ГлавнаяРазноеВиды чпу станков

Конструкция и применение портального фрезерного станка с ЧПУ. Виды чпу станков


Фрезерные работы на станках с ЧПУ: устройство, виды, узлы, плюсы

Фрезерные работы на станках с ЧПУ активно используются в различных сферах производства. Развитие компьютерных технологий и их применение идет быстрыми темпами. На современных заводах все больше появляется автоматизированных компьютерных систем.

Фрезерные станки с ЧПУ востребованы в автомобильной, энергетической промышленности.  Усовершенствование многих работ экономит время, и повышает эффективность рабочего процесса.

Функциональные особенности станка

Фрезерные системы имеются на любых промышленных предприятиях. Широко применяются многооперационные системы. Процессы наладки и обработки производятся благодаря специально написанным программам.

Эти действия не требуют участия рабочего. Наладчик необходим только для контроля и обслуживания станка.

Обработка, установка и снятие деталей, смены режима работы, дополнительная подналадка выполняются в автоматическом режиме. При выходе из строя обрабатывающих инструментов система оповещает об этом. Оператор станка может вовремя произвести замену фрез, срок службы которых закончился. В отличие от станков с ручным управлением, автоматические агрегаты могут с особой точностью и превосходным качеством выполнять ряд технологических операций. Для цеха с такими механизмами для работы достаточно несколько наладчиков. Они выбирают и запускают нужную операцию, производят замену деталей, обслуживание устройств.

Одной из видов таких автоматизированных устройств являются фрезерные установки с ЧПУ. Они обрабатывают любые заготовки при помощи особых зубчатых инструментов с режущими зубьями (фрез). Фрезерные работы на станках с ЧПУ основаны на выполнении нескольких видов движений: основные и вспомогательные.

При основных — режущий инструмент совершает вращательные движения. Заготовка, закрепленная на консоли, двигается криволинейно или прямолинейно. Во втором случае закрепление детали, подводка фрез производятся запрограммированным порядком.

Все движения выполняются строго в определенной последовательности.

Виды станков

Фрезерные станки с ЧПУ — механизмы, которые при помощи компьютерного управления могут выполнять все этапы обработки деталей. Раньше всю работу за таким станком приходилось делать вручную. Они широко распространены в металлообрабатывающей промышленности.

В зависимости от выполняемых работ, веса, габаритов и выполняемых функций можно выделить несколько вариантов таких устройств.

Универсальность

По степени универсальности выделяют:

  1. Универсальный. Для работы на нем используются различные виды фрез. Может обрабатывать плоские поверхности, создавать зубчатые или винтовые детали. Выполняют любые запрограммированные действия.
  2. Специализированные. Могут выполнять заготовку только одного вида изделий. Переналадка таких механизмов не производится. Это копировальные, шпоночные, резьбофрезерные системы.

Материал

В зависимости от вида обрабатываемого материала агрегаты с ЧПУ бывают: для работы по металлу, для обработки деревянных заготовок и гравировальных работ.

Они широко применяются в различных отраслях промышленности. Обработка дерева применяется чаще в мебельной промышленности.

Выполняемые детали обрабатываются с повышенной точностью. Помимо дерева, производят работы с ДСП, акрилом.

Станки для гравирования выполняют работы с каменными изделиями.

Обработка поверхности производится при помощи фрез, закрепленных в шпинделе.

По шпинделю

Шпиндель – устройство, через которое усилие от двигателя передается к обрабатываемой заготовке.

По расположению этого устройства автоматизированные системы могут быть следующих типов:

  • Вертикальные. Характеризуется вертикальным расположением вала.
  • Горизонтальные. Это консольная неподвижная конструкция. Основной вал располагается в горизонтальной плоскости.
  • Универсальные.  Конструкция предусматривает выдвижной стол, который может поворачиваться в поперечном направлении, продольно и вертикально.

Автоматические

Автоматические системы с ЧПУ бывают консольного и неконсольного типов.

Консоль — площадка с закрепляемой на ней заготовкой.

Консольные чаще встречаются в производстве. Представляют собой столик, который во время работы выдвигается по отношению к фрезам. Основной вал неподвижен.

У бесконсольных систем перемещается основная панель и шпиндель.

По типу операций

По типу выполняемых операций выделяют:

  • Позиционные системы. Наиболее простой вариант. Программируются некоторые координаты. По ним производится выполнение поставленной задачи.

Причем по произвольной траектории все движения совершаются на большой скорости в течение минимального времени. Такие системы используются при работе в одной плоскости, например, при сверлении.

  • Прямоугольные.  Движения выполняются по очереди вертикально, или горизонтально. Используются при продольном точении или фрезеровке, шлифовании. В отличие от позиционных систем, скорость режущих инструментов меняется в зависимости от режима, и они перемещаются поочередно.

Формообразующая система дает возможность выполнять изделия сложной формы. Такие системы имеют несколько уровней сложности, могут производить различные операции.

Устройство фрезерного станка и системы управления

Многие фрезерные механизмы работают по одному принципу. Они отличаются только по их функциональным возможностям. Такие системы состоят из следующих элементов:

  • Станина — основная деталь фрезерного станка. Это основание, на котором находятся все заготовки. По различным плоскостям относительно его двигаются механические фрезы. Станина обеспечивает правильное движение всех узлов и механизмов во всех имеющихся режимах. Эти механизмы могут быть прикреплены к базовой детали или перемещаться по направляющим. От точности при их сборке зависит точность работы системы. Станина должна обладать жестким прочным покрытием. Отсутствие деформации не допустит погрешностей при выполнении работ. Такое основание может быть литым, сварным, железобетонным или из гранита.

  • Направляющие. Они крепятся к станине. Обеспечивают основное движение по осям станка. Такое движение может быть прямолинейное или криволинейное.
  • Шарико — винтовая передача (ШВП). Состоит из винта, опор и гайки с держателем. Они переводят вращение в возвратно-поступательное движение, передают импульс от привода к исполнительным элементам.
  • Привод или двигатель. Обеспечивает все функции, связанные с движением, нарезанием резьбы.
  • Вспомогательные элементы.

  • Стружкотранспортер.
  • Система числового программного обеспечения. Используется для автоматического управления. Задает необходимую программу, приводит в действие все механизмы.

Устройство ЧПУ состоит из компьютерного блока, который передает информацию к механизмам станка.

Фрезерный станок имеет большой запас прочности, эффективен в работе. Относится к наиболее нужному типу техники, применяемой в промышленности.

Принцип работы фрезерных станков

При помощи автоматов с ЧПУ можно выполнить множество различных манипуляций: сверление высокой точности, расчет необходимых расстояний и многие другие.

На площадку станка крепится заготовка, которая обрабатывается фрезой. Этот механизм закреплён при помощи хвостовика. С детали снимается лишний слой металла, придавая ей нужную форму. Заданная заранее программа направляет нужные электронные команды. Формируется деталь необходимой формы и размера: цилиндрическая, прямолинейная или плоская.

Преимущества станков с ЧПУ

Автоматизированные системы имеют ряд достоинств по сравнению с обычными машинами. Преимущества станков с ЧПУ:

  • Высокая производительность труда. Она в 3-8 раз выше, чем при выполнении аналогичных работ на станках с ручным управлением. Фрезерные механизмы обрабатывают металлические детали с особой точностью и быстрой скоростью.
  • Уменьшение необходимости в узкоквалифицированных рабочих. Один оператор может обслуживать несколько станков.
  • Высокая способность к быстрому перенастраиванию универсального оборудования.

  • Уменьшение количества бракованных конструкций. Обрабатывая деталь, система измеряет ее, внося коррективы. Таким же образом изготавливается вторая и последуюшие детали. Они все абсолютно идентичны.
  • Высокая способность к изготовлению новых деталей за счет быстрой автоматической переналадки.
  • Высокая точность и изготовление деталей сложной конфигурации.

Автоматизированный станок уменьшает время, необходимое на обработку деталей. Это дает возможность увеличить общую производительность работы предприятия.

Заключение

При соблюдении необходимых требований к эксплуатации такого станка и стабильно налаженной программе станки с ЧПУ возможно использовать на протяжении длительного времени.  Использование таких автоматизированных систем в производстве позволило достигнуть эффективных промышленных показаний. Наиболее выраженный экономический эффект дает изготовление на станках с ЧПУ труднообрабатываемых сложных конструкций.

vseochpu.ru

виды оборудования, важнейшие детали, достоинства программного управления

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

Виды оборудования с ЧПУ

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

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

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

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

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

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

Важнейшие детали оборудования

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

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

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

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

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

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

Технология и особенности обработки

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

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

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

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

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

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

Популярное фрезерное оборудование

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

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

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

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

Токарные станки

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

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

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

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

remoskop.ru

виды станков чпу

Станки с ЧПУ – основа производственной базы любого современного предприятия. Сложно себе представить, что самые первые устройства такого типа (системы ЧПУ 1-го поколения использовали в качестве носителей информации магнитную ленту). Затем появились устройства на восьмидорожечной перфоленте. 

Системы ЧПУ 3-го поколения использовали базу мироЭВМ, на смену которым пришли станки на базе персональных компьютеров промышленного назначения.Станки с ЧПУ по функционалу подразделяются на станки токарной, сверлильно-фрезерной, шлифовальной, зубообрабатывающей, электрофизической группы и многоцелевые машины. 

Существует оборудование с ручной и автоматической заменой инструмента. В зависимости от типа управляющего элемента различают станки с цифровой индикацией (Ф1) или аналоги с позиционными прямоугольными (Ф2), контурными прямо- и криволинейными (Ф3) или универсальными (Ф4) системами управления координат. 

Станок с ЧПУ характеризуется классом точности (станок нормальной точности –Н, повышенной точности – П, высокоточное оборудование-В, особо высокоточные машины – А, мастер-санки - С). 

К основным параметрам патронного станка относят – максимальный диаметр устанавливаемого изделия, обрабатываемого прутка, габариты детали, наибольший диаметр сверления, выдвигаемого шпинделя (для сверлильного оборудования). 

Немаловажное значение имеют такие показатели, как: 

-величина перемещения рабочих элементов станка, 

-цена деления,-точность и повторяемость операций, 

-номинальная и максимальная мощность, 

 -число рабочих скоростей, 

-число инструментов, 

-габариты оборудования. 

В отечественной практике принята классификация систем ЧПУ по виду рабочих операций:-позиционные устройства, в которых траектория перемещения инструмента задается только прямолинейно,-коллинеарные машины прямоугольной системы координат с возможностью задания скорости перемещения рабочего органа (токарные, шлифовальные),-контурные непрерывные станки с ЧПУ, предусматривающие возможность изменения любой траектории перемещения (формообразующие машины),-адаптивные станки с ЧПУ, автоматически приспосабливающие процесс обработки к изменяющимся условиям среды (фрезерные, расточные, многоцелевые),-оперативные системы, в которых реализован режим диалога с оператором (токарные, фрезерные станки). 

Самые сложные станки с ЧПУ практически не требуют участия человека в производственном процессе. Именно поэтому оборудование такого типа позволяет свести к минимуму ошибки и расходы на оплату труда специалистов высокого класса, а так же выполнять токарные и фрезерные работы любой сложности.

hitechmetal.ru

Types of machines - grease monkey

Machine tools with program management are the most diverse group of machines and perfect, in which the means of automation and electronics are widely used, power, mechanical, hydraulic, pneumatic and other devices. machine type is determined by the selected process machining, scheme and cutting tool used. cutting diagrams define the kinematic connection between the tool and the workpiece, at the same time it should be provided with the necessary drawing requirements: accuracy and surface roughness of a given treatment, as well as the performance and efficiency of processing. Setting the machine is not only a statement of its executive bodies agreed interrelated movements, but also in setting the most advantageous cutting conditions. The treatment process (cycle) recorded in the machine programmonositele, while adjusting the cutting conditions, taking into account the characteristics of the machine. Recommended cutting speed, strength and cutting power is determined by known empirical formulas of course "Cutting Metals" or special cards technological standards, available, eg, in. Removing chips on machines made movements of workers, which include the main movement and feed movement.

In turning, drilling, milling, grinding machines main motion - rotary, in planing, chiselling, broaching machines - reciprocating. The main tool movement reported (eg, during milling, drilling, Cross-planers) or harvesting (eg, in turning, Planing machines). feeding movement reportedly tool or workpiece. To handle non-circular apertures of any non-conductive material to form, having high hardness, used ultrasound machines, in which the tool has a high frequency oscillatory motion along its axis.

Each machine has and auxiliary movement. These include movement: transporting and fixing the workpiece, supply and removal tool, inclusion, shutdown, switching speeds and feeds, etc.. д. If the workers' movements are automated, the subsidiary of the motion can be carried out automatically, and manually. In some machines to obtain the desired shape and configuration details using additional formative movement, kinematically connected with the main movements of the machine (eg, Movement education helical surface during milling of threads, movement running-when cutting gears, Cherviakov, splined shafts in the gear-machines). The main types of, parameters of CNC machine tools and sizes must comply with the requirements of GOST 21608-76, GOST 21613-76. The standard specifies the direction of the coordinate axes, discrete movements of the axes jobs, TAPER shpindeley.

Some types of machine tools and the direction of movement of working bodies are presented in Figure. 1.

Lathes (rice. 1, а). The X-axis perpendicular to the spindle axis, Z axis parallel to it.

Milling machines (rice. 1, б). The workpiece is mounted on the machine table and performs shaping the movement in three dimensions X, Y and Z or X and two Y coordinates, and on the third coordinate movement exercises tool, mounted in the machine spindle.

Drilling machines (rice. 1, at). The machines instead of the usual forms of spindles appeared turret for automatic tool change, cross table and tool shops.

Horizontal Boring and jig boring machines (rice. 1, g) a tool magazine combined the performance of a number of conventional performance machines.

multioperational machines (rice. 1, д) ensure the fulfillment of many process steps in the processing of complex parts from different sides without their relocation and, как правило, with automatic tool change. Using mnogooperatsioinyh tools to simplify process of manufacturing parts: processing can be carried out at a Charter. Productivity on the machines multioperational in 4 — 10 times higher, than generic.

Main parts and mechanisms of machine tools. There are three basic groups of nodes, determining the kind of, the size and type of the machine.

  • hull (basic) uzlы - staninы, стойки, column, poperechynы, which set the framework of the machine, and the relative position of all units.
  • Components for securing the workpiece - table, front and back headstock or slider, which define the nature of the movement of the workpiece.
  • Tool fixing unit (positioner) - support, turret, tool spindle headstock, which determine the location in relation to the workpiece and the nature of the tool. In modern machines Blocks are widely used, blocks, modular design, machines which are used for different purposes! lathe, milling, drilling and other, which reduces the production of machine tools, their maintenance and repair. What are the main Blocks: Automatic Transmission (link), mechanical variable speed, Complete electric drives with induction motors and DC motors, electromagnetic brakes and clutches, transmission screw-nut rolling, backlash-free gearboxes, hydrostatic transmission, gidropaneli, lubrication and cooling systems, tool heads and blocks, turrets, toolholders, CNC control unit, tool setting device outside the machine, etc..

Working with CNC controls carried out in the form of electric buttons, tumblerov, switches. These bodies, together with signaling equipment allow you to work in automatic (by programmonositelya), and manual modes, and watch for the correct execution of works. Usually CNC has two or three remote control. One is located on the NC system, second (operational) located near the working bodies, the third panel to turn on the machine and its main systems, it can be located away from the working parts of the machine.

Actuators drives innings CNC machines are designed for the implementation of precise movements working bodies over long distances, contain closed zubchatoreechnye, rack-and-worm and ballscrews, wherein via the kinematic chain and branched load devices (supportov, salazok, table, racks) provided their nerazmykanie, automatic power sampling gaps.

Prospects for the development of machine tools with program management. In the Eleventh Five-Year will continue advancing vypusk'stankov's NC. The technical level of CNC machine tools increased as a result of the application of the basic structures and the corresponding nomenclature OEM CNC systems, modular structures, standard and standardized units. The requirements of accuracy and productivity, to ensure that the necessary rigidity, vibroustojčivostʹ, rapidity, durability, in modern high-performance machines are achieved using plastic and hydrostatic guides, gantry designs the trails. The use of vertical configurations of machines (instead of horizontal) It helps to reduce footprint and better chip removal from the cutting zone.

Software Development Management will go towards the creation of more simple machines with simplified CNC devices, and using samoprisposoblyayuschihsya (adaptive) control systems.

Modern machines must be adapted for use in automatic lines. Industrial robots (manipulators) provide loading, разгрузку, transportation and controls on automated stations, controlled by a computer. Technological constructions, serviceability, safety work on the machines, speed and ease of adjustment and ensure high economic performance machines.

Program management and system design of electric machines based on the integrated technology and large-scale integrated circuits allow the creation of a micro-computer (MP microprocessor), consisting of operational and control devices, designed to automatically perform a sequence of the recorded program memory operations, which may vary. Program management provides a logical flexibility, t. it is. possible to use MT to perform various functions in many areas, with the change of the program changes the operation of the processor.

Electric drives for machines with automatic devices will also cover the wide variety of simple controllers, needed to manage relatively simple objects, eg, instrumentation and industrial robots, automated technical diagnosis of machine equipment units, that reduce the cost of repairs and maintenance of machines.

Modern technology requires workers increased reaction, forethought and action, следовательно, considerable nervous tension. Therefore, on the machine-tool factories paid special attention to ergonomics and architecture tools, t. it is. creating machines with sophisticated external forms, color, Conveniently located control and signaling mechanisms.

Implementation of the requirements of ergonomics and technical aesthetics contributes to the preservation of the health of workers and the growth in labor productivity. Therefore, great attention is paid to the good organization

tehnar.net.ua

Виды станков с ЧПУ, их характеристики и особенности эксплуатации

Токарные станки, которые оснащены ЧПУ, используются в ситуациях, когда необходимо посредством резания обработать снаружи и внутри заготовки различных деталей. Такие механизмы предназначаются для того, чтобы исполнить стандартный набор тех. операций: произвести обточку или же расточку поверхностей в форме цилиндра или конуса, а также фасонных, нарезку резьбы, обработку тордов, получение отверстий, зенкерование или осуществление развертки отверстий. Среди прочих станков, оснащенных ЧПУ, большую долю занимают именно токарные станки.У таких аппаратов существует две координаты, которые подвергаются управлению: Z – каретка свободно перемещается вдоль шпиндельной оси, а также X – салазки перемещаются по отношению к оси шпинделя перпендикулярно. На салазках, расположенных поперечно, может устанавливаться либо держатель резца, либо головка инструмента револьверного типа. Ось, по которой вращается головка, может размещаться либо параллельно шпиндельной оси, либо под наклоном или перпендикулярно ей. Головка может быть 4-, 6-, или 12-позиционной. При этом, каждая из позиций позволяет на себе разместить до двух инструментов, которые предназначены для обработки изделия снаружи или изнутри. Некоторые станки оснащаются сразу парой головок револьверного типа, из которых одна отвечает за инструмент, обеспечивающий обработку снаружи, а вторая — за внутренние инструменты.В комплекте с токарным станком, оснащенным ЧПУ, обычно имеется магазин с инструментами, но используются все они нечасто, так как для полной обработки изделия достаточным бывает порядка десяти инструментов. Только в случаях, когда материал с трудом поддается обработке, необходимо применять практически все инструменты.Станки, являющиеся многоцелевыми

Многоцелевый станок представляет собой механизм, предназначенный для различных видов обработки методом резания. Он оснащен системой ЧПУ и автоматического режима замены рабочих инструментов.Такие станки являются оборудованием универсального предназначения, которые можно разделить на две основных категории: необходимые при обработке изделий наподобие тел вращения и используемые в процессе обработки деталей, являющихся корпусными или плоскими.Первая категория станков, необходимая при обработке деталей наподобие вращающихся тел, имеет отличия от классических токарных механизмов, оснащенных ЧПУ. Суть различия в том, что многоцелевой станок может обрабатывать заготовку вращающимися инструментами, шпиндель в нем может располагаться точным угловым способом, а также вращаться в режиме подачи по кругу. Именно по этой причине данные станки позволяют выполнять любые типы токарной обработки, а также операции, связанные со сверлением, фрезерованием, расточкой.Те станки, которые осуществляют фрезерование, расточку и сверление, и оснащены ЧПУ, необходимы при обработке поверхностей, являющихся плоскими или фасонными, а также вращательных тел и т.д. Основный тип движения является именно вращательным, и осуществляется за счет инструмента, расположенного в шпинделе. Сама же заготовка, которая крепится на рабочей поверхности, подается поступательно. На таких аппаратах можно подвергать заготовку фрезеровке, сверлению, нарезке резьбы, развертыванию и так далее.Данные станки имеют в комплекте систему, позволяющую в автоматическом режиме заменить инструмент. Весь нужный объем инструментов помещается в головки револьверного типа или магазины инструментов – либо барабанные, либо цепные. У некоторых станков имеются механизмы поворота головки шпинделя и рабочего стола, что позволяет в процессе работы двигаться по нескольким координатам и подвергать обработке даже сложно устроенные поверхности. У множества станков имеется механизм, предназначенный для того, чтобы в автоматическом режиме заменить и заготовки. Для этого во время рабочего процесса заготовка помещается на сопроводительный дополнительный стол, и уже вместе с ним направляется на рабочий главный стол.

tpkpolus.ru

Домашний ЧПУ станок: функционирование, комплектация, специфика

Как функционирует и комплектуется домашний ЧПУ станок, специфика программного обеспечения и сферы (примеры), где он применяется. Имеет ли смысл приобретать данное оборудования для частного пользования и как сделать правильный выбор. Ответы на все эти вопросы Вы найдете в этой статье.

Основные характеристики

ЧПУ станок это оборудование с программным числовым обеспечением, то есть оно работает в симбиозе с компьютером. Домашний ЧПУ станок дает возможность каждому пользователю без особого труда спроектировать любое изделие из дерева на своем компьютере. Если вспомнить, сколько времени у мастеров раньше уходило на изготовление резных изделий из дерева во время, когда еще не было станков с ПО, то становится понятно, что на станке такая работа выполняется в разы быстрее.

ЧПУ станок дает возможность воплощать в жизнь такие проекты, которые невозможно исполнить вручную. А благодаря легкости в эксплуатации и простому функционалу даже не совсем знакомый с компьютерными технологиями мастер может установить такое числовое оборудование у себя дома и воплощать все свои творческие идеи в жизнь.

Комплектация

Главным функционирующим элементом фрезерного оборудования является станина – именно на ней и располагаются все основные элементы. Комплектуется он рабочим столом, суппортом, инструментами для резки, а также шпиндельными головками и консолью. Эти элементы являются базовой комплектацией станков с ЧПУ для частного применения.

Управление

Управлением заведует комплекс сигналов: они передаются от ЧПУ блока к электродвигателю агрегата. Вследствие этого каретки начинают перемещаться, а инструменты фрезеровки меняют свое положение на заготовке.

Характеристики ЧПУ

Сокращение это расшифровывается как числовое программное управление. То есть, любое техническое устройство (в нашем случае, это станок для домашней обработки материалов), работающее на программном управлении, выполняет действия, которые посылаются ему специализированной программой. В основном, как и во множестве других современных компьютерных программ, параметры функционирования станка задаются математическими формулами и цифрами.

Программное управление контролирует мощность, параметры скорости и ускорения, а также, вращение и другие функциональные характеристики. Получается, что любое механическое действие, осуществляемое станком – это выполнение последовательных команд, записанных в программе.

Последние поколения программного управления позволяют станкам работать практически без вмешательства человека. Но, когда только стали появляться и пускаться в массовое производство программы для такого технического оборудования, оно работало в полуавтоматическом режиме, то есть, для последующего рабочего цикла необходимо было вмешательство мастера. Такая практика и в наше время пользуется спросом, особенно для домашнего использования, поскольку владельцам они обходятся гораздо дешевле.

Виды

Оборудование ЧПУ, в зависимости от рабочего расположения делится на два вида:

  1. Настольные агрегаты. По своим возможностям такие фрезерные мини – станки ни чем не уступают высоко функциональным промышленным аналогам. Идеальное приобретение для тех, кому необходим инструмент высокой точности для обработки деревянных заготовок.
  2. Напольные. Понятно, что такой вид характеризуется большим размером относительно настольного вида. Для больших объемов работы и больших заготовок такие агрегаты и приобретаются чаще всего. Для оборудования небольшого цеха на дому, например.

По техническим особенностям конструкции оно также подразделяется на 3 категории:

  1. Портальный тип. Здесь перемещение блока происходит по одной оси, а рабочего стола — по другой. Станком с таким вариантом конструкции очень удобно делать небольшие заготовки.
  2. Рабочий стол движется по двум осям. Такое оборудование имеет в комплекте шпиндельную головку, которая оснащена, в свою очередь, поднимающим и опускающим механизмом резки по отношению к заготовке.
  3. Фрезерная установка с консолью. Используется для изготовления деревянных изделий из крупных заготовок.

Области применения

Так в каких же видах деятельности применяется данное оборудование в домашних условиях? Ниже приведем самый популярный перечень областей использования станков на программном обеспечении.

Сфера архитектуры

В этом направлении творческой деятельности полет фантазии мастера не ограничен ни чем. Любой необходимый объект внешней отделки дома, дачи, бани и других построек, которые есть желание украсить и сделать необычными, можно изготовить на станке у вас дома. Это могут быть любые элементы декорирования (лепнины) – смотрятся такие традиционные виды отделки домов действительно великолепно.

В интерьере дома также можно сотворить настоящие шедевры в работе на таком техническом устройстве. Резные перила, различные фигуры и резьба на межкомнатных дверных проемах, гардинах и во всех других местах, куда заведет мастера его фантазия или желание заказчика.

Мебельное производство

Почему бы и не заняться данным видом деятельности, имея в своем распоряжении желание работать и станок с ЧПУ в собственном гараже. Это прекрасная идея для открытия малого бизнеса.

С использованием такого станка можно вырезать красивые фигурные ножки для столов, скамеек, стульев, а дверца для шкафов с узорами и столешницы с резным оформлением сделают эксклюзивными любую столовую мебель.

Это еще не все примеры. Просторы интернета дают огромные возможности для такой творческой деятельности любому домашнему мастеру без дизайнерского и художественного образования. Существует достаточно много программ и файлов для скачивания, как с отдельными элементами, так и целыми композициями, которые готовы к применению.

Изготовление сувениров

Это направление резьбы по дереву также включает в себя огромное многообразие вариантов, их использование и различные методы изготовления. Сувениры можно изготавливать для подарков родным и близким, для украшения интерьера комнат в доме, для хранения безделушек и украшений, а также для розничной продажи и реализации на заказ в качестве дополнительного источника дохода или направления малого бизнеса.

Наиболее распространенная сувенирная продукция, которая изготавливается на станках с ЧПУ:

  • Резные шкатулки, сундуки и коробочки;
  • Разделочные доски, тарелки, ложки, подносы и другая кухонная утварь;
  • Фигурки людей, животных, птиц, какой – либо техники;
  • Различные композиции;
  • Рамочное оформление.

А какие великолепные рамки для зеркал, икон, окладов, картин и фотографий можно изготовить с помощью оборудования на ЧПУ! Смотрится такой вид оформления гармонично и эксклюзивно. Любой дополнительный элемент на любые виды рамок можно придумать и сделать в соответствии с пожеланиями.

Изготовление гравировок

С помощью такого станочного агрегата можно делать различные виды гравировок, причем, на разных материалах. Примером могут послужить надписи, узоры, разные виды логотипов, рисунков и другие варианты.

Увлечения

Многие умельцы делают своим хобби изготовление на ЧПУ оборудовании моделей любимых видов техники: мотоциклов, самолетов, машин, тракторов, вертолетов и даже кораблей. У многих со временем и приобретенным опытом в такой практике появляется страсть к изготовлению макетов домов, замков и даже целых городов. Такие резные шедевры становятся единственными в своем роде – это очень красивое и интересное творчество.

Еще больше пример применения агрегатов с ПУ в наших статьях :

  1. Идеи для фрезерного станка.
  2. Бизнес с ЧПУ лазером.

О преимуществах и недостатках работы со станками

Сначала рассмотрим основные преимущества, а далее перейдем к недостаткам.

Достоинства

Фрезерная установка с ЧПУ уже заняла достойные позиции на поприще изготовления декоративных отделочных, а также сувенирных изделий с обработкой высокой точности в условиях домашнего использования и применения в мелких цехах по производству данных видов продукции. Такое оборудование пришло на смену множеству инструментов, которые раньше использовали мастера резьбы по дереву, металлу, пластику и другим материалам.

В зависимости от модели, установка с ЧПУ дает возможность регулировки режимов скорости, направления резки, глубины резочного шва поэтому какую бы сложную задачу мастер не поставил перед собой – машина поможет осуществить ее с высокой точностью и минимальным риском брака.

Преимуществом ЧПУ также является то, что такой вид устройства осуществляет свою работу посредством подключения к обычному персональному компьютеру, а управление происходит с помощью специально разработанных программ. Поэтому, это оборудование, в условиях частного применения, способно производить обработку различных видов материалов, производить детали любого вида сложности.

В итоге, за счет автоматизирования процесса изготовления изделий, который сокращает затраты времени на переустановку и транспортировку шаблонов и увеличивает частоту рабочих операций, у мастера появляется дополнительное время и затрачивается гораздо меньше сил на такой труд.

При необходимости оборудование можно быстро, а главное – самостоятельно перенастроить: никакой квалификации и специального образования для работы на станках с ЧПУ не требуется. На таком достоинстве можно также сэкономить, ведь вызов наладчика не бесплатный.

Недостатки

Если приобретать станок числового управления для эксплуатации в личных целях, то сумма его стоимости будет весьма ощутимой для бюджета среднестатистического приобретателя. А для оборудования небольшого мини – цеха, направленного на производство резных изделий с дальнейшей реализацией такая затрата покажется менее ощутимой, поскольку аппарат за непродолжительное время использования оправдает ее.В плане эксплуатации и ремонта картина немножко другая.

К ремонту и замене несущих элементов рано или поздно подойдет любой владелец и, естественно, на это придется также потратиться. Потратить немалую сумму придется и на режущие инструменты, которые наиболее часто нуждаются в замене.

Нюансы выбора оборудования на ЧПУ для частной эксплуатации

Любая вещь, сделанная своими руками, пусть даже самая незначительная (небольшой сувенир, фурнитура), отличается своим особым очарованием. Те домашние мастера, которые любят заниматься таким творчеством, приобретают в частное использование оборудование с ЧПУ. Оно значительно облегчает работу по изготовлению большого спектра изделий из любых видов материалов.

Но прежде чем решиться на такую нужную, дорогостоящую и серьезную покупку, нужно учесть несколько немаловажных нюансов, чтобы в процессе эксплуатации не испытывать разочарований.

Определяемся с фронтом работ

Выбор свой следует остановить на таком станке с программным обеспечением, который отвечал бы требованиям изделия. То есть, если у вас в планах изготовление резных дверей с самыми разнообразными видами узоров, как межкомнатных, так и входных, то следует приобретать такой вид станка, который был бы гораздо большего размера, чем для изготовления фурнитуры или статуэток.

Тоже самое касается и других видов изделий – именно от будущих особенностей размера, конструкции, формы и многого другого зависит то, какой именно агрегат лучше всего приобрести.

Особенности конструкции и технические параметры

Этим важным аспектам следует уделить особое внимание перед приобретением установки с числовым управлением. Дело в том, что каждая модель станка имеет свои отличительные особенности и лучше с ними разобраться до приобретения оборудования.

Одним из важных элементов конструкции является портал, который должен быть изготовлен исключительно из стали – таким образом, исключается вибрация заготовок во время эксплуатации установки. А следовательно – исключается деформация и брак.

А вот на толщину заготовки будет оказывать влияние величина шпинделя – это тоже следует учитывать перед приобретением.

Опытные мастера рекомендуют выбирать станки, работающие на распространенном программном управлении. Это значительно облегчит рабочий процесс, особенно мастерам, у которых маловато опыта.

Программы на них составляются очень легко, с режимами использования разобраться тоже не составит никакого труда, так же как и с вопросами контроля и внесения корректировок.

Кроме того, лучше заранее определиться, где вы будете устанавливать ЧПУ станок: влезет ли он в отведенное для него помещение, будет ли он по размеру стола, который вы планируете использовать.Важным аспектом для многих из нас является экономичность. Поэтому, стоит тщательно обдумать – как часто будет происходить применение и окупит ли себя такое оборудование?

vseochpu.ru

Портальный фрезерный станок ЧПУ: виды, применение, конструкция

Портальный фрезерный ЧПУ станок – это высокотехнологичное оборудование, предназначенное для выполнения, таких задач как сверление, рельефное и плоскостное фрезерование, гравировка. Для этого необходимо создать чертеж в специальном редакторе, загрузить его в управляющий модуль станка, после чего машина сама выполнит все необходимые действия. Фрезерными ЧПУ станками можно обрабатывать дерево, металл, пластик, камень и некоторые другие материалы.

Достоинства ЧПУ станков

Портальные станки с ЧПУ способны быстро выполнять высокоточные фрезерные работы, при этом они не требуют участия большего количества рабочей силы.  Один оператор может обслуживать одновременно несколько машин. Его задача, обычно, заключается в закреплении (снятии) заготовки и запуске управляющей программы.

Использование на производстве фрезерного портального станка с ЧПУ позволяет значительно сократить время, затрачиваемое на цикл изготовления продукта, в сравнении с тем же процессом на обычном оборудовании, требующем привлечения квалифицированного персонала.

Приобретение фрезерного станка с числовым программным управлением обойдется предприятию дешевле, чем закупка нескольких обычных станков.

Скорость изготовления продукции и ее качество будут выше. Появится возможность производить более широкий ассортимент изделий и экономить на зарплате квалифицированного персонала, что позволит в сжатые сроки окупить средства, потраченные на оборудование.

Разновидности и область применения

Фрезерные портальные ЧПУ станки отличаются по функционалу и сфере использования. Некоторые устройства предназначены для выполнения широкого спектра задач. Например, на гравировально-фрезерных портальных станках можно изготавливать изделия из разного рода материалов: от твердых сплавов до пенопласта. Это может быть 2D или 3D обработка, разной степени точности и детализации. В то же время фрезерными станками могут обрабатываться исключительно печатные платы.

Портальные ЧПУ станки промышленного типа

Это наиболее дорогостоящее и зачастую крупногабаритное оборудование, что в значительной мере компенсируется его надежностью и функционалом. Эксплуатация в промышленных условиях выдвигает ряд требований к станкам ЧПУ. Бесперебойная работа на отказ в течение длительного срока, в условиях высоких нагрузок, точность, возможность обработки крупных деталей. К тому же такие устройства комплектуются всей возможной оснасткой, такой как вакуумные столы, системы водного охлаждения шпинделя и смены инструмента. Управление промышленного ЧПУ оборудования реализовано в виде отдельных консолей, на которых обычно установлено продвинутое ПО.

ЧПУ станки для малых предприятий

Это следующий за промышленным вид портальных станков с числовым программным управлением, что не всегда обозначает их меньшую функциональность или производительность относительно своих старших собратьев. Они сделаны по тем же принципам и часто с таких же комплектующих.

Отличия могут быть в первую очередь в размерах и оснастке. Комплектация включает в себя самое необходимое, ни о каких карусельных системах смены режущего инструмента речи быть не может, если, конечно, устройство не было приобретено для задач, требующих наличие подобной функции. Управление работой устройства зачастую осуществляется посредством компьютера через LTP порт или при помощи адаптеров, подключенных к USB или LAN.

Средние ЧПУ фрезера популярны в малом бизнесе, среди индивидуальных предпринимателей и в частном использовании. Их используют для фрезерования древесины и МДФ в столярном или мебельном производстве, изготовлении памятников (гравировка по камню), рекламной продукции, печатей. Покупка крупных дорогостоящих ЧПУ агрегатов для подобных нужд не оправдана и принесет скорей убытки, чем прибыль.

Многоосевые станки с ЧПУ

Для ЧПУ фрезера обязательно наличие как минимум трех осей: две для позиционирования на плоскости и одну для перемещения шпинделя с режущим инструментом в вертикальном направлении. Подобный функционал позволяет станку обрабатывать деталь в так называемом 2,5D формате. Это подразумевает рельефную проработку плоскости, без фрезеровки внутренних участков детали.

На портальном фрезерном станке четвертая ось – это обычно токарный патрон, крепящийся к поверхности рабочего стола. В него зажимают заготовку, и обработка происходит посредством вращения детали и движения шпинделя вдоль нее. Этот способ часто применяют в изготовлении балясин для лестниц. Однако считать токарный патрон четвертой осью ошибочно, потому что в большинстве случаев он подключается к контролеру, который до этого управлял одной из плоскостных осей (чаще всего X). Вращение патрона имитирует перемещение по этой оси.

Фрезерная обработка полноценных 3D объектов возможна, если ЧПУ имеет 5 осей. Такие устройства применяют для изготовления макетов, декоративных моделей, скульптур.

Существуют ЧПУ фрезера с несколькими (2 и более) шпинделями. Подобные решения помогают ускорить производство одинаковых деталей.

Самодельное оборудование

Проект и чертежи для таких устройств делают самостоятельно. Конструкцию, как правило, стараются делать по максимально простой схеме. В изготовлении используют подручные средства (например, шаговые двигателя из DVD плееров). Часть узлов можно изготовить на заказ, что-то купить в сети.

Конструкционные особенности

Портальная конструкция ЧПУ станков подразумевает наличие п-образного портала. Его перемещение вдоль рабочей плоскости, обеспечивает обработку детали по оси Y. По оси Х деталь обрабатывается посредством перемещения шпинделя вдоль балки портала.

Станки с ЧПУ состоят из следующих элементов:

  • Станина. Находится под порталом, на ней расположен рабочий стол, а также направляющие, по которым движется п-образная конструкция.
  • Портал. Перемещается над станиной. На нем размещены рабочие узлы и механизмы ЧПУ станка;
  • Шаговые двигатели (серводвигатели). Приводят в движение механизмы, обеспечивающие перемещение обрабатывающего инструмента по заданной оси;
  • Направляющие. Обычно рельсового или трубного типа. Обеспечивают точное прямолинейное перемещение подвижных узлов станка в заданном направлении;
  • Механизмы перемещения. Бывают двух видов: шарово-винтовая пара или комплект рейка-шестерня. Вращение шаговых двигателей посредством этих механизмов преобразуется в движение узлов станка.
  • Шпиндель агрегата. Обеспечивает вращение режущего инструмента.
  • Управляющая система. Для полноценного числового программного управления станком, необходима отдельная стойка, со специально разработанным ПО. Бюджетные машины могут управляться с обычного ПК.

vseochpu.ru