие, ведь их работа базируется на трении качения, однако у них мал коэффициент жесткости.

Шпиндель станка с ЧПУ по металлообработке подразделяется на два типа:

  1. Электрический двигатель с ротором, который нужен для установки фрез и любых других инструментов по резке.
  2. Механизм, который соединен с приводом посредством муфты или ременной подачей.

Первый тип устанавливается на оборудование, работающее с пресс-формами и сложными штампами, ведь он способен работать со скоростью вращения до 100 000 оборотов в минуту. Не более 15 000 оборотов может развивать второй тип шпинделя, его цена намного меньше , поэтому он широко распространен. Шпиндельный механизм на современных станках с ЧПУ по металлообработке может иметь гидростатические, аэродинамические и обычные подшипники качения.

Другими важными узлами агрегатов с ЧПУ являются:

  • Электродвигатель.
  • Система ЧПУ.
  • Магазин для рабочих приспособлений.

Обработка заготовок

Технология и особенности

Программное управление фрезерного станка, если правильно настроено, дает возможность перемещать фрезы и другие инструменты по любой траектории в зоне действия станка. Благодаря этому можно обрабатывать изделие с разных сторон за его одноразовое закрепление. Большинство современных станков с ЧПУ способно производить следующие виды работ:

  • Зенкерование, развертывание, сверление отверстий.
  • Фрезеровку криволинейных, цилиндрических поверхностей и различных плоскостей.
  • Точение наружных поверхностей цилиндрической формы.

Станки с тремя координатными осями способны производить такую работу. Если оборудование снабжено четвертой и пятой осью, тогда можно осуществить более сложную обработку металлических заготовок. Например, на пятикоординатных устройствах выполняют работу, связанную с резкой фасонных поверхностей, причем это делается качественно и оперативно.

Оборудование с пятью координатами представляет собой станок, который делает возможным поворот детали вокруг заданного значения оси, что является дополнением к основному передвижению инструмента по отношению к обрабатываемой детали.

Обычно пятую координату заменяют углом наклона шпиндельной оси. Если в течение работы его изменяют, прибегая к программе управления ЧПУ, то за одно закрепление детали на агрегате может начаться обработка малых по радиусу галтелей (переходных поверхностей). Данную операцию выполняют посредством конических концевых фрез, имеющих характерное закругление в форме сферы.

Трехкоординатный агрегат можно легко превратить в четырехкоординатный или пятикоординатный. Нужно лишь добавить поворотную рабочую поверхность на стол. Однако при этом рабочая зона станка уменьшится.

Итак, современные станки с ЧПУ для обработки металла имеют широкие функциональные возможности, они выполняют качественно и быстро множество операций. Благодаря им сокращаются затраты времени на технологический процесс, что сказывается на уровне производительности.

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.

Читать еще:  Краскопульт для водоэмульсионной краски – типы и их особенности

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.

Фрезерные станки с ЧПУ для малого бизнеса

Для построения и развития успешного бизнеса, связанного с работой на фрезерном станке с ЧПУ, важно наличие значительных преимуществ перед конкурентами: например, высочайшего качества продукции и доступных цен. Для того чтобы достичь этого, вам потребуется современное оборудование, позволяющее применять на производстве передовые технологии.

В данной статье расскажем, какие именно станки с ЧПУ подходят для малого бизнеса, какова стоимость того или иного оборудования, и насколько рентабелен такой вид деятельности.

  1. Виды станков с ЧПУ
  2. Какие работы можно выполнять на фрезерном станке с ЧПУ?
  3. Сколько стоит станок и расходные материалы?
  4. Рентабельность бизнеса
  5. В заключение

Виды станков с ЧПУ

В зависимости от выполняемых функций, станки с ЧПУ делятся на несколько групп:

  • токарные,
  • расточные,
  • сверлильные,
  • фрезерные.

Все эти аппараты объединяет наличие компьютерной системы управления, которая обеспечивает работу приводов станков и их оснастки.

  • операторского пульта (задает рабочие режимы);
  • дисплея (служит для контроля над рабочими режимами);
  • контроллера (определяет траекторию перемещения инструментов);
  • ПЗУ и ОЗУ (долговременная и кратковременная память для сохранения программ).

Бизнес на фрезере с ЧПУ исключает необходимость присутствия работника в цеху для осуществления ручных операций. Таким образом упрощается эксплуатация оборудования, исключается человеческий фактор, повышается производительность предприятия и точность изготовленных деталей. Однако обратите внимание: для функционирования автоматизированной деятельности требуются специальные кадры, обученные обращению со станками с ЧПУ.

Какие работы можно выполнять на фрезерном станке с ЧПУ?

Идеи для бизнеса, связанного с работой на станке с ЧПУ по дереву или металлу, достаточно разнообразны. Так, наличие установки дает возможность предоставлять услуги по выполнению фрезерных и гравировальных работ. Можно производить криволинейную раскройку древесины или металла, декоративную фрезеровку заготовок под заказ, предметы мебели и части оборудования. В качестве целевой аудитории в таком бизнесе выступают небольшие предприятия и единичные заказчики.

В первом случае стоит направить внимание на производственную отрасль, в главной степени на производство мебели, и на рекламную сферу. Суть сотрудничества сводится к производству под заказ нужных элементов или частей со сложной формой, работе с заготовками из древесины или металла, фигурной или криволинейной кройке листовых материалов и др. Подобные услуги пользуются спросом, поскольку большинство малых предприятий из-за ограниченности в средствах не имеют в распоряжении станков для фрезеровки. Это заставляет их совершать обработку или выпуск разной продукции на предприятиях с соответствующей специализацией. Владельцы рекламного бизнеса заказывают 2D- и 3D-резку, выпуск макетов наружной рекламы, логотипов, вывесок и др.

Бизнес для обслуживания индивидуальных заказчиков может включать выпуск скульптур и сувениров, игрушек, различных моделей и т.д.

Одновременно с обслуживанием заказчиков можно наладить линейный выпуск какого-либо товара (например, предметов декора, мебели, рамок и т.д.), который популярен на локальном рынке с целью продажи в розничных торговых сетях.

Сколько стоит станок и расходные материалы?

Главное оборудование для ведения бизнеса — фрезерный станок с числовым программным управлением. Производители, в том числе компания MULTICUT, реализуют большое число моделей, которые отличаются по функциональным возможностям и по производимой мощности. При выборе станка стоит руководствоваться перечнем услуг, которые ваше предприятие будет оказывать, и финансовыми возможностями.

По стоимости станки с ЧПУ делятся на 3 категории:

Бюджетное оборудование. К этому типу относятся, например, мини-станки с ЧПУ для малого бизнеса. Они имеют невысокую мощность и точность позиционирования, и небольшую поверхность для работы. Стоимость таких установок для фрезеровки составляет около 100 000 рублей. Они подходят для использования на малых производствах и служат для проведения обработки древесины и отдельных типов металлов. Такое оборудование способно осуществлять ограниченное число операций.

Оборудование средней категории цен. Такие станки оценивают в 500 000 рублей и более. Уровень их мощности позволяет наладить линейный выпуск разных изделий или работу с несколькими разновидностями металлов по персональному заказу. Также оборудование можно использовать для декоративной обработки поверхностей и производства объемных букв и изображений. Станки этой категории характеризуется идеальным балансом между стоимостью и функциональными возможностями и подходят для небольшого предприятия.

Дорогостоящее промышленное оборудование. Оно отличается высокой мощностью и широкими функциональными свойствами. Его стоимость составляет от 1,5 млн. рублей и более. Такое оборудование способно выполнять операции по обработке почти всех материалов и 3D-моделирование заготовок.

Фрезерные установки следует обеспечить требующимися комплектующими и запасными частями. Наиболее важно наличие всех необходимых, а также запасных фрез. Совокупно в комплекте фрезы, сверла и граверы для фрезеровки разных материалов обойдутся примерно в 50 000 рублей.

В роли расходных материалов выступают разные металлы и дерево. Иногда заготовки для работы предоставляют клиенты. В остальных случаях сырье следует закупать самостоятельно, при этом его себестоимость включается в конечную цену продукции.

К постоянным расходам относится зарплата операторов, которые обслуживают оборудование. Главные требования к операторам:

  • умение обращаться с оборудованием,
  • опыт работы,
  • высокая квалификация.

Административную работу (ведение отчетности, поиск заказчиков, продажу продукции) для экономии средств на первых порах может взять на себя владелец бизнеса.

Читать еще:  Устройство обратного клапана на воду и как установить

Помимо прочего, ежемесячное необходимо оплачивать электроэнергию. Траты на этот ресурс будут составлять от 15 000 рублей и более. В целом ведение такого рода предпринимательской деятельности обходится, как правило, в сумму около 40 000 рублей ежемесячно.

Рентабельность бизнеса

На стоимость работ по фрезеровке заготовок влияет вид их материала, толщина и габариты деталей. Средняя стоимость обработки погонного метра обходится приблизительно в 20 рублей. С учетом мощности производства и объема заказов дневной доход может насчитывать от 3 000 рублей и более.

Производство продукции по индивидуальному заказу дает доход около 5 000 рублей за один продукт. Каждый месяц предприятие по оказанию услуг фрезеровки может приносить доход от 100 000 рублей, а чистая прибыль составляет от 60 000 рублей. В таком случае бизнес удается окупить примерно за год. В процентном соотношении рентабельность предприятия по обработке материалов на фрезерных станках с ЧПУ составляет около 50-60 %.

В заключение

Помимо прочих услуг, бизнес, связанный с использованием фрезерного станка с ЧПУ, может включать в себя гравирование надписей и рисунков, выпуск модельной оснастки и упаковки для нестандартных предметов, производство печатных плат, настольных игр, детских игрушек и др. Креативный и организованный подход к ведению предпринимательской деятельности позволит постепенно увеличивать ассортимент, производить эксклюзивную продукцию и предоставлять удобные и эффективные решения для ваших клиентов.

Станки с ЧПУ для металлообработки

Управление станком – это действие, обеспечивающее исполнение технологического процесса, предусмотренного на конкретном станке. Система управления – это одно или несколько устройств, которые осуществляют данное действие.

Станки с ЧПУ для металлообработки предусматривают использование программы, которая задана на электронном носителе как набор данных.

В современной промышленности управление производственными процессами выполняется программируемыми логическими контроллерами.

Системы числового программного управления — это все устройства и методы организации процессов, которые используются для числового программного управления механизмом. На нашей выставке с устройством можно ознакомиться наиболее подробно.

Типы станков с ЧПУ для металлообработки

Станки с ЧПУ для металлообработки бывают нескольких типов:

  1. Позиционные — назначаются только точки конца траектории движения для исполняющих элементов (например, станки для сверления, расточки).
  2. Контурные или непрерывные — перемещение исполняющего механизма происходит по назначенной кривой (в эту группу входят фрезерные, токарные, шлифовальные станки).
  3. Универсальные или комбинированные — предоставляют возможность запрограммировать не только координаты конца, траекторию перемещения, но и изменение вида операции с изделиями, замену используемых инструментов (применяется в токарных станках многоцелевого назначения).
  4. Многоконтурные — управляют работой нескольких производственных узлов и механизмов станка.

На нашей выставке представлено все многообразие систем ЧПУ.

Конструкция станков с ЧПУ для металлообработки

Станки с ЧПУ для металлообработки, сохраняя надёжность, имеют более обширный спектр возможностей производства.

Часто конструкция данных станков совмещает использование разных видов обработки изделий, оптимизированные процессы загрузки и выгрузки заготовок, автоматизацию производственного цикла и возможность дистанционного управления процессами:

  • Сокращение длины кинематических цепей (использование отдельных приводов, меньшего количества передач) позволило повысить жёсткость станка, увеличить скорость выполнения операций. За счёт этого улучшилась точность обработки изделий.
  • Минимизация зазоров между элементами механизмов станка, снижение трения, повышение виброустойчивости, использование датчиков обратной связи в станках также повысило точность обработки изделия.
  • Разогрев станка или его гидросистемы перед началом работы позволяет снизить деформации изделия. Датчики температур также могут помочь в исправлении величины тепловой погрешности.
  • Использование дополнительных рёбер жёсткости укрепляет базовые детали станка.
  • Направляющие станков с ЧПУ меньше подвергаются износу, на них воздействует пониженная сила трения. Это позволяет увеличить точность работы станка.

В настоящее время функционированием всех элементов станка управляют микропроцессоры.

Приводы в станках с ЧПУ для металлообработки представляют собой двигатели, работу которых обеспечивает постоянный (при низких мощностях) или переменный ток (при высоких мощностях).

Преобразователи частот — блоки, управление которыми происходит через устройство-программатор. Данные с него выводятся на цифровой или графический дисплей. Такие преобразователи используются в асинхронных двигателях.

Станки с ЧПУ оборудованы усложнёнными конструкциями шпинделей (в них установлены автоматические системы фиксации инструмента, электронные датчики контроля процессов). Сам шпиндель изготавливается жёстким, с износоустойчивыми элементами.

Устройства, отвечающие за смену инструментов, снижают количество времени обработки изделия, надёжно фиксируют инструмент, обеспечивают высокоточную работу станка с ЧПУ.

Вспомогательные элементы станков с ЧПУ, которые отвечают за замену инструмента, удаление стружки, смазку, отличаются от тех, что используются в станках ручного типа управления. Это обусловлено повышением эффективности работы оборудования, оснащённого программным управлением.

Современные станки с ЧПУ для металлообработки демонстрируются на выставке «Металлообработка».

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.

Читать еще:  Хотите купить станок для оцилиндровки бревен в Москве?

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.

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.

Станок с ЧПУ по металлообработке

  • 1 Особенности станков с ЧПУ
  • 2 Основные узлы оборудования
  • 3 Обработка заготовок

Особенности станков с ЧПУ

По конструкции станок с ЧПУ по металлообработке почти ничем не отличается от обычных фрезерных агрегатов. Но установка числового программного управления на оборудование в несколько раз увеличивает его производительность, а также повышает надежность, точность при выполнении операций с большой скоростью резания, а также четкое позиционирование фрез и других режущих инструментов.

Классификация у станков с ЧПУ происходит по четырем аспектам:

  • Автоматическая или ручная подача рабочих инструментов для резки.
  • Координатные передвижения бабки устройства или его рабочей поверхности.
  • Шпиндельный узел может располагаться вертикально или горизонтально.
  • Станки могут быть одноинструментальными или многоинструментальными.

От компоновки оборудования зависит деление его на разные категории, а именно: широкоуниверсальное, продольно-фрезерное, консольно-фрезерное, вертикально-фрезерное. Последний вид обязательно снабжается крестовой формы столом.

Для осуществления металлообработки системы с ЧПУ могут быть:

  • Разомкнутыми. Благодаря шаговому двигателю происходит четкое дозирование процесса передвижения рабочих узлов устройства, что исключает необходимость в использовании датчиков обратной связи.
  • Замкнутыми. В агрегатах монтируют датчики, контролирующие в ходе работы станка операции по обработке, а также привод, перемещающий рабочие узлы по схеме.

    Движущей силой в современных станках с ЧПУ по металлообработке являются электродвигатели постоянного тока и асинхронные двигатели. С помощью прямого привода, специального редукторного механизма или ременной подачи они направляют вращение на шпиндель.

    Горизонтальный тип станков применяется для обработки корпусных и крупных изделий. Однако на производстве чаще применяются вертикальные устройства, так как признаются более эффективными и универсальными.

    Основные узлы оборудования

    Обязательным элементом широкоуниверсального станка являются направляющие скольжения. Их работа основывается на трении скольжения, которое уменьшает показатель точности их интерполяции и снижает скорость передвижения рабочих элементов. Однако они характеризуются повышенной жесткостью.

    Отличную точность перемещений гарантируют линейные направляющие, ведь их работа базируется на трении качения, однако у них мал коэффициент жесткости.

    Шпиндель станка с ЧПУ по металлообработке подразделяется на два типа:

  • Электрический двигатель с ротором, который нужен для установки фрез и любых других инструментов по резке.
  • Механизм, который соединен с приводом посредством муфты или ременной подачей.

    Первый тип устанавливается на оборудование, работающее с пресс-формами и сложными штампами, ведь он способен работать со скоростью вращения до 100 000 оборотов в минуту. Не более 15 000 оборотов может развивать второй тип шпинделя, его цена намного меньше , поэтому он широко распространен. Шпиндельный механизм на современных станках с ЧПУ по металлообработке может иметь гидростатические, аэродинамические и обычные подшипники качения.

    Другими важными узлами агрегатов с ЧПУ являются:

    • Электродвигатель.
    • Система ЧПУ.
    • Магазин для рабочих приспособлений.

    Обработка заготовок

    Технология и особенности

    • Зенкерование, развертывание, сверление отверстий.
    • Фрезеровку криволинейных, цилиндрических поверхностей и различных плоскостей.
    • Точение наружных поверхностей цилиндрической формы.

    Станки с тремя координатными осями способны производить такую работу. Если оборудование снабжено четвертой и пятой осью, тогда можно осуществить более сложную обработку металлических заготовок. Например, на пятикоординатных устройствах выполняют работу, связанную с резкой фасонных поверхностей, причем это делается качественно и оперативно.

    Оборудование с пятью координатами представляет собой станок, который делает возможным поворот детали вокруг заданного значения оси, что является дополнением к основному передвижению инструмента по отношению к обрабатываемой детали.

    Обычно пятую координату заменяют углом наклона шпиндельной оси. Если в течение работы его изменяют, прибегая к программе управления ЧПУ, то за одно закрепление детали на агрегате может начаться обработка малых по радиусу галтелей (переходных поверхностей). Данную операцию выполняют посредством конических концевых фрез, имеющих характерное закругление в форме сферы.

    Трехкоординатный агрегат можно легко превратить в четырехкоординатный или пятикоординатный. Нужно лишь добавить поворотную рабочую поверхность на стол. Однако при этом рабочая зона станка уменьшится.

    Итак, современные станки с ЧПУ для обработки металла имеют широкие функциональные возможности, они выполняют качественно и быстро множество операций. Благодаря им сокращаются затраты времени на технологический процесс, что сказывается на уровне производительности.

  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector