Станки чпу что такое. Фрезерные станки с ЧПУ — виды и особенности

Фрезерные станки с ЧПУ — виды и особенности

Развитие технологий стало причиной того, что компьютеры и другие передовые технические средства все активнее используются в повседневной жизни людей, а также в промышленности. Например, на современных промышленных предприятиях все чаще можно встретить фрезерный станок с ЧПУ, который управляется не руками оператора, а при помощи специальных компьютерных программ и соответствующих электронных устройств.

Фрезерный станок с числовым программным управлением

Благодаря такой системе управления значительно облегчается эксплуатация станка, а из процесса изготовления деталей исключается человеческий фактор, который может оказывать негативное влияние на их качество и точность обработки.

Принцип работы фрезерных станков

Фрезерное оборудование позволяет осуществлять различные технологические операции: резку, сверление, расчет расстояний между отверстиями, которые необходимо выполнять, а также ряд других. В качестве материалов, которые можно обрабатывать на таком оборудовании, могут выступать:

• древесина;
• черные, а также цветные металлы;
• керамика;
• полимерные материалы;
• природный и искусственный камень.

Заготовки закрепляются на рабочем столе, а их обработка выполняется за счет вращающейся фрезы, которая и режет материал.

Станок с ЧПУ обрабатывает металлическую заготовку

Фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, выпускаются в различном конструктивном исполнении.

1. модели, обладающие широкой универсальностью;
2. горизонтального типа;
3. вертикального типа.

Самыми популярными и, соответственно, распространенными являются фрезерные станки с ЧПУ консольного типа. На консоль закрепляется обрабатываемая заготовка, и именно этот рабочий орган совершает движения по отношению к режущему инструменту. Сам шпиндель такого станка не движется, он жестко зафиксирован в одной позиции.

Обработка на фрезерных станках бесконсольного типа осуществляется за счет того, что перемещаться в них может как рабочий стол, который движется в двух направлениях, так и шпиндель, способный изменять свою позицию в вертикальной плоскости, а также во всех остальных направлениях.

Основные узлы фрезерного станка с ЧПУ

Станок фрезерной группы с ЧПУ автоматически выполняет операции, информация о которых предварительно записана на один из носителей. Программы, которые управляют его работой, могут быть нескольких типов.

• Позиционные, предполагающие фиксацию координат конечных точек, по которым и выполняется обработка заготовки. Такое программы используются для управления станками сверлильной и расточной группы.
• Контурные, управляющие траекторией обработки заготовки. Они используются для управления станками круглошлифовальной группы.
• Комбинированные, которые объединяют в себе возможности программ контурного и позиционного типа. Такими программами управляются станки, относящиеся к многоцелевой категории.
• Многоконтурные. С их помощью можно управлять всеми функциональными возможностями станка, они являются самыми сложным типом ПО. При помощи таких программ обеспечивается управление широкоформатным оборудованием.

Фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, обладают целым рядом значимых преимуществ:

• позволяют увеличить производительность обработки в 2–3 раза;
• дают возможность изготавливать детали с высокой точностью;
• минимизируют объем ручного труда, что позволяет уменьшить штат обслуживающего персонала;
• сокращают время, необходимое для подготовки заготовок;
• минимизируют время обработки деталей.

Разновидности оборудования

Станки фрезерной группы, оснащенные ЧПУ, в зависимости от того, какой материал на них обрабатывается, подразделяются на следующие категории:

1. для работы по металлу;
2. для обработки заготовок из древесины;
3. фрезерно-гравировальной группы.

Большую категорию оборудования данной группы составляют станки, на которых обрабатываются детали, выполненные из различных металлов:

1. настольные фрезерные станки, оснащенные ЧПУ;
2. обрабатывающие центры, отличающиеся высокой функциональностью;
3. станки широкоуниверсального типа;
4. токарно-фрезерной категории;
5. сверлильно-фрезерной группы.

Фрезерные станки, управляемые при помощи специальных программ, можно использовать и для оснащения домашней мастерской, так как они отличаются простотой эксплуатации и дают возможность изготавливать детали из металла, выполненные с высокой точностью своих геометрических параметров.

Фрезерный станок с ЧПУ за работой

На предприятиях, которые производят мебель, а также в строительных компаниях применяются фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, с помощью которых выполняется обработка заготовок из древесины. На таких станках обрабатываются изделия из древесины, а также заготовки из полимеров, алюминиевых сплавов, фанеры и ДСП.

Станок с ЧПУ, на котором возможно выполнять операции гравировки, применяется для обработки изделий, изготовленных из металла, натурального и искусственного камня, бетона и ряда других материалов. С его помощью изготавливают декоративные каменные колонны, статуэтки, другие изделия, выполняющие исключительно декоративную функцию. Такие станки по металлу и ряду других материалов чаще всего используют для производства различных рекламных конструкций.

По принципу работы и своей производительности фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, могут быть следующих категорий:

• отличающиеся небольшими габаритами и невысокой производительностью — мини станки;
• настольного типа;
• вертикально-фрезерного типа;
• широкоформатные.

Станки, которые используются для оснащения домашней мастерской, нельзя назвать профессиональными, их преимущественно используют для полезного хобби. Такие фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, отличаются невысокой стоимостью, поэтому ими часто оснащаются мастерские различных учебных заведений: школы, технические училища, ВУЗы и др.

Оборудование настольного типа обладает рядом весомых преимуществ:

1. невысокая стоимость;
2. исключительная мобильность;
3. простота эксплуатации и конструктивного исполнения.

Такие станки, несмотря на свою компактность, способны выполнять различные технологические операции по металлу и другим материалам: фрезерование, сверление, растачивание.

Для обработки заготовок, обладающих большими габаритами, используются вертикально-фрезерные станки. В качестве рабочих инструментов на них применяются сверла, фрезы цилиндрического, концевого, фасонного и торцевого типа. С помощью такого оборудования, которым преимущественно оснащаются крупные производственные предприятия, можно выполнять обработку как горизонтальных, так и вертикальных поверхностей.

Широкоформатные фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, полностью соответствуют своему названию: в их конструкции имеется специальная рабочая головка, которая может поворачиваться в любом направлении. Благодаря своей универсальности такие станки чаще всего используются для оснащения цехов нестандартного оборудования и инструментальных участков.

Широкоформатный фрезерный станок с ЧПУ

Обзор станков

Прежде чем решить вопрос, какой фрезерный станок выбрать для оснащения домашней мастерской или производственного предприятия, важно ознакомится с характеристиками оборудования, которое предлагается на современном рынке. На сегодняшний день наиболее востребованным являются фрезерные станки, производимые в следующих странах:

Пятикоординатный фрезерный станок

Наиболее известными компаниями, которые производят и реализуют фрезерные станки с ЧПУ, являются:

Одними из самых быстрых станков, которые также отличаются широким разнообразием настроек и дополнительных функций, являются модели торговой марки GCC Jaguar.

Широким разнообразием ассортимента станков для обработки деталей из металла и других материалов отличается компания JCC. В каталоге данного производителя представлены станки с ЧПУ следующего назначения:

1. универсального типа, предназначенное для выполнения гравировальных и фрезерных работ;
2. для обработки изделий из древесины и металла;
3. прошивные станки электроэрозийного типа;
4. оборудование фрезерно-токарной группы.

Передовые программные продукты, с помощью которых управляются станки данной торговой марки, позволяют задействовать весь их потенциал.

Вертикально-фрезерный с ЧПУ МА655

Фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, торговой марки RuStan — это, преимущественно, оборудование широкоуниверсального типа, с помощью которого можно выполнять широкий перечень технологических операций. Отличает модели данной торговой марки и то, что при их приобретении можно воспользоваться разнообразными скидочными программами, а также возможностью гарантийного и постгарантийного обслуживания.

По-настоящему уникальными являются фрезерные станки с ЧПУ, выпускаемые под торговой маркой Redwood. Они способны выполнять обработку деталей в формате 2d и 3d. Реализация технологии 3d предполагает, что по заданной программе из заготовки получают объемную деталь, полностью соответствующую заданным геометрическим параметрам.

Главным принципом работы специалистов, занимающихся выпуском фрезерного оборудования торговой марки Kami, является производство высококачественной продукции. При помощи станков данной торговой марки можно обрабатывать не только металл, но и детали из камня, древесины, пластика и даже стекла.

Компания Hyundai Wia специализируется на выпуске станков с ЧПУ, на которых производится продукция для аэрокосмической и автомобильной промышленности. Программы, которые используются для их управления, предполагают минимальное вмешательство со стороны человека и значительно упрощают использование подобного оборудования.

Фрезерный станок от немецкого производителя Zenitech

В каталоге известного производителя Zenitech преобладает профессиональное фрезерное оборудование с ЧПУ, предназначенное для обработки деталей из металла и древесины.

На современном рынке широко представлено фрезерное оборудование с ЧПУ торговой марки Инвест Адам. Основными преимуществами моделей, которые отличаются своей компактностью и универсальностью, являются:

• высокая точность обработки;
• эффективность и производительность;
• управляющие программы могут воспроизводиться неоднократно;
• конструкция отличается высокой надежностью;
• связь с компьютером, который управляет работой оборудования, осуществляется через обычный USB-порт.

Для оснащения домашней мастерской и крупного производственного предприятия можно использовать фрезерный станок с ЧПУ, выпущенный немецкой компанией BZT. Отличает станки данной торговой марки высокая устойчивость, надежность фиксации заготовок, точность и оперативность обработки. Удобным является и то, что станки данной торговой марки могут работать практически на любом программном обеспечении.

На стоимость фрезерного станка с ЧПУ оказывают влияние следующие параметры:

• сложность конструкции оборудования и его тип;
• тип производства, для которого предназначено оборудование;
• страна производитель и торговая марка;
• функциональность станка.

Наиболее простой конструкцией обладают настольные станки с ЧПУ, которые и стоят значительно дешевле более функционального оборудования. Чтобы сэкономить на приобретении фрезерного станка, выбирайте оборудование отечественных производителей. В среднем, стоимость настольного фрезерного оборудования с ЧПУ составляет порядка 4000 долларов США. Варьироваться такая цена может от ряда факторов: габариты станка и рабочего стола, мощность двигателя, вес оборудования и его функциональность.

Стоимость оборудования вертикально-фрезерной группы с ЧПУ варьируется в пределах от 7000 до 25000 долларов США. Цена конкретной модели оборудования зависит от ее мощности, количества оборотов шпинделя и точности обработки.

Отечественный станок ГФ2171

Широкоформатные фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, являются самыми дорогими в своей категории, так как они позволяют выполнять широкий спектр технологических операций. Высокая стоимость такого оборудования окупается тем, что его можно эксплуатировать в достаточно интенсивном режиме. Перечень операций, которые можно выполнять при помощи оборудования данной категории, впечатляет:

1. раскройка заготовок;
2. фрезерование поверхностей различного типа;
3. полировальные операции;
4. сверление;
5. расточные операции.

Как правильно выбирать фрезерный станок

Выбирать фрезерный станок, оснащенный ЧПУ, следует не по рекламному видео, а по функциональным возможностям такого оборудования и его техническим характеристикам. Руководствоваться в данных ситуациях необходимо следующими критериями:

• тип станка, который необходим для выполнения определенных задач;
• преимущества и недостатки определенных моделей;
• размеры рабочего стола;
• наличие в конструкции Т-образного паза, который способствует более удобному закреплению заготовки;
• напряжение, необходимое для работы станка с ЧПУ;
• функциональные возможности;
• категория: настольные, мини или профессиональные;
• гарантийные обязательства, которые предоставляет производитель.

Ну и, конечно, по выбранному оборудованию можно просмотреть и видео от производителя, которое даст возможность понять, какими характеристиками оно обладает. Не следует выбирать станок с ЧПУ, способный выполнять те функции, которые вам никогда не пригодятся.

Что такое станки с ЧПУ, и какие технологические операции они выполняют

Что такое станки с ЧПУ, и какие технологические операции они могут выполнять. Когда, в условиях производства, выгодно приобретать оборудование с программным управлением? Устройство и автоматизация станков на программном управлении. Написание управляющей программы для ЧПУ.

Что такое ЧПУ и как расшифровать эту аббревиатуру? Это сокращенное обозначение Числового Программного Управления — компьютеризованной системы, которая контролирует работу исполнительных органов (суппорта, шпинделя, поворотного стола) на производственных станках.

Приводы, получив команду от системы ЧПУ, начинают перемещать рабочий орган по траектории описанной в управляющей программе (УП) станочного оборудования. УП это, по сути, набор команд в виде G и М-кодов — языке программирования ЧПУ. УП остается в памяти системы, и оператор (обученный токарь или механик) всегда может ее отредактировать, скопировать, или составить новую из блоков.

Станки с числовым программным управлением используются практически в каждой отрасли народного хозяйства. С их помощью делают изысканные деревянные панно и мебель, изготавливают рекламные сувениры и макеты, вытачивают игрушки. Но их основное назначение — это, конечно же, металлообработка.

У этого оборудования много плюсов. Высокая производительность — один станок с ЧПУ заменяет собой 5-6 обычных машин. Управление ЧПУ станками сводится к наладке и контролю по заданной схеме, поэтому потребность в грамотных токарях и квалифицированных фрезеровщиках сразу падает. Но за преимущества приходится платить, а в случае как со станком ЧПУ сэкономить не удастся.

Целесообразность применения

Когда, в условиях производства, выгодно приобретать оборудование с программным управлением?

• Деталь стоит очень дорого (вал или лопатки турбин, авиационные запчасти, детали медицинского оборудования), а значит, нужно исключить саму вероятность ошибки.
• Изделия выпускаются серийными партиями.

• Деталь имеет сложную поверхность. Для ее механической обработки потребуется выполнить множество технологических операций.
• В процессе изготовления детали возможны небольшие изменения в ее конструкции. На станке ЧПУ изменения в управляющую программу можно внести сразу с пульта оператора агрегата.
• У детали маленький квалитет по допуску (первые 6 из 19). Если на станках установлено числовое программное управление, то допустимые отклонения в размерах изготавливаемой детали определяются дискретным шагом привода, который не превышает 3 мкм.

Классификация станков ЧПУ, их характеристика и обозначения

Для расшифровки обозначений моделей станков используются буквенно-цифровые обозначения, поэтому вы должны знать, какую букву (цифру) используют для определения степени автоматизации, класса точности, назначения станка.

Технологические группы

Если проводить классификацию станочного оборудования по виду основных операций, то их можно разделить на следующие технологические группы:

• Фрезерная группа и сверлильно-расточная. Так как современное фрезерное оборудование довольно универсально, и может растачивать, сверлить, зенкеровать, то грань между фрезерной, сверлильной и расточной группой довольно условна.
• Токарная.
• Шлифовальная.
• Зубообрабатывающая.
• Многоцелевые станки или обрабатывающие центры.

Этой же классификацией каждой из групп присвоен свой номер. У токарных станков — 1-й номер, фрезерных — 6-й, сверлильных и расточных — 2-й, у разных станков — 9-й. Когда приходится расшифровывать маркировку, обращайте внимание на первую цифру. Именно она означает технологическую группу оборудования.

Степень автоматизации

В управляющих системах СЧПУ, которыми оборудуются станки с программным обеспечением, тоже есть свои схемы классификации. Здесь разделение идет по следующим параметрам:

1. Назначение. Выпускаются позиционные, прямоугольные, непрерывные, комбинированные станочные системы управления.
2. Способ загрузки. Программное обеспечение в систему может устанавливаться через диск, флеш-носитель, магнитную или перфорированную ленту.
3. Тип привода: шаговый, ступенчатый, регулируемый.
4. Число управляемых (одновременно) координат и погрешности их задания.

Степень автоматизации оборудования обозначается Ф «N», и в его маркировке стоит на последнем месте.

• Ф1 — механизм оснащен устройством цифровой индикации. Координаты перемещения вводятся с клавиатуры, каждый раз на один кадр программы.
• Ф2 — в оборудовании используется позиционная (в сверлильных и координатно-расточных группах) или прямоугольная (во фрезерных, токарных и расточных группах) система управления.
• Ф3 — оборудование с контурными или непрерывными СЧПУ. Используя их можно обрабатывать поверхности любой степени сложности.
• Ф4 — ЧПУ станком управляет многооперационная комбинированная СЧПУ, в которой совмещаются возможности контурного и позиционного управления.
• Ц — цикловое программное управление. Самая дешевая и простая система автоматизации. Устанавливается на машины для производства однотипных деталей. Система циклового управления используется на станках с 2-3 точками позиционирования.

В маркировку обязательно вводятся индексы, отражающие наличие устройств автоматической смены инструмента (АСИ). Обозначаются они буквами: «Р» — смена и фиксация инструмента, осуществляются поворотом револьверной головки, «М» — смена инструмента из специального барабана, так называемого, инструментального магазина. В маркировке моделей отечественных станков ЧПУ это буквенное обозначение ставят перед видом системы программного управления Ф «N».

Основные параметры станков ЧПУ

Для сверлильной группы это — самый большой диаметр сверления, для расточной — диаметр шпинделя, для фрезерной — ширина рабочей поверхности стола, оборудование токарной группы характеризует максимально возможный диаметр обрабатываемого отверстия.

Как расшифровывается маркировка модели станка? Например, у нас есть станок 1А616Ф3. Расшифровка будет следующей: станок токарный (1 группа), усовершенствованный (после номера группы добавлена буква А), относится к типу токарных и лобных станков (6 тип), у оборудования 16 типоразмер (выбирается по максимальному диаметру обрабатываемой детали), с установленной контурной системой СЧПУ.

Принцип программирования

Что такое ЧПУ? Если говорить о комплектации, то система состоит из:

• Шкафа с пультом оператора.
• Дисплея.
• Контроллера управления — устройства, обрабатывающего информацию УП и управляющие работой приводов.
• Постоянного и оперативного запоминающего устройства (память).

В первую очередь работа этих устройств направлена на оперативное и корректное выполнение команд управляющей программы (УП). Но кто, и как ее пишет? Если вы хотите знать все о станках с ЧПУ, без этой информации не обойтись.

Для создания управляющей программы можно воспользоваться одним из предложенных методов:

А) Ручное программирование. Программная часть УП пишется технологом, который путем ввода числовых данных задает координаты перемещения рабочего органа вручную. Это трудоемкий и кропотливый процесс, поэтому его применение оправдано только если на производстве всего несколько автоматизированных станков, и они ориентированы на изготовление простых деталей.

Б) Программирование с пульта оперативной системы числового программного управления (shop-floor). УП пишется с использованием сенсорного экрана и джойстика, расположенных на стойке станка. Модели пятого поколения при вводе управляющей программы могут использовать диалоговый режим. Оператор ЧПУ, в любой момент, может протестировать программу или провести ее коррекцию.

В) Метод программирования с помощью систем САПР и CAM. Используется при написании программ для изготовления сложных деталей, с большим количеством задействованных операций. Программные средства управления пишутся в несколько этапов.

• С помощью графических программ САПР (AutoCAD, Solid, Catia, Компас) инженеры создают электронный чертеж детали.
• В программу САМ (SheetCam, Kcam. MeshCam, CorelDraw) загружается полученный графический файл, предварительно преобразованный в формат DXF, Exeilon, HPGL, Gerber. Таким образом импортируется геометрия детали. Задача программиста-технолога описать траекторию движения рабочего органа путем задания чисел, выбрать способ обработки из предложенных вариантов, назначить рабочий инструмент. Параллельно процессу написания программы на экране происходит ее визуализация (функция бэкплот).
• Создается промежуточный Cl-файл на базе информации полученной из предыдущего этапа. Этот файл обрабатывается специальной программой, которая называется постпроцессор или паспорт. На выходе получают управляющую программу в соответствии с форматом конкретного станка. В этой УП команды уже сгенерированы в виде G- и М-кодов.

Требования к подобному программному обеспечению, как вы понимаете, довольно высоки. УП стоит тысячи долларов и токарем она не пишется.

Станки фрезерные с ЧПУ

Основное назначение станков этой группы — фрезерование, как простых плоских деталей, так и изделий сложной пространственной формы. Современные фрезерные станки с ЧПУ ориентированы на выполнение большого числа технологических операций. Кроме фрезерования на них можно раскраивать листовой металл, обрабатывать заготовку под разными углами, выбирать пазы. Чтобы расширить спектр работ эти металлорежущие механизмы оснащаются устройствами АСИ — револьверными шпиндельными головками или инструментальным магазином.

Количество хранимых в одном магазине инструментов впечатляет — есть магазины на 300 инструментов!

Промышленностью выпускаются следующие виды фрезерных станков:

• Вертикально-фрезерные. Шпиндель расположен вертикально (перпендикулярно столу). Применяются при обработке заготовки с одной из сторон.
• Горизонтально-фрезерные. Шпиндель устанавливается параллельно плоскости стола. Оборудование используется для многосторонней обработки.

Из-за конструктивного разнообразия классификация фрезерных станков с ЧПУ становится затруднительной. Независимо от того, к какому из видов (вертикальная или горизонтальная компоновка), относится фрезерный станок ЧПУ, он может быть консольным или бесконсольным, иметь один или несколько шпинделей, управлять одновременно движением по трем (и более) координатам.

Согласно установленной на станке СЧПУ выделяют следующие типы фрезерных станков:

• С позиционным управлением. На этих программах работает сверлильно-фрезерное оборудование.
• С контурным управлением. Эти виды станков используются для фрезерования сложных криволинейных поверхностей.
• С комбинированным (смешанным) управлением. Станок, работающий на этой системе, используется для комплексной обработки деталей.

Конструктивные особенности фрезерного станка с ЧПУ

• Мощная станина, корпус, укреплённый ребрами жесткости.
• Высокие показатели жесткости шпинделя.
• Одинаково хорошее качество обрабатываемой поверхности как при встречном, так и при попутном фрезеровании.
• Оборудование оснащено высокоточными винтами и рельсовыми направляющими качения для горизонтального перемещения рабочих органов.

Номенклатура фрезерных металлорежущих станков исчисляется сотнями моделей. Здесь не редкость оборудование длиной 10 м и более. Но есть в этой группе и настоящие «малютки» — мини фрезерные станки с программным управлением, которые помещаются на обычный стол. Таким станком с ЧПУ пользуются в основном владельцы небольших мастерских — для мелкосерийного производства однотипных деталей из металла, дерева, стекла, пластика. И хотя мощность такого станка не превышает 750 Вт, а габарит — одного метра, его конструкция в целом аналогична крупным заводским станкам.

Мини станки с ЧПУ оборудуются шаговым приводом (сервоприводом) для перемещения каретки, шпинделем, который поворачивается в любом угловом направлении, регулируемым по высоте столом. Управляющая программа, как правило, идет в комплекте с оборудованием и подключается через обычный ПК.

Станки токарные с ЧПУ

На токарном станке обработка производится резцом со сменными пластинами. Он закрепляется в резцедержателе, который вместе с салазками и поворотной плитой входит в узел суппорта. Токарный станок с ЧПУ может быть оборудован кассетным резцедержателем (вмещает до 12 инструментов). Заготовка зажимается в токарном патроне, закрепленном на вращающемся шпинделе. Рабочие органы токарного станка приводятся в движение приводными механизмами, причем скорость вспомогательного хода практически всегда делается выше скорости рабочего.

Классификация токарных станков с ЧПУ по виду выполняемых работ

На сегодняшний день широко используется несколько типов этого оборудования:

• Центровые. Обработка заготовки производится по контуру деталей цилиндрической и конической формы, фасонных поверхностей. Основной способ обработки — точение.
• Патронные. Нарезают резьбу, зенкеруют, сверлят, обтачивают заготовки под фланцы, шестерни, диски, втулки. Токарные станки этого вида могут применяться для обработки как внутренней, так и внешней поверхности деталей.
• Патронно-центровые. Универсальные токарные станки, успешно совмещают технологические возможности по обработке патронных и центровых механизмов.
• Карусельные. Используются для металлообработки крупногабаритных заготовок, деталей неправильной формы. Одностоечные карусельные ЧПУ станки применяют, если диаметр заготовки не превышает 2 м. Для заготовок с диаметром до 12…15 метров потребуются двухстоечные токарные станки ЧПУ.

Конструктивные характеристики

• Для токарных станков с ЧПУ характерна вертикальная или круто наклоненная компоновка. При такой конструкции стружка легче удаляется из рабочей зоны, оборудование с ЧПУ занимает меньшую площадь, можно подключить к станку автоматическое загрузочное устройство любого типа.
• Все несущие конструкции станка выполняются более жесткими, за счет увеличения толщины металла и дополнительных ребер жесткости.
• Токарные станки с ЧПУ оборудуются инструментальными сменными магазинами или автоматическими револьверными головками, которые ставятся на место резцедержателя.

Многоцелевые станки (обрабатывающие центры)

Многоцелевые станки на числовом программном управлении обеспечивают комплексную обработку детали без ее перебазирования. МЦС оборудуются комбинированными (смешанными) системами программного управления. С ЧПУ что устанавливается на этом оборудовании, можно зенкеровать, растачивать, раскраивать, фрезеровать, нарезать резьбу на металлических заготовках, нарезать фаски на торцах труб. Если обрабатывается заготовка плоской детали или детали корпуса, то используют МЦ сверлильно-расточной группы.

Для металлообработки заготовок валов, втулок, фланцев и шестерен потребуется МЦ токарно-шлифовальной группы.

Конструктивные особенности

• Практически всегда в комплектацию оборудования входят сменные инструментальные магазины. Настройка инструмента на размер происходит заранее.
• Обрабатывающие центры оборудованы поворотными столами, которые обеспечивают перемещение заготовки в разных плоскостях. В комплектацию современных обрабатывающих центров могут входить переналаживаемые приспособления-спутники по смене заготовок.
• В конструкции используются малоинерционные высокомоментные электродвигатели, отличающиеся высоким быстродействием и способностью развивать высокий крутящий момент на малых частотах.

По компоновке МЦС подразделяются на:

• Горизонтальные. Предназначаются для односторонней обработки заготовок с большими габаритами, но это только если не использовать поворотных приспособлений. В этом случае при одном закреплении деталь можно обработать сразу с нескольких сторон.
• Вертикальные. Предназначаются для обработки заготовки с 2-5 сторон. В таких станках головка шпинделя, с помощью специальных поворотных приспособлений, может поворачиваться вдоль горизонтальной (или вертикальной) оси.

Проблемы

Хотите узнать все о станках ЧПУ? Что же, тогда промолчать о проблемах будет некорректным. Есть определенные сложности на этапе постпроцессирования СПУ. По идее G и М-коды должны быть универсальны для всех станков, и если программист пишет в УП код M5, то предполагает, что эта команда остановит шпиндель, а не запустит цикл сверления. Но, по факту, зачастую возникает масса нестыковок, и станок не может правильно отработать запрограммированные перемещения. Еще одна проблема — недостаток квалифицированных наладчиков и технологов-операторов.

Для молодых специалистов программное управление станками — открытая книга, но они плохо разбираются в технологии обработки металла или дерева. Опытные токаря и слесаря, напротив, не знают компьютера, и их приходится обучать работе с фрезерным, расточным или токарным станком буквально заново, с нуля. Словом, проблема, о которой говорили уже давно, (в стране не хватает грамотных токарей и программистов) распространяется и на эту сферу производства.

Что же, проблемы есть, но главное — они решаемы. Тот, кто хоть раз видел, что такое ЧПУ, и как работает станок по программному управлению, уверен — за автоматизированным оборудованием будущее, и в этом сомнений нет.

Виды фрезерных станков

Фрезерные станки предназначены для обработки деталей и заготовок с плоскими и фасонными поверхностями. Широко распространены в металлообрабатывающей области промышленной сферы. Несмотря на разнообразие видов станка основные элементы конструкции схожи. Технологические возможности фрезерного станка расширяются с помощью следующих дополнений:

• Универсальной, вертикальной или долбежной головки;

• Универсального делительного аппарата;

• Круглого делительного стола;

• Устройства для нарезания гребенок и т. д.

Остановимся на каждом виде фрезерного станка подробней.

Вертикально-фрезерные станки

(Рис. 1) Данное оборудование предназначено для металлообработки заготовок с помощью торцевых, фасонных, цилиндрических и концевых фрез. Не исключено выполнение сверлильных работ. Применяется для обработки зубчатых колес и пазов, углов и рамок, вертикальных и горизонтальных плоскостей, выполненных из чугуна, стали, цветных металлов и различных сплавов.

Стоит отметить, в таких станках отсутствует консоль, а стол перемещается по направляющим станины. Благодаря такой конструкции станок обладает предельной жесткостью, что обеспечивает сравнительную точность обработки. Шпиндельная головка является и коробкой скоростей. Имеет установочное передвижение по вертикальным направляющим. Обращаем ваше внимание, что шпиндель вместе с гильзой можно сдвигать в осевом направлении.

Также вертикально-фрезерный станок имеет два вида:

• Вертикальный консольно-фрезерный станок;

• Вертикальный фрезерный станок без консоли.

Примеры: 6Р12П,6Р13,Кратон WMM-2,25.

Горизонтально-фрезерные станки

(Рис. 2) Данный тип оборудования имеет горизонтально расположенный шпиндель. Применяется для обработки небольших деталей/заготовок. Конструкция станка позволяет обрабатывать винтовые и фасонные, горизонтальные и вертикальные поверхности, а также углы и пазы. Работы выполняются с помощью дисковых и цилиндрических, угловых и концевых, торцевых и фасонных фрез. Обработка, требующая винтового движения или деления возможна только с применением дополнительных приспособлений.

Отличительной особенностью станка является возможность перемещать стол как перпендикулярно, так и параллельно оси шпинделя. Все «жизненно важные» узлы оборудования установлены на станине, внутри которой также находится коробка скоростей и шпиндельный узел. Коробка подач размещена на консоли, та в свою очередь перемещается по вертикальным направляющим. А оправку с инструментами поддерживает хобот с серьгами.

Приведем несколько моделей в качестве примера: НГФ-110-Ш4, 6П80Г, 6М82ГБ (на базе станка 6М82Г).

Сверлильно-фрезерные станки

(Рис. 3) Сверлильно-фрезерные станки по металлу предназначены для обработки горизонтальных, вертикальных и наклонных плоскостей, а также пазов в крупногабаритных заготовках. Благодаря отличному совмещению двух наиболее часто выполняемых операций в одном станке, существенно экономится производственное пространство и материальные средства. Стоит отметить, что сверлильно-фрезерная головка позволят производить обработку наклонных поверхностей и сверлить под углом. Также головка оснащена автоматическим реверсивным циклом.

Приведем несколько известных моделей: ВСМ-029, СФ-1, Stalex ZX50C, Stalex ZX7550C с УЦИ.

Универсальный фрезерный станок

(Рис. 4) Данный вид станков используется для изготовления деталей методом фрезерования в мелкосерийном производстве, в инструментальных цехах и небольших ремонтно-механических мастерских. Применяется для обработки вертикальных и горизонтальных плоскостей, моделей штампов, спиралей и т. д.

Коробка скоростей и шпиндельный узел размещены внутри станины вместе с основными узлами оборудования. Консоль передвигается по вертикальным направляющим, а по консольным направляющим перемещаются салазки с поворотным устройством, на котором располагается специальный стол, он в свою очередь, перемещается в горизонтальной плоскости под разными углами относительно оси шпинделя. Благодаря конструкционным особенностям, производимые работы выполняются быстро и качественно.

Некоторые модели: XW6136, X6436, XN6336C, PROMA FVV-30, Optimum MF1 Vario.

Настольные фрезерные станки

(Рис. 5) Благодаря своей компактности этот тип станков обрел широкую популярность среди ремонтных мастерских и автосервисов, школ и ПТУ. С его помощью выполняются такие операции — сверление отверстий, нарезание резьбы, горизонтальное фрезерование цилиндрическими, дисковыми, фасонными, и другими фрезами, вертикальное фрезерование торцевыми, концевыми, шпоночными и другими фрезами.

Среди конструкционных особенностей выделяют особую жесткость (при правильной установке станка), благодаря чему все работы выполняются с относительной точностью. Данный тип станков применят для серийного производства различных деталей. Основные преимущества настольных фрезерных станков это низкий уровень потребления энергии, мобильность, невысокая стоимость и компактность. Приведем несколько моделей: Optimum BF16 Vario, ВМД-16В (WMD16V), ВМД-20В (WMD20V).

Настольные фрезерные станки с ЧПУ

(Рис. 6) Данный тип станков предназначен для выполнения фрезерных работ, сверления, зенкерования и растачивания отверстий на деталях из черных и цветных металлов, их сплавов и пластмасс в единичном, мелкосерийном и серийном производстве. Это оборудование оснащается приводами, которые управляются контроллерами, подключенными к любому IBM PC совместимому персональному компьютеру.

Среди основных преимуществ отмечают:

• Значительное увеличение производительности по сравнению со станками ручного управления;

• Очевидное снижение необходимости в квалифицированных работниках;

• Существенное уменьшение сроков перехода на изготовление новых деталей;

• Более простое и практичное технологическое оснащение;

• Значительное сжатие сроков производственного цикла.

Самыми распространенными моделями являются: BF20 CNC Optimum, BF20L CNC, Optimum BF20 CNC PRO с ШВП.

Фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ

(Рис. 7) Фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ используются в следующих секторах промышленности: аэрокосмической, автомобильной, в сфере машиностроения, приборостроения, и других областях, которые не обходятся без массового производства высококачественных деталей. С помощью этих фрезерных обрабатывающих центров выполняется широкий диапазон фрезерных, сверлильных и растачивающих операций. Станки оснащаются современными приводами, управляемые специальными контроллерами, подключенными к любому IBM PC. Выпускается два типа станков: вертикальные и горизонтальные.

Стоит отметить, что все оборудование оснащается системой ЧПУ FANUC 0i Mate – MB. А системы контроля и управления оборудованы высококлассными элементами от мировых производителей. Эта разновидность станочного оборудования отличается высокими скоростями резания и высокой точностью позиционирования инструмента.

Вот несколько известных моделей: JET JVC-3S CNC с ЧПУ Siemens 828D, JET JVC-3F CNC с ЧПУ Fanuc 0i MATE MD, JET JVC-4F CNC, M500, DMTG VDL1000.

Фрезерные станки с ЧПУ

(Рис. Такие станки применяются для массового производства деталей высокого качества в различных областях промышленной отрасли. Изготавливается оборудование с применением последних технологий, поэтому отличаются абсолютно всем от обычных фрезерных станков. Среди особенностей выделяют высокую скорость производительности и отличное качество изготовленных деталей.

Приведем примеры: DALIAN XKW7136b, ОРША-Ф32ВФ3х01, 6ДМ83ШФ2, 6М81ШФ2.

Широкоуниверсальные фрезерные станки

(Рис. 9) Широкоуниверсальные фрезерные станки предназначены для выполнения всех видов фрезерных работ со сталью, чугуном, сплавами и другими материалами. В отличие от горизонтально-фрезерных станков, данный тип имеет еще одну шпиндельную головку, установленную на выдвижном хоботе, ее можно поворачивать под любым углом в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Не исключена раздельная и одновременная работа обоими шпинделями. Для дополнительной универсальности станка на поворотной головке устанавливают накладную фрезерную головку, она дает возможность обработать на станке детали необычной сложной формы не только с помощью фрезерования, но и сверлением, зенкерованием, растачиванием и т. д.

В отдельных видах широкоуниверсальных станков отсутствует консольная панель. Вместо нее по вертикальным направляющим станины, передвигается каретка, которая в свою очередь имеет горизонтальные направляющие для салазок с вертикальной рабочей поверхностью и Т-образными пазами. Как правило, с их помощью устанавливается дополнительные приспособления такие как, делительный стол или другое делительное устройство.

Приведем в качестве примера несколько широко распространенных моделей данного станка: НГФ-110-Ш4+ВФГ, JET JMD-939GH, СФ-676 (675), JET JMD-1452TS DRO.

Из вышеперечисленных моделей состоит фрезеровочная группа токарных станков. Они различны по габаритам и типу выполняемых работ. Но одинаково применяются в промышленной отрасли. Каждый из приведенных типов предназначается для выполнения специальных работ, которые невозможно произвести на станках другого класса.

Технические характеристики полностью зависят от конкретного производителя и марки станка. А качество производимых деталей зависит от уровня профессионализма мастера-фрезеровщика.

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2015.05.11

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Виды фрезерных станков с ЧПУ

В новом выпуске публикаций материалов из учебника Босинзона М.А «Обработка деталей на металлорежущих станках различного вида и типа» . Рассмотрим основные виды фрезерных станков и их устройство.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ И ИХ УСТРОЙСТВО

Фрезерный станок — металлорежущий станок для обработки резанием при помощи фрезы, наружных и внутренних плоских и фасонных поверхностей, пазов, уступов, поверхностей тел вра­щения, резьб, зубьев зубчатых колес и т.д. Эти станки широко применяются и подразделяются на две основные группы:

■ станки общего назначения, которые бывают горизонтальными и вертикальными. К данной группе относятся станки консольные и бесконсольные, продольно-фрезерные, станки непрерывного фрезерования (карусельные и барабанные);

■ специализированные. К этой группе относятся станки копиро­вально-фрезерные (рассмотрены в разд. V), зубофрезер­ные, резьбофрезерные, шпоночно-фрезерные (рассмотрены в разд. VI), шлицефрезерные и др.

Главное движение у фрезерных станков (вращательное) осущест­вляется фрезой, а движение подачи (поступательное) — заготовкой, но в некоторых случаях (например, при обработке крупных изде­лий) может сообщаться и фрезе.

Типоразмеры станков отличаются площадью рабочей поверхно­сти стола. По этому признаку различаются пять градаций станков:

■ 0 — типоразмер соответствует габаритным размерам стола 200 х 800 мм;

■ 1 — типоразмер соответствует габаритным размерам стола 250 х 1 000 мм;

■ 2 — типоразмер соответствует габаритным размерам стола 320 х 1 250 мм;

■ 3 — типоразмер соответствует габаритным размерам стола 400 х 1 600 мм;

■ 4 — типоразмер соответствует габаритным размерам стола 500 х 2 000 мм.

Универсально-фрезерный станок консольной конструкции характеризуется горизонтальным расположением оси шпинделя, имеет хобот с подвеской для крепления оправки фрезы и предна­значен для работы с разными типами фрез. Он имеет поворотный (в горизонтальной плоскости) стол, который может перемещаться в продольном, поперечном и вертикальном направлениях, что по­зволяет фрезеровать винтовые канавки.

Горизонтально-фрезерный станок аналогичен универсально­-фрезерному, но его стол не имеет возможности поворачиваться.

Вертикально-фрезерный станок по конструкции близок к го­ризонтально- и универсально-фрезерному станкам, но отличается от них вертикальным расположением оси шпинделя.

На рис. 10.2 представлены консольные фрезерные станки. Они имеют меньшую массу и занимают меньшую площадь по сравне­нию со станками других типов. Основным конструктивным отли­чием консольно-фрезерных станков является наличие консоли 1, перемещающейся в вертикальном направлении по направляющим станины 2. На консоли находятся горизонтальные направляющие, по которым движутся салазки 3, несущие стол 4, на котором за­крепляется заготовка.

Широкоуниверсальный горизонтальный консольно-фрезерный станок (рис. 10.2, а) отличается наличием дополнительной шпиндельной головки 5, смонтиро­ванной на выдвижном хоботе, которая может поворачиваться на любой угол в вертикальной плоскости. Еще большую уни­версальность придает станку наличие накладной фрезерной головки 6 со шпинделем, поворачивающимся под любым углом в горизонтальной плоскости. В этих станках отсутствует пово­ротная плита.

Рис. 10.2. Консольные фрезерные станки:

а — горизонтально-фрезерный станок: 1 — консоль; 2 — станина; 3 — салазки; 4 — стол; 5 — дополнительная шпиндельная головка; 6 — накладная фрезерная головка; б — горизонтальный универсальный станок: 1 — консоль; 2 — станина; 3 — салазки; 4 — стол; 5 — промежуточная поворотная плита; 6 — шпиндель; 7 — хобот; 8 — серьга; в — вертикальный консольно­фрезерный станок: J — консоль; 2 — станина; 3 — салазки; 4 — стол; 5 — вертикальная шпиндельная головка

Консольные горизонтальные универсальные станки (рис. 10.2, б) отличаются тем, что на салазках 3 установлена промежуточная поворотная плита 5, по горизонтальным направляющим которой перемещается стол 4. Шпиндель 6 станка расположен горизонтально, а на станине 2 смонтирован хобот 7, несущий поддерживающую серьгу 8. Фреза или набор фрез закре­пляется в оправке, один конец которой устанавливается в шпиндель, а другой — в отверстие серьги.

Вертикальный консольно-фрезерный станок (рис. 10.2, в) имеет вертикально расположенную шпиндельную го­ловку 5, которая может поворачиваться в вертикальной плоскости. Существуют конструкции станков этого типа, в которых имеется осевое перемещение шпинделя.

Бесконсольные вертикально-фрезерные (рис. 10.3, а) и горизонтально-фрезерные станки (рис. 10.3, б) отличаются тем, что салазки 2, несущие стол 3, перемещаются по горизонтальным направляющим станины 1, а шпиндельная бабка 4 перемещается в вертикальном направлении по направляющим стойки 5.

Продольно-фрезерные станки (одностоечные и двухстоечные) предназначены для обработки крупногабаритных деталей в основ­ном торцовыми фрезами. В этих станках по горизонтальным на­правляющим станины перемещается стол, а шпиндельные головки по стойкам портала, связанного балкой, или по направляющим по­перечины, которая передвигается по направляющим портала.

Карусельно-фрезерные и барабанно-фрезерные станки имеют круглый стол с горизонтальной осью вращения или многогранный барабан с вертикальной осью вращения, что обеспечивает круго­вую подачу. На стойках или на портале размещены шпиндельные головки с одним или несколькими шпинделями. Эти станки пред­назначены для обработки различных деталей в условиях крупносе­рийного и массового производства. Станины и стойки фрезерных станков представляют собой корпусные отливки коробчатой формы с ребрами жесткости и служат для размещения основных узлов станка. На станинах находятся литые или накладные направляющие для перемещения узлов. Наиболее распространенными типами фре­зерных станков являются широкоуниверсальные, горизонтальные, вертикальные и универсальные станки.

На консольных горизонтально-фрезерных и универсально­-фрезерных станках можно обрабатывать горизонтальные и верти­кальные плоские поверхности, пазы, углы, рамки, зубчатые колеса и др. Универсальные станки, имеющие поворотный стол, можно использовать для фрезерования всевозможных винтовых поверх­ностей. Технологические возможности этих станков расширяются с применением делительных, долбежных, накладных универсаль­ных головок и других приспособлений.

Рис. 10.3. Бесконсольные фрезерные станки:

а — вертикально-фрезерный станок; б — горизонтально-фрезерный станок: 1 — станина; 2 — салазки; 3 — стол; 4 — шпиндельная бабка; 5 — стойка

Консольно-фрезерные универсальные станки отличаются от горизонтально-фрезерных наличием конструкции, обеспечивающей поворот стола относительно вертикальной оси. Широкоуниверсальные фрезерные станки от универсальных отличаются наличием на стани­не специального хобота, на котором установлена дополнительная головка со шпинделем и рядом других конструктивных параметров. Детали и узлы фрезерных станков широко унифицированы.

Устройство вертикального консольно-фрезерного станка. Рас­смотрим конструктивные особенности и компоновку вертикально­фрезерного консольного станка. На нем можно выполнять разно­образные фрезерные работы по чугуну, стали и цветным металлам твердосплавным и быстрорежущим инструментом в условиях мел­ко- и крупносерийного производства.

На фундаментной плите 12 вертикально-фрезерного консольного станка (рис. 10.4) установлена станина 1. По вертикальным направляющим 13 станины от ходового винта, расположенного в колон­не 10, может перемещаться консоль 9, имеющая горизонтальные поперечные направляющие 7, на которых размещены салазки 8. На продольных направляющих салазок укреплен стол 4, его про­дольное перемещение может осуществляться вручную рукояткой 1 4, а поперечное — рукояткой 5. Вертикальное перемещение стола (вместе с консолью) осуществляется вручную рукояткой 6.

Частота вращения шпинделя 3 изменяется ступенчато рукоят­ками, расположенными на коробке скоростей 2.

Коробка подач 11 размещена в консоли, с помощью рукояток скорость движения подачи стола в горизонтальном и поперечном направлениях изменяется ступенчато. Привод подачи имеет от­дельный электродвигатель.

Технические характеристики вертикальных консольных станков приведены в табл. 10.1.

Устройство бесконсольного вертикально-фрезерного станка.

Отличительными особенностями конструкций станков этого типа являются:

■ более жесткие станина и стойка;

Бесконсольный вертикально-фрезерный станок модели 6А54 предназначен для обработки больших деталей в основном торцо­выми фрезами, в том числе с твердосплавными пластинами. Эти станки применяются в индивидуальном и серийном производстве. На них возможна обработка заготовок с большими припусками на высоких скоростях резания.

Общий вид бесконсольного вертикально-фрезерного станка показан на рис. 10.5. На неподвижной станине 1 размещается крестовый стол 4, который имеет возможность перемещаться по направляющим салазок 3 в продольном и по направляющим 2 ста­нины в поперечном направлениях. Шпиндельная бабка 7 с коробкой скоростей монтируется на вертикальных направляющих стойки 9. Главное вращательное движение — шпинделю сообщается от электродвигателя 8 с номинальной частотой вращения 1 460 об/мин через зубчатые передачи. Число ступеней частот вращения шпин­деля 16, минимальная частота — 39,6 об/мин, а максимальная частота — 1 240 об/мин.

Продольное и поперечное движения подачи стола осуществляются от коробки подач 10, которая находится в станине. Минимальная про­дольная подача S _пр = 47 мм/мин, а максимальная S _пр = 1 600 мм/мин.

Таблица 10.1. Технические характеристики вертикальных консольных станков

Рис. 10.5. Бесконсольный вертикально-фрезерный станок:

1 — станина; 2 — направляющие; 3 — салазки; 4 — стол; 5 — пульт; 6 — шпиндель; 7 — шпиндельная бабка; 8 — электродвигатель; 9 — стойка; 10 — коробка подач

Минимальная поперечная подача S _п = 24 мм/мин и максимальная S _П = 770 мм/мин.

Все установочные перемещения (изменение частоты вращения шпинделя и подач), освобождение и зажим шпиндельной бабки, са­лазок, гильзы шпинделя, автоматический подъем гильзы шпинделя и блокировка узлов осуществляются с помощью гидравлической системы станка. Управление станком происходит от подвесного пульта 5.

Технические характеристики бесконсольного вертикально­фрезерного станка модели 6А54 приведены в табл. 10.2.

Устройство продольно-фрезерного станка. Данный вид станка предназначен для обработки в основном торцевыми фрезами раз­личных плоскостей у крупногабаритных заготовок (или их групп), установленных в многоместных приспособлениях на столе станка. На вертикальных стойках такого станка, смонтированных на стани­не, расположены боковые фрезерные головки, а также поперечина с вертикальными фрезерными головками. Каждая головка имеет индивидуальный привод вращения шпинделя, оси шпинделей мо­гут перемещаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также устанавливаться под определенным углом.

Продольную подачу продольно-фрезерного станка имеет стол, поперечную — вертикальные фрезерные головки, а вертикальную – боковые. Все фрезерные головки имеют общий привод подач.

Таблица 10.2. Технические характеристики бесконсольного вертикально-фрезерного станка модели 6А54

На рис. 10.6 представлена компоновочная схема продольно­-фрезерного станка.

Рассмотрим продольно-фрезерный станок модели 6М610 кото­рый предназначен для комплексной обработки корпусных деталей из черных и цветных металлов, а также некоторых видов пластмасс методом фрезерования, сверления и растачивания. Станок состоит из продольно-подвижного стола и неподвижного портала. Такая компоновка обеспечивает высокую жесткость станка, что позволяет вести как черновую, так и чистовую обработку деталей, а также сохраняет точность станка в период длительной эксплуатации Станок оснащен вертикальной фрезерно-расточной ползунковой бабкой и накладной универсальной торцовой поворотной (через 90°) головкой, что позволяет обработать деталь с пяти сторон за одну установку. Установка крепления торцовой головки механизирована Станок имеет устройство цифровой индикации и автоматического переезда рабочих органов по преднабору.

Технические характеристики продольно-фрезерного станка мо­дели 6М610 приведены в табл. 10.3.

Рис. 10.6. Компоновочная схема продольно-фрезерного станка:

а — вид сбоку; б — вид спереди: А — длина рабочей поверхности стола; Б — шири­на стола; В — расстояние между горизонтальными шпинделями; Н — расстояние от рабочей поверхности стола до оси горизонтального шпинделя; Н1 — расстояние от рабочей поверхности стола до оси вертикального шпинделя; С — расстояние между горизонтальными бабками; К — расстояние от рабочей поверхности стола до вертикальной бабки

Таблица 10.3. Технические характеристики продольно-фрезерного станка модели 6М610

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:

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

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.

Фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ – оборудование, которое обрабатывает плоские и фасонные поверхности деталей из металлов, композитных материалов и древесины путем вращательного движения фрезы относительно заготовки.

Список синонимов:

• фрезерное оборудование с ЧПУ;
• станок для фрезеровки с ЧПУ;
• фрезерный станок с программным управлением;
• фрезерный центр с ЧПУ.

Фрезеровка является одним из самых распространенных методов механической обработки поверхностей. Широкие технологические возможности оборудования и большой ассортимент фрез из сверхтвердых режущих материалов позволяют работать с материалами любой плотности и производить все стадии обработки заготовок: от черновой до финишной. Наличие в комплекте управляющей стойки с пакетом программ, либо портативного компьютера выводит работу фрезерного оборудования на совершенно новый качественный уровень: скорость и точность выполняемых работ значительно превышает показатели ручного инструмента. Благодаря этому фрезерные станки с ЧПУ можно встретить практически во всех отраслях промышленности, причем, используют их как крупные предприятия, так и небольшие производственные организации.

Область применения фрезерных станков с программным управлением

Деревообработка
Работа с различными по твердости сортами древесины, высокая точность и идентичность линий при криволинейном раскрое, создание узоров любой сложности на деревянной поверхности – все это делает фрезерный станок с ЧПУ незаменимым оборудованием при производстве мебели, балясин, дверей и прочих изделий из дерева.

Металлообработка
Используется для фрезерования деталей простой и сложной конфигурации (пуансоны, формы для экструдирования, лопатки турбин), сверления, а также для нанесения гравировки и создания рельефных узоров на металлических двух- и трехмерных поверхностях.

Ювелирная промышленность
Применяется для украшения поверхности готовых ювелирных изделий, изготовления коллекционных медалей и нумизматики, создания восковых форм для отливки драгоценных металлов.

Рекламно-полиграфическая отрасль
В данной сфере программно-управляемое фрезерное оборудование востребовано в первую очередь при изготовлении элементов наружной рекламы, создании объемных букв, производстве матриц для объемного тиснения.

Приборо- и машиностроение
Используется в первую очередь для создания печатных плат, а также для улучшения свойств блоков цилиндров и работы с карбоновыми элементами.

Классификация фрезерных центров с ЧПУ

Фрезерное оборудование может классифицироваться по нескольким критериям, что помогает определиться с конечным выбором, в зависимости от целей и масштабов производства:

• по расположению шпиндельной головки: вертикальные, горизонтальные, с возможностью работы под наклоном;
• по конструктивным особенностям:

1. непрерывного действия (карусельные и барабанные);
2. продольно-фрезерные;
3. горизонтально-фрезерные;
4. вертикально-фрезерные (консольно- и бесконсольно-фрезерные);

• по способу крепления инструмента (ручной или автоматический);
• по степени универсальности:

1. универсальные (вертикально-, горизонтально-, продольно-фрезерные);
2. специальные (шлицефрезерные, карусельно-, копировально-, шпоночно-фрезерные);

• по типу управления ЧПУ (прямоугольное и контурное);
• по количеству шпинделей (увеличение их числа повышает производительность);
• по числу управляемых координат (от однопозиционной до пятипозиционной одновременной обработки заготовки).

Фрезерные станки с ЧПУ широко востребованы во многих производственных сферах, поэтому выпуском данного оборудования занимаются практически все мировые станкостроительные компании. Лидирующие позиции в этом направлении занимают:

• Gildemeister (Германия);
• DMG-Mori Seiki (Япония-Германия);
• Yamazaki Mazak (Япония);
• MILLSTAR (Тайвань)
• DMC (Южная Корея)
• STAMA (Германия)
• GORATU (Испания).

В число производителей входят и российские компании, например, «Роутер», «Росфрезер» и Каменский станкостроительный завод.