Milling-master.ru

В помощь хозяину
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое станки с чпу для металлообработки

Разновидности, особенности и принцип работы станков с ЧПУ для металлообработки

Автоматизация процесса металлообработки немыслима без использования станков с ЧПУ. Оборудование такого рода увеличило производительность и облегчило процесс металлообработки. С помощью таких устройств процесс придания заготовкам из металла нужной формы и фактуры вышел на новый уровень.

Содержание

  1. Классификация оборудование и его основные узлы.
  2. Функции и характер металлообработки.
  3. Основные узлы станков с ЧПУ.
  4. Принцип работы и преимущества станков с ЧПУ.
  5. Как работают станки с ЧПУ?
  6. Преимущества оборудования с программным управлением.
  7. Заключение.

Классификация оборудование и его основные узлы

Существует большое количество оборудования, оснащенное программным управлением и занятое в металлообработке. Работа на станке с ЧПУ облегчает процесс изготовления металлических деталей. Такое оборудование делится по нескольким критериям. Основными является характер выполняемых работ и уровень универсальности.

Функции и характер металлообработки

Согласно проводимым работам, такое оборудование делится на следующие виды:

  • Токарное. Раскручивают заготовку, которой с помощью резцов придают нужную форму. Можно использовать для резки заготовок.
  • Фрезерное. Данный вид оборудования используется для придания поверхности текстуры и формы необходимого вида.
  • Сверлильное. Применяются для изготовления отверстий в заготовке.
  • Шлифовальное. Оборудование для шлифовки металлических деталей.

Существуют и другие типы оборудования с ЧПУ, задействованное для обработки металлических изделий. Параметры и функции которых изготавливаются под определенные параметры.

ЧПУ станков характеристики- зависят от универсальности оборудования. По этому параметру станки делятся на:

  • Универсальные. Применяются в изготовлении больших партий продукции. Таким оборудованием оснащаются как крупные, так и небольшие предприятия.
  • Специальные. Предназначены для выпуска небольшой номенклатуры деталей, применяемых в массовом производстве.

Основные узлы станков с ЧПУ

Оборудование для металлообработки, оснащенное числовым программным управлением, состоит из нескольких узлов. Оснащение может отличаться в зависимости универсальности и назначения агрегата:

  • Станина. Главная деталь такого оборудования. Соединяет между собой остальные узлы станка.
  • Резцовая головка. Применяется для установки режущих элементов.
  • Шпиндельная бабка. Закрепляет и придает вращение заготовке.
  • Задняя бабка. Используется для закрепления детали и дает возможность ее обработки.
  • Привод передачи. Переносит вращательные движения от двигателя к шпиндельной бабке.
  • Панель управления. Применяется для задания режимов работы и контроля их проведения.
  • Электродвигатель. Основная силовая часть станка. В зависимости от типа оборудования, оно может оснащаться несколькими двигателями.

Некоторые станки с ЧПУ оснащаются устройством ввода информации. Обычно предстает в виде компьютера с дисплеем. С помощью такого узла станка с ЧПУ задается режим и параметры работы. При необходимости в них можно быстро внести изменения.

Если вы думаете, какой ЧПУ станок выбрать, то важно понимать, какую задачу вы хотите решить с помощью такого оборудования. Благодаря большому разнообразию станков, оснащенных программным управлением, вы можете найти именно то, что нужно для вашей работы.

Принцип работы и преимущества станков с ЧПУ

В зависимости от того, какое оборудование оснащено числовым программным управлением, зависит принцип работы устройства. Ниже мы опишем этот процесс на примере универсального оборудования.

Как работают станки с ЧПУ?

При работе такого оборудования его основная часть производит различные перемещения. Их совокупность называется циклом обработки заготовки. Каждый цикл обладает своим значением и последовательностью ходов. За которые отвечает активная программа такого оборудования.

Если используется станок без ЧПУ, то за последовательность действий отвечает оператор оборудования. Что приводит к существенной потери времени и КПД. Рабочий должен сверяться с чертежом, менять настройки станка и проводить действия по изготовлению детали. Оборудование оснащенное ЧПУ лишено таких недостатков. Достаточно один раз создать чертеж или 3D-модель детали, и станок самостоятельно проведет все необходимые металлообрабатывающие действия для создания продукции.

Управляющая таким оборудованием программа поступает через компьютер или блок управления, где задается вручную. Благодаря устройствам, задающим координаты нужных точек, блок управления станком следит, чтобы к детали были применены те параметры, которые указаны в модели. Функции ЧПУ станка зависят от типа и универсальности оборудования.

Преимущества оборудования с программным управлением

Такие станки обладают следующими достоинствами:

  • Высокая скорость обработки. С помощью такого оборудования можно изготавливать детали сложных форм. Это происходит благодаря возможности обрабатывать заготовки в труднодоступных для оборудования ручного управления местах.
  • Перемещение активного инструмента для обработки заготовок по самым сложным траекториям.
  • Универсальные модели содержат несколько инструментов для обработки заготовок.
  • Минимальное время холостой работы оборудования.

Но самым важным преимуществом станков с ЧПУ является более точное соответствие заготовки размерам, указанным в модели. Ведь для ее изготовления не нужно делать скидку на профессиональную квалификацию оператора и на его душевное состояние в момент работы на станке. Техническое обслуживание и ремонт станков с ЧПУ проводится только опытными мастерами со знаниями технологии работы такого оборудования.

Заключение

Мировые производители станков с ЧПУ увеличивают сферу применения такого оборудования. Станки такого типа все чаще используются в тех сферах, где ранее их представить бело невозможно. Но до сегодняшнего дня именно металлообработка является той основной отраслью, где оборудование с числовым программным управлением используется наиболее активно.

Возможности, выбор и требования к станкам по металлу ЧПУ

Сегодня станок с ЧПУ по металлу представлен множеством разных видов и типов, отличающихся функционалом, техническими характеристикам и назначением — для дома или промышленного использования.

С развитием вычислительной техники, во всем мире начался бурный рост производства станков с программным управлением. Их выпускают в России, Италии, Японии, Германии, США, Испании, Китае и Тайване.

Читать еще:  Продажа металлообрабатывающего оборудования

Оборудование с ЧПУ востребовано наряду с универсальными и агрегатными станками, производя большую номенклатуру продукции. Потребителям весьма импонирует быстрая их переналадка и возможность многооперационной обработки.

Группы металлообрабатывающего оборудования

Среди металлообрабатывающего оборудования основных групп (токарные и фрезерные), стоит выделить и другие:

  • распиловочные и циркулярные отрезные станки;
  • ленточнопильные, способные осуществлять продольное распиливание заготовок;
  • вертикально-сверлильные, в которых шпиндель расположен вверху;
  • сверлильно-долбежные;
  • шлифовочные и торцовочные станки, качественно обрабатывающие поверхности.

Общее у этих агрегатов – работа с любым металлом. Их объединяет и наличие станины, на которой устанавливают главный «узел» – металлообрабатывающий элемент. Устройство имеет электродвигатель, платформу подачи, разнообразные фиксаторы, рабочую оснастку – по специфике выполняемой технологической операции.

Рядом с массивными и крупными промышленными вариантами, выглядят весьма компактно мобильные настольные станки и мини-станки по обработке металла, применяемые в ювелирном деле, и граверы.

Возможности универсального оборудования

Среди оборудования по обработке материалов, фрезерный станок с ЧПУ по металлу применяется наиболее часто. Наиболее распространённый тип такого станка – консольный фрезерный. Ему свойственно наличие консоли. Эта жёсткая корпусная деталь способна перемещать каретку по направляющим станины. В таком станке с ЧПУ шпиндель агрегата не может перемещаться или совершает мало движений. Все работу по перемещениям в пространстве выполняет стол с закрепленной деталью.

Большинство консольно-фрезерных станков (с горизонтальной или вертикальной обработкой) – универсальны. На них фрезеруют детали из стальных заготовок, чугуна и цветных металлов. У операторов есть выбор из совокупности цилиндрических, дисковых, фасонных, угловых, торцовых, концевых и других фрез для изготовления небольших по численности партий, производят изделия крупными серийными партиями.

Например, на консольно-фрезерном станке 6Р82 несложно обрабатывать любые заготовки. К тому же есть возможность расширить функционал станка, пользуясь поворотным круглым столом, накладными головками из числа универсальных и делительных, применяя прочие приспособления.

Максимальные размеры заготовок, которые способны обрабатываться на данных станках – 800х240х370 мм. Можно выбрать любую скорость резания фрезой (интервал 31,5 – 1600 оборотов за минуту). Благодаря столу, поворачивающемуся на ±45°вокруг вертикальной оси, можно выполнять фрезеровку заготовки (не переустанавливая) под различными углами, что способствует точности изготовления деталей и высокой производительности.

Тот факт, что этот станок автоматизирован, предоставляет возможность на заводах налаживать многостаночное обслуживание.

Последние тенденции металлообработки

Стоит обсудить, хотя бы поверхностно, тенденции развития отрасли. Пристальное внимание уделяется работающим с высокой скоростью 5-координатным станкам, с наличием линейных приводов и сложных систем спутников. Поэтому обработка с их помощью (резание с высокой скоростью) востребована в аэрокосмической и автомобильной сфере, а также на предприятиях по производству штампов и пресс-форм.

Но из-за того, что линейные приводы сильно нагреваются, сфера их использования ограничена – разве что в дыропробивающем прессе и лазерном станке, а в случае с обрабатывающими роботизированными центрами их применение проблематично. Хотя, фирме DMG удается их применять для работы 5-координатного станка.

Сегодня стала весьма популярной технология, при которой деталь обрабатывается с одной установки.

Еще 20 лет назад для производства станины и стоек станка с ЧПУ применяли металлы, а в качестве эксперимента, делали их из полимерных композитов. Сегодня это уже испытанный и широко применяемый материал. Речь идет о двух видах материалов:

  1. МПК (минералполимерный композит или полимерный бетон) фирмы Studer. Его фирменные названия в станкостроении – гранитан и синтегран.
  2. Phillycast (его выпускает ITW Philadelphia Resins) состоит из крошки гранита, эпоксидных смол, отвердителей и пигментов. Гранит в технологическом процессе иногда заменяют композитом кварца.

Литье станины станка ЧПУ по металлу (полимерный композит) имеет ряд важных преимуществ. У него:

  • отличный уровень гибкости отливки;
  • показатель вибропоглощения в 10 раз превосходит аналогичный у чугуна и стали;
  • у режущих инструментов и шлифовальных кругов образуется повышенная стойкость – до 30%;
  • наблюдается стойкость к химическим воздействиям (в том числе, к смазочно-охлаждающей жидкости), коррозии, а также материалу не повредят кратковременные колебания температуры.

Требования к системам управления

Чтобы была высокой скорость подач и перемещений фрезера, нужны контроллеры цифрового типа, способные управлять процессами ускорения и торможения. Вместе со встроенным пультом промышленной ПЭВМ, они могут работать и без участия человека. А если их соединить с компьютерной сетью компании, возможен даже дистанционный мониторинг.

Сегодня разработчики контроллеров располагают устойчивыми версиями Windows NT в реальном времени с использованием всех преимуществ Интернета. В системах ЧПУ используются ступенчатые микропроцессоры, дающие возможность для обработки 1100 5-координатных блоков за секунду. К тому же, предварительная обработка информации в программах, предусматривающих механообработку деталей фрезером при большом массиве данных, не понадобится.

Что касается инструментальных систем, реально выполнять мониторинг состояния фрезеровочных инструментов, данные о котором передаются обратно на контроллер. Теперь одно устройство для автоматической смены инструментария, может обслуживать несколько станков.

Есть преимущества ЧПУ системы HAAS для фрезерного станка. Она интуитивно понятна, легко осваивается в сжатые сроки. Это прецизионное оборудование, работающее с повышенной точностью, имеет большое количество унифицированных узлов, что способствует снижению затрат на его обслуживание.

Как выбрать фрезерный станок с ЧПУ

Прежде, чем приобрести фрезерный станок по металлу, надо изучить их технические характеристики. Для этого стоит войти на портал chipmaker и познакомиться в Каталоге с паспортами станков в электронном виде. Сайт еще называют Металлическим форумом, так как там можно найти все необходимое для металлообработки.

Читать еще:  Технологическая карта по спектральному анализу металла

Каждый, кто уже фрезеровал заготовки для получения металлических изделий, в свое время получил на форуме много советов и ценных рекомендаций от опытных специалистов в этой сфере. Вместе с новичками активно обсуждаются темы, связанные с наполняемостью рынка станков.

Стоит отметить, что станки, у которых широкий диапазон использования, находят своих потребителей, имеющих неодинаковые финансовые возможности.

Стоимость устройств связана со многими параметрами:

  • габаритами и массой заготовок;
  • конфигурацией деталей, точностью и качеством поверхностей после обработки;
  • режимами обработки (речь идёт о частоте вращения шпинделя, мощности и крутящем моменте);
  • планируемым объемом выпуска деталей.

Фрезерный станок консольного типа может долго послужить своему владельцу в небольшой мастерской. А вот крупные обрабатывающие центры с ЧПУ предназначаются для предприятий тяжелого машиностроения и аэрокосмической отрасли. Фрезерным оборудованием пользуются при обработке широкого спектра корпусных деталей любой сложности, штампов и 3D пресс-форм.

Консольные фрезеры ЧПУ по металлу представлены многими моделями. В числе наиболее популярных – недорогой вертикальный станок 6Р13ФЗ. У него габариты рабочей поверхности стола – 400×1600 мм, он перемещается по координатам с большой скоростью – 2400 мм/мин, имея величину мощности главного привода 7,5 кВт.

Главный его узел – станина с консолью на вертикальных направляющих. Станок также укомплектован коробкой скоростей, шпинделем, есть стол со скользящими салазками и редуктор. Перемещение выполняется посредством гидродвигателя.

К консольному типу относятся и горизонтально-фрезерные станки. Они эффективны тогда, когда число технологических операций ограничено, и нужно обрабатывать в основном плоские и фасонные поверхности.

Заключение

Что же такое фрезерная обработка? Наглядно этот технологический процесс можно увидеть на примере фрезеровки алюминиевой заготовки в данном видео:

Такие демонстрации работы оборудования с числовым управлением в интернете очень популярны. Можно полюбоваться и четкой работой станка по металлу с ЧПУ, и получаемыми в итоге изделиями.

После этого несложно будет определиться и выбрать такой станок, который устроит покупателя во всех отношениях: по функционалу, энергоемкости и стоимости. За такой техникой – будущее.

Станки с ЧПУ для металлообработки: обзор, характеристики, виды и отзывы

Станки с ЧПУ для металлообработки используются практически на каждом машиностроительном, трубном, ремонтном заводе. Современные методы резания проходят в интенсивном режиме. Управляющие системы базируются на одном сервисном центре, который способен отслеживать состояние рабочих осей и окружающей автоматики в реальном времени. Жидкокристаллические экраны предоставляют информацию в удобном графическом 3D-виде.

Из чего состоит программное управление?

Для производства точных деталей машин, резьбонарезания труб применяются станки с ЧПУ для металлообработки. Цена установок колеблется от несколько тысяч (настольные модели) до нескольких миллионов (многоосевые обрабатывающие центры) рублей. Подходящая модель подбирается под задачи производства. Стоимость снижается за счет выбора конвейерных версий. Единичные проекты оцениваются значительной суммой, ведь требуется создавать чертежи практически с нуля.

В основе машины используется контроллер, определяющий следующие положения:

  1. Базовые опорные точки.
  2. Координаты движения по заданной траектории согласно управляющей программе.
  3. Анализируется состояние датчиков аналоговых и дискретных. К ним относятся контроллеры перемещения, уровня, давления, температуры.
  4. Отслеживаются сигналы от приводных систем, контроллеров от согласованных со станком линий.
  5. Осуществляется обмен сигналов с системами верхнего уровня.
  6. При помощи встроенных интерфейсов упрощается диагностика неисправностей.
  7. Управляющая программа выдает коды ошибок на монитор. Для наладчика облегчается обнаружение аварийного узла.

Станки с ЧПУ для металлообработки оснащаются инновационными системами безопасности, обойти которые не могут даже опытные электронщики. Это повышает надежность, безопасность эксплуатации машин и сохраняет гарантию производителя.

Комплектация установок

Точность размеров достигается использованием серводвигателей, шаговых систем, линеек или инкодеров. Запчасти быстро выходят из строя из-за агрессивной среды на предприятиях. Требуется охлаждение жидкостью СОЖ, когда производится металлообработка на станках. С ЧПУ в Москве работают практически все производства. Западные конструкторы внедряют современные системы передачи сигналов, обладающие высокой пропускной способностью. Это позволяет выпускать продукцию с невероятной интенсивностью.

Пауза на переналадки может не превышать несколько секунд, что делает производителей продукции лидерами в отрасли. Снижаются временные затраты, а это отражается на себестоимости конечных изделий. Линией технологической цепочки может управлять один оператор без привлечения дорогостоящих специалистов.

Механика

Современные материалы позволяют снизить влияние вибрации на станину. Износостойкие кинематические системы обеспечивают заданный режим безотказной работы. Температурные датчики передают информацию о состоянии опорных подшипников, гидравлической системы, бачках смазки и охлаждения. При недостатке протока масла в основной нагруженный узел — шпиндель — выдается сообщение о неисправности. Это позволяет сохранить целостность дорогостоящего элемента.

Перед началом работы автоматическая система подогревает смазывающее масло. Импульсное дозирование вещества на направляющие осуществляется по таймерам. Приводные системы постоянно отслеживают нагрузку на кинематические узлы при движении. После превышения тока отсечки выдается аварийный сигнал остановки через контроллер. После устранения неисправности ошибка квитируется наладчиком.

Дополнительное оборудование

Панели оператора могут оснащаться жестким диском. На нем хранятся все данные архивов, изменений в программах, доработки в технологии резки. Это опция позволяет установить операционную систему, восстанавливающую работоспособность станка непродолжительной перезаписью. Так, при выходе из строя платы управления в память нового устройства переносятся коды за считанные минуты. Минимизируется простой оборудования, предприятие не терпит убытки при аварии.

Станки с ЧПУ для металлообработки оснащаются Wi-Fi-передатчиками, что обеспечивает беспроводную передачу о состоянии линий на сотню метров. Сервер собирает результаты о готовой продукции. По отзывам руководителей, такая доработка помогает контролировать состояние производственного процесса, не выходя из кабинета.

Читать еще:  Рынок металлообрабатывающего оборудования

Сравнение производителей

Станки с ЧПУ для металлообработки российского производства не отличаются качеством и надежностью от машин западных конкурентов. Программное обеспечение более доступно ввиду его свободной скачки на сервисах интернета. Западные компании все же лидируют за счет производительности управляющих центров. Конструкторы «затачивают» оборудование под нужды технологии оперативным образом.

Лидируют конструкторские бюро, основанные десятки лет назад. Команда профессионалов способна обновлять версии станков ежеквартально. Российские же аналоги появляются гораздо позже. Но за счет низкой стоимости установок спрос всегда присутствует.

Настольные типы

Приобрели популярность простые и недорогие настольные станки с ЧПУ для металлообработки. Обучение, производство мелких деталей или необходимость частой смены места работы установки — это основные цели приобретения таких моделей. Компактные системы покупают производители печатных плат, деталей для электроники.

ЧПУ станки совмещают в себе два выгодных фактора:

  1. Низкая стоимость.
  2. Надежность и длительная эксплуатация без остановок.

Широкое применение получили в технологии раскройки листовых материалов. Питаются станки от сети напряжением в 220 В, что позволяет размещать рабочий узел в гаражных условиях.

Классификация машин

Станки с ЧПУ для металлообработки подразделяются по габаритам, назначению, виду резания, способу управления. Каждый тип учитывает особенности конкретного производства. Так, трубные детали требуют нескольких видов машин. На одном предприятии сосредоточены целые линии систем, растянувшиеся на сотни метров.

  • фрезерные;
  • гравировальные;
  • токарные;
  • шлифовальные;
  • листогибочные и прессовое оборудование.

По конструкции делят на следующие виды:

  • портальные системы;
  • вертикальные;
  • горизонтальные.

Машины чаще покупают многоосевые. По отзывам производителей, даже для изготовления простых изделий требуется как минимум две плоскости перемещения рабочего инструмента.

Виды металлообработки

Металлообработка на станках с ЧПУ в СПб предлагается токарная, гравировальная, термическая. Все технологии осуществляются в автоматическом цикле. На выполнение заказа уходит минимальное время. На переналадку не требуется тратить дополнительные усилия. В базе сохранены основные технологические программы, достаточно загрузить трехмерную модель детали с переносного носителя.

Конечная продукция контролируется отделом ОТК. Специалисты проводят анализ поверхностей на современном оборудовании. Точность выпускаемых деталей позволяет компаниям принимать заказы от военных и отдела космической сферы. На системах с ЧПУ добиваются изготовления заготовок в 5D-плоскостях за счет дополнительных осей перемещения шпиндельного узла. По отзывам производителей, при такой возможности получается отрабатывать все технологические отверстия за один цикл резания.

Разновидности и особенности оборудования с ЧПУ

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

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

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

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

Разновидности установок с ЧПУ.

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

  • токарное;
  • фрезерное;
  • широкого спектра действия.

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

Типы токарных станков с ЧПУ.

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

Особенности отдельных видов установок с ЧПУ.

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

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

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

Источник: сайт www.akma.com.ua

Видео пример обработки металла станком с ЧПУ.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector