Координатно сверлильный станок с чпу по металлу

Классификация сверлильных станков с ЧПУ: виды и особенности

Сверлильные станки с ЧПУ, в отличие от обычных моделей, управляются посредством специальной программы, которая содержит все параметры выполняемой обработки. При помощи станков данного типа можно обрабатывать детали фланцевого, корпусного и плоскостного типа, используя для этого режущий инструмент различного назначения (сверла, развертки, зенкеры и прочее). На большинстве станков, оснащенных системой ЧПУ, можно с высокой точностью выполнять весь комплекс сверлильно-фрезерных операций с заготовками различной формы.

Современный сверлильный станок с ЧПУ BHX-050 WEEKE, способный выполнять вертикальные и горизонтальные отверстия, а также выбирать пазы и производить легкие фрезерные работы

Разновидности сверлильных станков с ЧПУ

На современном рынке представлен обширный ассортимент сверлильных станков с системой ЧПУ. Так, для приобретения в соответствии с потребностями конкретного производства сегодня доступны:

• станки с ЧПУ вертикально- и горизонтально-сверлильной группы;
• оборудование с одной шпиндельной головкой или их набором;
• аппараты, на которых инструмент сменяется вручную, применяются револьверные головки или специальные инструментальные магазины;
• многооперационный сверлильно-фрезерный станок с ЧПУ, эффективно используемый для комплексной обработки заготовок, отличающихся даже сложной конфигурацией.

Рабочие насадки многоцелевого станка EASY W, размещаемые в магазине карусельного типа

Станками, послужившими основой для создания 1-го поколения оборудования с ЧПУ, стали модели 2Н118, 2Н135, а также станок радиально-сверлильной группы 2Н55. Изначально автоматизация сверлильных станков происходила за счет установки координатных столов, позволявших автоматически располагать заготовку относительно режущего инструмента по двум координатам. На таких сверлильных станках была реализована технология обработки в полуавтоматическом режиме, параметры которой задавались при помощи штекерной панели или кулачковых механизмов (глубина обработки заготовки), сменой режимов работы режущего инструмента.

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ модели 2550ОС1000МФ4, выпускавшийся в 80-ые года прошлого века

Это поколение автоматизированных сверлильных станков не устраивало производителей своими технологическими возможностями, поэтому появилось 2-е поколение такого оборудования, базой для которого послужили модели 2Р118Ф2, 2Р135Ф2 и др. В усовершенствованных станках автоматизировано не только передвижение рабочего стола, но и подача инструмента. Производительность таких станков повышает и то, что в их оснащении используется автоматическая револьверная головка, в которой могут одновременно фиксироваться 6 режущих инструментов.

Вертикально-сверлильный станок модели 2Р135Ф2 с револьверной головкой и системой ЧПУ SIEMENS Sinumerik

Преимущества сверлильных аппаратов с числовым программным управлением

Благодаря универсальности, которой обладают сверлильные станки, оснащенные системой ЧПУ, их можно причислить к той же категории, к которой относится расточное, а также координатно-расточное и бесконсольно-фрезерное оборудование с вертикальной компоновкой рабочей головки. Поскольку такие станки необходимы для выполнения различных технологических операций, их конструкция выполняется с более высокой жесткостью, а также точностью компоновки всех составных элементов. В большинстве станков, относящихся к данной категории, точность позиционирования подвижных элементов конструкции составляет ±0,025–0,05 мм.

На менее универсальных моделях сверлильных станков с ЧПУ используют позиционные системы управления, а на оборудовании, которое служит для выполнения не только сверлильных, но и фрезерных технологических операций, применяют системы управления комбинированного типа – позиционные и прямоугольные. Оборудование с ЧПУ, относящееся к вертикально-сверлильной категории, оснащают рабочим столом крестового типа.

Производители сегодня представляют сверлильное оборудование с ЧПУ нескольких категорий:

• аппараты вертикально-сверлильного типа с одной несущей колонной и крестовым столом (на станках данного типа можно получать отверстия диаметром 18–50 мм (2Н135Ф2));
• одностоечные сверлильные станки вертикального типа, оснащенные крестовым столом и револьверной рабочей головкой (2Р135Ф2);
• станки вертикальной компоновки с крестовым столом и инструментальным магазином;
• сверлильные станки портального типа, выпускаемые во всех вышеуказанных модификациях (2306ПФ2) (на станках данного типа можно формировать отверстия, диаметр которых доходит до 60 мм; к данной категории относятся и координатно-сверлильные станки).

Сверлильно-фрезерный центр с ЧПУ Morbidelli, предназначенный для мебельного производства и объединяющий в себе два сверлильных агрегата

Особенности конструкции сверлильных станков с ЧПУ

Для плавного и точного перемещения координатных столов, которыми оснащают сверлильное оборудование с программным управлением, их монтируют на опоры качения, а их движение в двух направлениях по горизонтали обеспечивается за счет соединения «винт – гайка качения». Конструкция привода таких столов включает в себя шаговый электродвигатель и гидроусилитель.

Основные части вертикально-сверлильного станка с ЧПУ

Кинематическая схема главного привода сверлильного оборудования с ЧПУ выполняется на базе одно- или двухскоростного электрического двигателя и коробки переключения скоростей вращения шпиндельного узла.

Кинематика вертикально-сверлильного станка на примере модели 2Р135Ф2

Управление вертикальным перемещением рабочей головки (ось Z) может быть реализовано по нескольким схемам:

• за счет использования упоров и микропереключателей;
• при помощи набора программ на специальной штекерной панели;
• набором программ на перфоленте.

Панель управления системы ЧПУ Heidenhain iTNC высокоточного сверлильно-фрезерного станка

Для расширения функциональности сверлильного оборудования с программным управлением и повышения эффективности его применения в его оснащении могут использоваться различные приспособления:

• рабочие столы поворотного, наклонного или маятникового типа;
• навесные кондукторы;
• резьбонарезные патроны;
• револьверные головки или быстросъемные патроны.

Вспомогательный инструмент для станков с ЧПУ сверлильно-фрезерной группы позволяет закреплять в патроне разнообразные рабочие насадки

Более сложной конструкцией отличается радиально-сверлильный станок с ЧПУ, несущая колонна которого поворачивается на 360 градусов. Рабочая головка такого станка монтируется на траверсе, имеющей возможность перемещаться по вертикали. На траверсе имеются специальные направляющие, по которым передвигается сама сверлильная головка с закрепленным в ней инструментом.

Конструкция данного станка, подвижные элементы которой управляются при помощи системы ЧПУ позиционного типа, позволяет оперативно и точно устанавливать режущий инструмент относительно поверхности обрабатываемой детали. Оборудование такого типа особенно удобно в работе с корпусными заготовками.

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ

Портальный сверлильно-фрезерный станок с ЧПУ применяется для сверления, нарезания резьбы и фрезерования. Оснащён как внешней подачей смазывающе-охлаждающей жидкости, так и подачей СОЖ через инструмент. Используется, в основном, для обработки фланцев, теплообменников и трубных досок. Координатно-сверлильный станок с ЧПУ может использоваться в массовом производстве различных деталей.

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ состоит из станины с продольными направляющими, по которым перемещается портал с суппортом, на котором закреплена вертикальная сверлильная шпиндельная головка. Станок оснащён основным и вспомогательным рабочим столом, трёхкулачковым гидравлическим зажимом, конвейером для стружки, гидравлической системой, системой подачи СОЖ, централизованной системой смазки, системой управления с осевыми приводами, пневматической системой и т. д. В базовой версии координатно-сверлильный станок с ЧПУ оснащается одним сверлильным шпинделем. По заказу на станок устанавливается до 4-х вертикальных сверлильных шпинделей для увеличения производительности.

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ с неподвижным столом и подвижным порталом значительно экономит место по сравнению с машинами с подвижным столом. Станина станка сварная. Благодаря применению технологии искусственного старения сварной станины обеспечивается стабильность и точность работы машины. Усиленный портал значительно повышает жесткость всей системы, обеспечивая значительные скорости резания. Рабочий стол оснащен поперечными Т-образными пазами для фиксации зажимных инструментов и заготовок.

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ оснащён шпинделем с двигателем мощностью 37 кВт. По заказу можно установить шпиндель мощностью до 56 кВт и дополнительные — до 4-х штук — шпиндели. Прецизионный шпиндель ВТ50 с внутренним охлаждением вращается со скоростью от 30 до 3000 мин-1.

Пульт управления с маховичком

Пульт управления с маховичком позволяет вручную установить положение шпинделя для сверлении первого отверстия. Это ускоряет всю процедуру для отверстий одинакового диаметра. Это экономит много времени, повышая эффективность производства. Кроме того, при помощи пульта с маховичком можно осуществлять следующие функции: с его помощью можно ломать стружку, он позволяет удалять стружку, делать паузу в обработке и предотвращает поломку сверла.

Оптическое устройство поиска края заготовки

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ оснащён оптическим устройством поиска края заготовки, которое позволяет легко определять положение края детали в автоматическом режиме.

Система ЧПУ SIEMENS 808D

На портальную сверлильную машину устанавливается система ЧПУ SIMENS 808D (Германия) с ЖК-экраном и интерфейсом RS232. Координаты сверления могут задаваться прямым преобразованием CAD / CAM или при помощи диалогового интерфейса. Система ЧПУ позволяет компенсировать ошибки, обладает функцией автоматической сигнализации и т.д. Отверстия в заготовке могут автоматически повторяться. Благодаря функции предварительного просмотра и повторной проверки положения отверстия перед сверлением машиной управлять очень просто.

Для гарантирования точной и стабильной работы все важные комплектующие портальной сверлильной машины, такие как точный шпиндель, ШВП, роликовые линейные направляющие, система ЧПУ и сервопривода, гидравлический насос, клапана и т. д., используются только от лучших известных мировых брендов.

Особенности и разновидности сверлильных станков с ЧПУ

Сверлильные станки с ЧПУ предназначены для сверления заготовок с высокой точностью и производительностью. Используются в дерево-, металлообрабатывающих мастерских, при производстве различных деталей любых видов сложности, а также в других сферах промышленности.

Предназначение

Сверлильные станки с ЧПУ используются для выполнения операций по обработке заготовок из различных материалов: сверления, подготовки отверстий под монтаж креплений или фиксации деталей. Применяются в мелко- и крупносерийном производстве корпусных или рамных конструкций.

Устройство и принцип работы

Станки состоят из следующих компонентов:

• стального или чугунного основания;
• рабочего стола с перемещаемой координатной плоскостью;
• шаговых двигателей для позиционирования стола;
• револьверной головки для крепления свёрл;
• суппорта;
• несущей колонны;
• электродвигателя;
• коробки переключения скоростей вращения шпинделя;
• подвесного пульта управления;
• блока с ЧПУ;
• предохранительного стекла;
• системы охлаждения.

Также возможно расширение функций оборудования под решение специфических задач:

• поворотные или наклонные механизмы рабочих столов;
• установку патронов резьбонарезного типа;
• монтаж навесных кондукторов;
• замену стандартных патронов на быстросъёмные или револьверные;
• поворотной колонны.

Для программирования ЧПУ могут использоваться следующие методы:

• набор программы через интерфейс управления;
• установка перфокарт, применение перфолент или других запоминающих устройств;
• изменение положения специальных переключателей или применения упоров.

Работа оборудования сверлильного типа с ЧПУ основана на следующих принципах:

• Программируется ЧПУ или используются предустановленные настройки.
• Оператор устанавливает заготовку, определяет её координаты размещения на рабочем столе.
• Последовательно вводятся координаты в программу.
• Программа рассчитывает траекторию перемещения инструмента или рабочего стола при запуске процесса обработки.
• Устанавливаются свёрла, фиксируются. Обязательно выбирается правильное их положение внутри патронов.
• Запускается программа на выполнение. Начинают работать механические узлы.
• Сверло позиционируется над заданной программой точкой, выполняется обработка заготовки.
• После завершения обработки, рабочий инструмент перемещается в исходное положение.
• На управляющем дисплее выдаётся сообщение о завершении всех задач. Далее нужно заменить деталь на заготовку, выбрать программу, выполнить последовательно весь алгоритм заново.

Технические характеристики

Основные технические характеристики:

• максимальный диаметр устанавливаемых свёрл — 63 мм;
• размеры рабочего стола — 1,2х1,2 м;
• предельные нагрузки заготовок — до 5 тонн;
• частота вращения шпинделя — от 16 до 2000 об/мин;
• скорость позиционирования сверла в плоскости — до 10 тыс. мм/мин, а по вертикали — до 3 тыс. об/мин;
• мощность двигателей — до 10 кВт;
• питание — от одно- или трёхфазной сети.

Разновидности

Выпускаются следующие виды устройств с программным управлением:

• горизонтально- или вертикально-сверлильные станки с ЧПУ для создания глубоких отверстий внутри деталей;
• центровальные, которые используются для просверливания торцевых отверстий в заготовках;
• радиально-сверлильные , применяемые для обработки крупных деталей в тяжёлой промышленности.

Координатно-сверлильный станок ЧПУ по металлу по количеству шпинделей бывает:

• одношпиндельным, который используется для просверливания отверстия определённого диаметра;
• многошпиндельным, позволяющим за один техпроцесс сверлить в деталях несколько отверстий различного диаметра.

Принципы выбора

Выбор станков необходимо выполнять на основе следующих критериев:

• мощности силового агрегата;
• функциональных возможностей сверления — поворотный стол, крепление одного или набора свёрл, скорость позиционирования рабочего инструмента;
• технических характеристик координатной площадки — размеров, предельно допустимой нагрузки;
• частоты вращения головки со сверлом;
• типа установленной системы охлаждения, метода подачи жидкости;
• параметров перемещения рабочего инструмента над столом, определяющих допустимые размеры для обрабатываемых деталей;
• точности позиционирования;
• характеристик ЧПУ, удобства управления, программирования, ввода данных;
• стоимости оборудования;
• длительности гарантийного срока;
• сложности обслуживаний, ремонтов, наличия в продаже расходных материалов.

Эксплуатация

Станки для сверления, оснащённые ЧПУ, необходимо эксплуатировать в соответствии со следующими требованиями:

• разрешена установка только внутри отапливаемых помещений с оптимальным уровнем влажности;
• допустима обработка заготовок, которые отвечают требованиям производителя конкретной модели;
• все узлы, механизмы нужно поддерживать в чистоте, своевременно смазывать, обслуживать, следить за состоянием, выполнять замену, не допуская критических повреждений;
• перед выполнением работ следует убедиться в полной работоспособности всех агрегатов, проверить наличие защитных экранов, способность станка отключаться в случае аварийных ситуаций;
• в случае обнаружения неисправностей, недопустимо обрабатывать заготовки;
• недопустимо выполнять сверление деталей из материалов, не подходящих под параметры установленных свёрл;
• в случае прекращения подачи охлаждающей жидкости или масел для смазки механизмов нужно прекратить работу станка для устранения неисправностей;
• после начала выполнения программы ЧПУ запрещается прикасаться к вращающимся или движимым узлам.

Преимущества и недостатки

К преимуществам сверлильных станков относятся:

• точное позиционирование сверла над поверхностью детали;
• многоступенчатая обработка;
• регулировка крутящего момента, скорости оборотов, хода сверла вдоль осевой линии;
• сверление под различными углами;
• простота программирования ЧПУ, смены программ для выполнения различных производственных задач;
• автоматический контроль текущего состояния станка;
• высокая надёжность механических частей;
• защита от перегрева сверла;
• высокий ресурс узлов и механизмов;
• много различных моделей, позволяющих перемещать шпиндель со сверлом над рабочим столом либо наоборот;
• простота в эксплуатации, обслуживании, ремонте;
• высокая производительность труда;
• безопасность в работе по причине отсутствия контактов с опасными механическими узлами.

Недостатки станков с ЧПУ для сверления:

• высокая стоимость оборудования;
• большие габариты и масса;
• для работы требуется обученный персонал — операторы, наладчики.

Производители и стоимость

Модели сверлильных станков с ЧПУ выпускаются на следующих предприятиях:

• ОАО «Астраханский станкостроительный завод»;
• ЗАО «КомТех-Плюс»;
• ОАО «Стерлитакамский станкостроительный завод»;
• Завод «ПромСтройМаш»;
• ОАО «Рязанский станкостроительный завод»;
• ОАО «Кировский станкостроительный завод».

Стоимость станков в зависимости от их типов следующая:

• профессиональные радиально-сверлильные настольные — от 120 тыс. руб.;
• радиально-сверлильные для ответственных работ — от 150 тыс. руб.;
• тяжёлые промышленные — от 400 тыс. руб.;
• радиально-сверлильные промышленные с вращаемой на 360° опорой — от 1 млн. 100 тыс. руб.

Станки в зависимости от моделей могут отличаться спецификой работы, взаимодействия с оператором, а также иметь другие особенности. Однако основной принцип обработки заготовок сохраняется.

Поддержите канал, просто читайте наши статьи, а мы будем размещать для Вас полезную информацию о металлах! Так же заходите на наш сайт , там Вы найдете множество информации о металлах, сплава и их обработке.

Как работает координатно-сверлильный станок с ЧПУ по металлу?

Конструкция координатно-сверлильного станка с ЧПУ по металлу. Что можно изготовить таким оборудованием?

Для обработки металлических изделий используется специальное оборудование – координатно-сверлильные станки с числовым программным управлением по металу. На станке изготавливаются и отделываются самые разнообразные металлические детали.

Что можно изготовить координатно сверлильным станком с ЧПУ по металлу?

Обработка крупногабаритных заготовок ведется различными инструментами:

Такой набор предназначен для проделывания разных отверстий (глухих и насквозь) в металле, рассверливания отверстий, увеличения их диаметра, качественного улучшения поверхности и точности, нарезки резьбы внутри, фрезерования поверхностей и пазов, криволинейного контура. Координатно-сверлильный станок с ЧПУ используется в изготовлении многочисленных различных деталей.

Оснащаются такие станки смазывающей и создающей охлаждение жидкостью (СОЖ), подающейся извне, так и поступлением СОЖ посредством инструмента. Крупногабаритные заготовки обрабатываются координатными сверлильно-фрезерными станками, имеющими большое рабочее пространство.

Координатно- сверлильный станок с ЧПУ

Достоверную и устойчивую работу станка гарантирует качество комплектующих узлов и деталей. Оборудование представляет собой достаточно сложное сооружение, в котором кроме механических комплектующих деталей, вмонтирован электронный блок, требующий внимания мастера-электрика.

Конструкционные особенности

Сконструирован механизм из многих узлов:

• станины, оснащенной долевыми направляющими. По ним передвигается часть металлорежущего аппарата;
• кардинального и дополнительного стола для работы;
• гидравлической прищепки;
• выводящего стружку конвейерного устройства;
• гидравлики;
• аппарата продвижения СОЖ;
• узловой смазочной структуры;
• приспособления для управления осевыми приводами, пневматикой.

На основной версии станка с ЧПУ установлен один сверлильный шпиндель, мощность его равна 37 кВт. По желанию заказчика с целью повышения производительности на станок можно устанавливать дополнительно до 4-х вертикальных сверлильных шпинделей.

Перед начальным сверлением отверстия устанавливается в нужном положении шпиндель с использованием пульта управления. Так называемый «маховичок» на нем служит ускорителем механизма сверления дыр равновеликого диаметра. Это сокращает затраты времени, повышает производительность. Пульт с маховичком позволяет выполнить такие функции:

• ломка и удаление стружки;
• осуществлять своевременную остановку в обработке, чтобы предотвратить поломку сверла.

В станок с ЧПУ вмонтировано следящее устройство, способствующее обнаружению конечной границы заготовки, детали в режиме автоматики.

Сверлильные станки с числовым управлением бывают со стационарным столом и подвижным входом. Относительно машин с подвижным столом у первых экономится пространство. Основание станка представляет сварную конструкцию, которая благодаря технологическим особенностям стабильна и работу исполняет точно. За счет усиления портала повышается стойкость всей системы, ускоряется процесс резания. Для обеспечения жесткой фиксации зажимов и рабочих материалов установлены в столе поперечные пазы Т-образной формы.

С установкой на сверлильный агрегат системы немецкого производства ЧПУ SIMENS 808D с экраном на жидких кристаллах и интерфейсом RS232 координируются точки сверления, компенсируются недочеты, автоматически включается сигнализацию. Машина управляется просто.

Услуги на координатно сверлильные работы с ЧПУ

В процессе изготовления металлических изделий осуществляется ряд функций механической обработки металла. Одним из видов таких работ стали сверлильные. Результатом сверления являются отверстия, отличающиеся диаметром, глубиной и сечением. Сверление как рабочая фаза исполняется после токарной работы по металлу, то есть резания внешних и внутренних вращающихся поверхностей. Предшествует сверлению и процесс фрезерования.

Металлообрабатывающие предприятия, где выполняется в полном цикле обработка металлических изделий, предлагают определенные услуги на координатно сверлильные работы с ЧПУ. Здесь можно осуществить работы на токарном оборудовании, резку, шлифовку металлоизделий. Принимают заказы на исполнение сварочных работ.

Многолетний опыт дает шанс делать дело высококачественно. Способствует успеху правильно организованные взаимоотношения с профильными хозяйствами, обеспечивающими сырьем и исходными материалами. По требованию заказчика продукцию доставляют к месту автотранспортом из собственного арсенала.

Основные типы координатно сверлильных работ:

• высверливание проходов цилиндрических видов;
• сверление отверстий в форме многогранников и овалов;
• рассверливание диаметра цилиндрических дыр;
• нарезка резьбы в разных исходных материалах.

Обладая универсальными станками, руководители предприятия с уверенностью могут предлагать некоторые услуги по металлу:

1. Исполнение работ на вертикальных и горизонтальных фрезерных станках, где заготовленный для подгонки материал перемещается снизу, а сверху движется вращающаяся фреза. Управляется такой механизм автоматически с ЧПУ, вручную.
2. Шлифовка производится на кругло, плоско, внутришлифовальном оборудовании.
3. Предлагается в качестве услуги тепловая обработка изделий.

Сверление – это исключительно ответственная фаза. Чтобы получить в заготовках из металла нужных параметров просверленные дыры, нужно произвести надежное прикрепление, точно разметить заготовку для последующих операций. Режущее оснащение должно быть остро отточенным.

Настройка всех параметров агрегата должна соответствовать инструкции. Особое значение имеет наладка скоростного режима при подаче материала и относительно вращательного момента режущих, сверлящих механизмов.