Фрезерный станок с чпу: его особенности и преимущества

Фрезерный станок с чпу: его особенности и преимущества – Токарь Мастер

Фрезерный станок с чпу: его особенности и преимущества

Самым распространенным является трехосевой фрезерный станок с ЧПУ, и он очень похож на вертикальный фрезерный автомат. Все перемещения оси контролируются системой программного управления. Программирование практически то же, что и для токарного станка с Числовым Управлением. В программу добавляется только ось Y.

Отличия обычных станков от оборудованных системой ЧПУ

Сравнение традиционных и фрезерных автоматов с ЧПУ выглядит следующим образом:

  1. Обычные фрезерные станки отличаются по креплению инструмента от машин с ЧПУ.
  2. Микрофрезерный станок поставляется с отдельным блок питания.
  3. Движение оси в фрезере осуществляется системой ЧПУ. В то время, как при обычном фрезеровании, ось управляется вручную или автоматически.
  4. Все оси фрезерного CNC могут быть объединены с одной системой, при том что в обычном фрезерном станке автоматическая комбинация осей невозможна.
  5. При фрезеровании на станке с ЧПУ может быть оказана большая нагрузка, что в обычных условиях практически исключается.
  6. Устройства для работы оснащены гидравлической или пневматической системой в ЧПУ, а в обычном станке эта система отсутствует.
  7. Обратная связь с осями доступна при фрезеровании на автомате, и отсутствует в обычном.
  8. Предохранительные устройства (концевые выключатели) предусмотрены в фрезерном станке с ЧПУ, а в обычном их нет.
  9. Точность и высокое качество готовой поверхности присутствуют при обработке с системой ЧПУ, чего сложно добиться от обычного фрезерного автомата, особенно при работе с такими хрупкими материалами, как стекло и камень.
  10. Массовое производство с большей точностью является основным преимуществом станка с ПУ, по сравнению с традиционными машинами.

Типы оборудования

Существует несколько основных типов ЧПУ фрезерных станков:

  • Вертикальные фрезерные станки имеют вертикальный шпиндель, похожий на сверлильный пресс, но с X-Y столом, который позволяет автоматически позиционировать обрабатываемый материал.
  • Горизонтальные фрезерные станки также имеют X-Y стол для позиционирования изделия; Однако, фрезы устанавливаются на горизонтальной оправке поперек стола.
  • Универсальный фрезерный автомат может использоваться для вертикального или горизонтального фрезерования. Головка шпинделя прикреплена шарнирным соединением, чтобы был возможен любой из типов фрезерования.
  • Портальные фрезерные станки ЧПУ используются с большими заготовками. Они позволяют добавлять шпиндель по мере необходимости для пятиосевых и шестиосевых фрезерных станков.
  • Фрезерный обрабатывающий центр с ЧПУ — это агрегат, который используются для автоматического повторения операций. Большинство обрабатывающих центров имеют числовое программное управление (ЧПУ).
  • Фрезерные станки с ЧПУ запрограммированы набором команд, называемых G-кодами, и используют инструменты CAT (с V-образным фланцем), BT или HSK.

Дополнительные функции

Рассмотрим некоторые из отдельных функций, доступных в фрезерных (CNC) станках:

  • Программа обработки детали может быть введена в контроллер через клавиатуру или при помощи сканирования перфорированной ленты считывающим устройством в блоке управления.
  • Программа обработки детали, однажды введенная в память компьютера, может использоваться и повторяться множество раз.
  • Программа обработки детали может редактироваться и оптимизироваться непосредственно на станке. Если есть какие-либо изменения в дизайне изделия, программа без труда может быть изменена в соответствии с требованиями.
  • Ввод информации может быть в значительной степени упрощен за счет использования специальных подпрограмм, разработанных для повторяющихся последовательностей обработки. Для обычных операций, таких как сверление отверстий по кругу (при использовании сверлильно фрезерного станка с ЧПУ), могут быть созданы и сохранены специальные программные циклы в памяти компьютера. Эти программы или подпрограммы могут быть извлечены и использованы любое количество раз; При этом необходимо указать только определенные параметры, и компьютерное управление выполнит автоматически необходимые вычисления и последующие действия.
  • У станков с ЧПУ имеется средство для проверки программы обработки детали без фактического ее запуска на станке. Система управления проверяет программу обработки детали, и движение режущего инструмента в каждой операции, с отображением на экране монитора (блок видеодисплея). Форма компонента, которая будет получена после обработки, также отображается на экране без фактической обработки. Обычно такой функцией оснащен фрезерный центр с ЧПУ.
  • Блок управления с ЧПУ позволяет компенсировать любые изменения в размерах режущего инструмента. Когда написана программа обработки детали, оператор станка проставляет конкретный тип и размер режущего инструмента, например, если это гравер. Но в действительности использование программы обработки на станке может быть недоступно для конкретной фрезы. Система управления ЧПУ позволяет компенсировать разницу между запрограммированным инструментом и используемым.
  • С системами управления ЧПУ можно получить информацию об использовании оборудования, которая будет очень полезна для контроля производства. Система может предоставлять такую информацию, ​​как количество произведенных компонентов, время на компонент, время для установки задания, время, в течение которого используется конкретный инструмент, время, в течение которого машина не работает, диагностика неисправностей и многое другое.

Принцип работы фрезерного станка с ЧПУ

Рассмотрим кратко работу станка фрезерного с ЧПУ:

  1. Движение по осям X, Y, Z осуществляется двигателем, запитанным переменным или постоянным током.
  2. Движение части машины выполняется путем подачи команд.
  3. Все операции выполняются с помощью таких кодов, как скорость, подача, глубина резания и т. д.
  4. Для каждой операции предназначен отдельный код.
  5. Предусмотрена система предупреждения (индикаторы и концевые выключатели) для защиты различных операций и компонентов.

Фрезерные станки перемещают деталь относительно неподвижного инструмента или подводят фрезу к зафиксированной на столе детали в вертикальном или горизонтальном направлениях по осям X, Y и Z.

Характеристики машин

Характеристики таких станков напрямую зависят от характеристик шпинделя, скорости перемещения и размера стола. Скорость шпинделя — это диапазон частоты вращения его головки. Мощность привода — это номинальная мощность пневмо-турбины, электродвигателя или поршневого двигателя, который приводит в действие шпиндель.

Количество фрез, которые поддерживает магазин инструментов, также является важным критерием, поскольку придает станку определенную универсальность. На простых машинах одновременно может работать только один инструмент.

Параметры движения для фрезерных станков включают:

  • количество осей;
  • максимальное перемещение по оси X;
  • максимальное перемещение по оси Y;
  • максимальное перемещение по оси Z.

Что касается размера стола, то его длина измеряется параллельно главной оси движения. Ширина стола измеряется перпендикулярно главной оси движения.

В заключение об особенностях

Профессиональные машины могут включать в себя элементы управления, которые поддерживают или включают в себя пакеты программного обеспечения для автоматизированного проектирования (САПР) или автоматизированного производства (САМ).

Программируемые машины могут быть настроены для автоматических или полуавтоматических операций, таких как фрезерование, сверление или же для гравировки.

Вращающиеся столы позволяют вращать заготовку и обеспечивать перемещение по нескольким осям.

Поставщики, которые обеспечивают калибровку на месте, могут помочь обеспечить точную работу оборудования. Некоторые станки имеют пользовательский интерфейс с цифровым считыванием. У некоторых станков есть приложение, в котором можно просматривать виртуально рабочее пространство.

Станки с системой охлаждения шпинделя предназначены для предотвращения перегрева и повреждения оборудования при длительном использовании. Например, если это фрезерный станок с ЧПУ по камню, видео работы которого можно увидеть на нашем сайте.

Источник:

Как выбрать фрезерный станок с ЧПУ новичку

Типы фрезерных станков ЧПУ

В «природе» существует масса типов фрезерных станков, отличающихся по конструкции и области применения: ручные, напольные, настольные, консольно-фрезерные: вертикально- и горизонтально-фрезерные, продольно-фрезерные, карусельно-фрезерные станки и т.п.

В данной статье мы поговорим о фрезерных станках производства КНР. На что обратить внимание «новичку» при выборе станка под различные задачи: обработка (раскрой, гравировка, изготовление 3D деталей) дерева, фанеры, цветных и черных металлов, работа с пластиками, ювелирным воском, камнем и т.п.

«Начинка» фрезерного станка:

Фрезерные станки производства КНР представлены на рынке в широкой гамме с различными опциями, также станки могут быть оснащены различной по типу электроникой, направляющими, программным обеспечением. Поговорим подробнее, что мы можем встретить в комплектации станка.

  1. По типу станка – напольные и настольные.
  2. Шпиндель – водяное или воздушное охлаждения.
  3. Направляющие могут быть круглые или квадратные профильные.
  4. Рабочий стол может быть подвижным или нет, двигается сам портал.
  5. На станке может присутствовать централизованная система смазки.
  6. На станках установлены шаговые или серво-двигатели.
  7. По типу управления станком: DSP контроллер RZNC, NCStudio – PCI плата, Mach 3 – интерфейсная плата (LPT).
  8. Станок может быть оснащен СОЖ.
  9. Станки с автоматической сменой инструмента ATC.
  10. Станок может быть укомплектован вакуумным столом или только струбцинами, Т-пазами.
  11. Перемещение может происходить за счет ШВП, косозубой рейки, прямой рейки.

На что же обратить внимание при выборе фрезерного станка?

Основное – это жесткость всей конструкции. Чем меньше в конструкции станка соединенных деталей между собой посредством болтов, тем меньше будет люфтов. При недостаточной жесткости конструкции мы получаем на выходе малую скорость обработки, низкую производительность, а вследствие возникающих вибраций ломаем инструмент, в частности – граверы.

Шпиндель можно выбрать абсолютно любой, исходя из задачи – воздушного или водяного охлаждения. Шпиндели водяного охлаждения менее шумные, могут «работать» на минимальных оборотах, не боятся перегрева в отличии от шпинделей воздушного охлаждения.

Например, обработка (гравировка) магния происходит на 12000-15000 об/мин. Для шпинделя до 3 квт требуется подключение к сети 220V ±10% 50Hz, свыше 3 квт – подключение 380 вольт.

Изначально в конструкции станка под определенные задачи производитель закладывает ту мощность шпинделя, которая необходима. Например, станки малого формата для 3D гравировки (изготовление клише для тиснения, пломбираторы, медали) всегда будут оснащены шпинделем 800, 1.5, 2.2 кВт.

Для таких работ не требуется силовая обработка. Если это станок для раскроя того же ДСП, МДФ (мебельное производство), то смысл ставить шпиндель от 3 кВт и выше.

К выбору направляющих нужно отнестись серьезно, от этого зависит точность обработки и в целом жесткость конструкции.

Наиболее бюджетные станки имеют круглые направляющие, но и это позволяет с легкостью обрабатывать дерево, пластики, ювелирный воск и т.д.

Для более точной обработки нужно выбирать квадратные профильные рельсовые направляющие таких известных брендов, как AMT-PMI, Hiwin, THK и другие.

Рабочие столы, как правило, подвижные только на станках небольшого формата – 200х300, 300х400 мм. На остальных станках большего формата стол всегда неподвижен, перемещается портал – ось Y.

Очень важной особенностью в конструкции станка является централизованная система смазки. Она может быть ручной и автоматической. Смазка важна для смазывания трущихся деталей станка – направляющих. Автоматическая система смазки удобна, работает по таймеру. Система смазки ставится на станки, начиная с формата 1200х1200 мм и более.

Выбор двигателя не всегда зависит от покупателя, станки с малым рабочим полем до 1200х1200 мм практически всегда оснащены шаговым мотором. На станках с большим рабочим полем 2000х3000 мм можно установить шаговые и серводвигатели.

Преимущества фрезерного станка с ЧПУ перед лазерным

Фрезерный станок с чпу: его особенности и преимущества

Обработка материалов резанием применяется при производстве очень широкого класса изделий. До недавнего времени обработка резанием осуществлялась исключительно на токарных и фрезерных станках (и их разновидностях).

Однако с изобретением и стремительным развитием лазерной технологии, резец (или фрезу) стало возможно заменить лазерным лучом. Технология лазерной обработки имеет неоспоримые преимущества перед механической обработкой, но всё-таки не может вытеснить её полностью.

В чём же преимущество «классической» обработки резанием?

Оборудование

Прежде всего, следует отметить высокое сходство лазерно-гравировального станка с вертикально фрезерным. В обоих присутствует горизонтальный рабочий стол для размещения и крепления заготовок. Режущий инструмент (или лазерный излучатель) установлены на мобильном инструментальном портале, приводимом в движение шаговыми электродвигателями повышенной точности.

В обоих типах станков траектория инструмента задаётся системой ЧПУ, посылающей управляющие импульсы на электродвигатели для перемещения инструментального портала согласно программе обработки. И фрезерный и лазерный станки предназначены для резки, раскроя и гравировки материалов, а значит, и применяются в схожих областях производства.

Разница заключается лишь в способе воздействия на заготовку.

Лазерный станок нагревает и плавит (или испаряет) материал заготовки путём воздействия на её поверхность лучом концентрированной энергии, сфокусированной в очень малом пространстве (практически «в одной точке»).

Изменяя мощность луча, а также его положение (и угол падения на заготовку), можно осуществлять обработку по определённому маршруту и получать сложные объёмные фигуры. Фрезерный станок работает иначе.

Вращающаяся с большой скоростью фреза своими острыми режущими кромками скалывает слои материала в области обработки и отводит их в виде стружки.

Перемещение фрезы по трём-пяти независимым координатам позволяет обрабатывать сложные фасонные поверхности, а также торцевые плоскости заготовки, пазы, карманы, отверстия и т. д. Конструктивные особенности обоих типов станков определяют их сильные и слабые стороны в процессе обработки заготовок. Здесь мы приводим преимущества фрезерной обработки перед лазерной.

Обработка металлов является одним из самых ярких преимуществ фрезерных станков. Лазерные машины для обработки толстых металлических заготовок — это настоящие «промышленные монстры» с огромной мощностью излучателей и значительным энергопотреблением.

Настольный или напольный лазерно-гравировальный станок, как правило, не могут осуществить сквозной раскрой металлической заготовки.

В то время как фрезерный станок, даже незначительной мощности, при удачно подобранных режимах резания и применении твёрдосплавных фрез способны весьма профессионально обрабатывать металлы (особенно пластичные — медь, бронза, латунь, алюминий и пр.).

Таким образом, фрезерный станок отличается большей универсальностью — может работать с металлами и неметаллическими заготовками. В то время как для лазерных машин существуют чёткие разграничение — «маленькие» станки вообще не работают с металлами, а «большие» напротив — не способны качественно обработать тонкие неметаллические заготовки.

Обработка ПВХ на лазерных станках категорически запрещена! Дело в том, что при нагревании поливинилхлорид выделяет диоксины, обладающие канцерогенным действием. Кроме того, выделяемые пары хлора взаимодействуют с атмосферной влагой и образуют серную кислоту, вызывающую повышенную коррозию оборудования.

Для фрезерных станков никаких ограничений по обработке ПВХ-заготовок нет. Напротив, податливый материал прекрасно обрабатывается резанием и позволяет фрезеровать сложные двух- и трёхмерные объекты.

3D обработка

Фрезерные станки, плавно меняющие направление движения и глубину погружения фрезы в заготовку способны изготавливать сложнейшие трёхмерные узоры, рельефную резьбу, превосходящую по качеству ручную работу лучших мастеров, и т. д.

В то время как лазерный луч имеет строгие ограничение по глубине погружения в материал заготовки и распространяется строго прямолинейно — следовательно «вырезанные» фигуры всегда будут иметь ступенчатую структуру. Да и времени на обработку потребуется гораздо больше.

Толщина заготовки

Сам принцип лазерной обработки строиться на концентрации значительной энергии в одной точке на поверхности заготовки. Однако при погружении в глубину материала, мощность лазера — за счёт неизбежного взаимодействия с прилегающими слоями и рассеивания фотонов — быстро снижается.

Это приводит к тому, что профиль реза толстых заготовок перестаёт быть ровным (становится трапециевидным), к тому же фактическая глубина реза ограничена сравнительно небольшой величиной (порядка 6-30 мм для различных неметаллических материалов).

Для сквозной резки толстых металлических заготовок применяется лазерный нагрев с одновременным воздействием высокоскоростной газовой струи, но это технология совсем иного уровня сложности и стоимости.

Для фрезерных станков ограничений на толщину обрабатываемой заготовки не существует. Необходимо лишь правильно рассчитать подачу и запланировать несколько проходов, чтобы не превышать это значение.

Автоматическая смена инструмента

Как было показано выше, лазерный луч имеет строго определённую направленность (распространяется только прямолинейно) и площадь воздействия на поверхность заготовки (точку фокусировки). Это накладывает определённые технологические ограничения на взаимодействие «лучевого инструмента» с материалом заготовки.

В то же время, фрезерный станок работает с инструментом различного типа — в зависимости от решаемых задач. При этом замена инструмента может осуществляться автоматически в процессе работы — ряд моделей фрезерных станков снабжены для этого специальной револьверной головкой с магазином на несколько инструментов.

Поэтому даже если конкретная фреза не подходит для какой-либо операции, она может быть заменена на нужный инструмент.

А лазерный луч допускает лишь регулировку мощности (от 100% и ниже) и — в ряде случаев — угла наклона относительно заготовки, что в технологическом плане явно уступает возможностям набора из разнообразных фрез.

Материал заготовки

Физические свойства ряда материалов плохо сочетаются с воздействием лазера. Например смолистая древесина или искусственный камень гораздо лучше обрабатываются на фрезерном станке, чем на лазерном.

Как отмечалось выше, ряд материалов (такие как ПВХ, хлорсодержащее органическое стекло и пр.) не пригодны для лазерной обработки из-за выделения вредных веществ при нагреве и расплавлении.

Фрезерный же станок работает по другому принципу — не плавит, а режет, скалывает материал, поэтому свободен от вышеописанных ограничений.

Разумеется, фрезерные станки также имеют свои недостатки, а лазерные — уникальные преимущества (их перечисление не входит в рамки данной статьи). Однако выделить явного фаворита не представляется возможным.

Лазерное оборудование не является конкурентом фрезерному. Оба типа применимы и отлично справляются с работой — каждый в своей области. Задачей технолога является как можно точнее определить эту область.

Тогда выбранное фрезерное или лазерное оборудование сможет оправдать себя в полной мере.

Описание основных преимуществ станков с ЧПУ

Фрезерный станок с чпу: его особенности и преимущества

06.05.2019

При открытии производства, связанного с механической обработкой, один из главных вопросов – это комплектация станочного парка. Особенно сложно дается выбор между станками с ручным и программным управлением. Существенная разница в цене часто порождает мысли типа: «Да я и на обычном станке сделаю ту же деталь, что и на ЧПУ, и не хуже!».

Однако опыт предприятий, которые полностью модернизировали свои механические участки, отказавшись от ручного управления в пользу программного, говорит о том, что использование станков с ЧПУ дает реальные преимущества.

В данной статье мы не будем приводить точных экономических расчетов, но приведем не менее весомые аргументы, почему вкладывать деньги в покупку современного высокопроизводительного оборудования — во всех отношениях правильный выбор.

Автоматизация производства

Основное преимущество станков с ЧПУ заключается в существенном повышении уровня автоматизации основных рабочих процессов: участие оператора сводится к минимуму, оборудование работает практически автономно.

Алгоритм выполнения технологических операций прописан в управляющей программе — станок самостоятельно выполняет следующие действия:

  • перемещение рабочих органов;
  • выбор режущего инструмента (если есть револьверная головка);
  • изменение скорости и направления вращения шпинделя.

Обращаем ваше внимание, что масштабная автоматизация производства отнюдь не подразумевает снижения требований к квалификации оператора, который должен не только закреплять заготовки и снимать детали, но и периодически проверять их размеры, контролировать качество заточки и износ режущего инструмента.

Точность и повторяемость обработки

Числовое программное управление позволяет производить тысячи единиц идентичной продукции с соблюдением стопроцентной точности размеров.

Чтобы попасть в поле допуска при чистовой обработке посадочного диаметра на токарном станке с ручным управлением, оператору нередко приходится несколько раз останавливать привод и делать промежуточные замеры. ЧПУ позволяет выполнять полный цикл при постоянном вращении шпинделя.

Если оператор следит за качеством режущего инструмента, отклонение от заданных размеров или увеличение шероховатости поверхности исключены.

При смене режущего инструмента на «ручном» станке оператору приходится подводить его вручную к обрабатываемой поверхности. Это требует высокой концентрации внимания и хорошего зрения. В управляющей программе для каждого резца или фрезы задан так называемый «ноль инструмента». Станок сам позиционирует его относительно заготовки.

Производственная гибкость

Для перехода с производства одной детали на другую достаточно всего лишь заменить программу, которая может быть использована неограниченное количество раз.

В станках классической конструкции используется единый привод, а соотношение скоростей перемещения по разным осям регулируется механическими передачами.

То есть, если токарно-винторезный станок рассчитан на работу в метрической системе, то работать с дюймовыми размерами на нем невозможно. В современных станках с ЧПУ у каждого ходового винта есть свой привод с частотно регулируемым или шаговым двигателем.

Это дает неограниченные возможности в нарезании нестандартной резьбы или получении сложных криволинейных поверхностей.

Высокая производительность

Это преимущество станков с ЧПУ обусловлено не только снижением количества простоев в течение рабочего цикла, но и возможностью точно рассчитать время обработки, увеличить загрузку оборудования.

Параметры заготовки и инструмента, известные управляющей программе, позволяют исключить разметку из цикла обработки. Эволюция самих станков дает возможность отказаться от переустановки заготовки в процессе, то есть выполнять все операции с одной базы.

От этого повышается и производительность, и точность обработки.

Повышение ресурса режущего инструмента

Снижение влияния человеческого фактора обуславливает еще одно преимущество использования станков с ЧПУ – оптимизацию затрат на режущий инструмент.

Фрезерная обработка часто сопровождается намеренным или случайным увеличением скорости подачи. В результате крошится режущая кромка, отлетает напайка, а фреза «врезается» в заготовку или стол.

В управляющей программе ЧПУ-станка задана оптимальная скорость резания, а перемещения инструмента проверены еще на этапе ее создания.

Поэтому незапланированные встречи фрезы с деталью или станком исключены.

Есть ли у ЧПУ недостатки?

Наряду с очевидными достоинствами у станков с ЧПУ есть и недостатки. Однако их можно легко компенсировать грамотной организацией производства. Потенциального заказчика современного станка чаще всего смущают такие обстоятельства, как:

  • Цена оборудования. Преимущества применения станков с ЧПУ становятся очевидны именно в массовом производстве. При наличии постоянных заказов капитальные затраты быстро компенсируются.
  • Необходимость оптимизации штата. Внедрение ЧПУ не означает сокращения рабочих мест. Наоборот, вы можете освободить самых опытных станочников от рутинной работы и задействовать в производстве штучных деталей.

Технологии ЧПУ постоянно совершенствуются. Их развитие — одно из главных направлений прогресса в сфере механической обработки.

Станки ЧПУ производства компании MULTICUT

Завод MULTICUT — один из ведущих разработчиков координатных установок с собственным производством в России (Новосибирская область). Основу ассортимента компании составляют фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ. Оборудование представлено в нескольких сериях:

  • 500. Легкие настольные станки для малого производства с рабочим столом 600 × 900 мм из высокопрочного пластика, установленным на литую чугунную станину. Оборудование пользуется спросом у производителей рекламных конструкций, сувенирной продукции и мебели.
  • 3000. Станки для серийного производства 3D-форм и раскроя листовых материалов. На сварную станину из толстостенного профиля производитель устанавливает рабочие столы размером до 2100 × 4050 мм и порталы с ходом каретки по оси Z до 250 мм.
  • 5000. Одно из базовых преимуществ этой серии — система автоматической смены режущего инструмента. В одном цикле обработки может быть задействовано до 8 фрез разных конфигураций. Опционально станки комплектуются системами вращения заготовки для обработки цилиндрических деталей.

Ознакомиться с полным ассортиментом оборудования вы можете в электронном каталоге компании MULICUT.

Фрезерный станок: принцип работы ЧПУ, технические характеристики, разновидности

Фрезерный станок с чпу: его особенности и преимущества

Фрезерный станок с ЧПУ выполняет обработку плоских и объёмных деталей по заданной программе методом резания специальным инструментом. Принцип действия основан на вращении фрезы согласно поступательным движениям заготовки. Современный фрезерный ЧПУ представляет устойчивую, термостабильную конструкцию из литых элементов.

При выборе оборудования учитывают следующие важные характеристики:

  • класс точности (от нормальной до сверхвысокой);
  • размеры стола;
  • доступные технологические операции;
  • амплитуду перемещений: для стола прямолинейная, для шпинделя — радиальная и прямолинейная;
  • минимальный шаг;
  • уровень точности и повтора движения по указанным точкам;
  • мощность шпинделя, допустимая скорость вращения, число автоматически переключаемых скоростей;
  • координаты, число рабочих подач;
  • количество и способ замены инструментов;
  • габариты и масса.

Встроенные усовершенствованные винтовые пары и направляющие качения обеспечивают ускоренное перемещение частей. Модернизированные приводы электропередач плавно регулируют размер рабочей подачи и количество вращений шпинделя за единицу времени в оптимальном диапазоне. Оборудование выпускает качественную продукцию с максимальной производительностью.

Классификация ЧПУ

Применяются следующие программные обеспечения, управляющие процессом работы станка:

  1. Позиционные — рабочие части переходят в точки с конкретными координатами. Отличаются точностью останова в заданной точке.
  2. Контурные прямоугольные (коллинеарные) — подвижные элементы перемещаются по прямой линии. Скорость определяется указанными режимами резания, поочерёдно для каждой координатной оси. Выполнение криволинейных поверхностей невозможно.
  3. Контурные (непрерывные) — элементы перемещаются в пространстве по предварительно заданным траектории, форме и конечным точкам. Создаются объёмные детали сложной конфигурации.
  4. Адаптивные (самоприспосабливающиеся) — рабочий процесс автоматически подстраивается к скорости, силе резания, подаче. Автоматически защищается от перегрузок двигатель и привод подач. Отличается качественным процессом обработки, повышенной надёжностью.

Контурное и адаптивное управления основаны на 4-ёх и 5-ти координатных системах, обеспечивающие сложную траекторию движения подвижных элементов. Обработка проводится минимум по 2-ум осям одновременно.

Преобразование 3-х координатного станка в 4-х или 5-ти происходит путём установки добавочной поворотной поверхности. Зона работы при этом уменьшается.

В программное обеспечение загружается управляющая программа (УП), содержащая следующие виды информации:

  • геометрическая — размеры детали и обрабатывающего инструмента, их расположение относительно друг друга на столе (координатные перемещения стола определяются обрабатываемой деталью);
  • технологическая — материал, твёрдость, чистота поверхности детали, выбранные режимы, последовательность замены инструментов.

Варианты ввода информации:

  • набор рукой оператор на пульте;
  • через пульт без использования числовых данных.

Популярны системы «SIMENS «Германия, «GE FANUK Automation «США-Япония, из отечественных «Балт-Систем» Санкт-Петербург. Производятся У. П. различного класса для простых и сложных станков. Следует обращать внимание на совместимость аппаратного и программного обеспечения.

Вертикальный обрабатывающий центр с ЧПУ модели 700 V

Выполняет полную обработку заготовок из конструкционных сталей в производствах разных объёмов.

Трёхкоординатный центр осуществляет сверление, растачивание, нарезание резьбы, прямолинейное, контурное и объёмное фрезерования. В базовом оснащении установлен передвигающийся продольно и поперечно стол, вертикально — шпиндельная бабка. Поддерживается 3-координатный и 3-ёх осевой обрабатывающий процесс.

Функционирует программное обеспечение пятого поколения на основе мощного компьютера, поддерживающее комбинированную (объединяет коллинеарную и непрерывную контурную) управляющую программу. Элементы обрабатывающего центра перемещаются в пространстве по заданной прямолинейной или криволинейной траектории к конечным координатам.

Предусматривается дополнительная установка одного или двух поворотных поверхностей, поддерживающих процесс в 4-ёх и 5-ти осях.

Конструктор в специальной программе (например, Solid Works, КОМПАС) создаёт 3- D модель будущей детали. Созданная 3- D модель и технологические данные вводятся в управляющую программу, например, СПРУТ, CAMWORKS, Гемма 3 D. Информация генерируется в универсальные G -коды, проводится симуляция процесса обработки. Созданная программа загружается через внешний носитель или через сеть в ЧПУ.

В обязанности персонала входит переустановка заготовок, замена инструмента. Необходимо контролировать корректность работы оборудования.

Благодаря своей универсальности и возможности обрабатывать материалы различной твёрдости, применяются во многих областях промышленности и народного хозяйства. Обрабатываются заготовки из камня, пластика, металла, керамики или дерева. Специальные деревообрабатывающие модели вытачивают различные элементы при изготовлении мебели.

Особое место занимают гравировальные модели, выполняющие технологические операции, недоступные универсальному оборудованию. Процесс заключается в точном копировании по готовому шаблону, что гарантирует абсолютное повторение сложнейших элементов. Выполняет гравировку по заданному контуру любой формы, повторяет сложнейшие надписи, узоры.

Фрезерные станки с ЧПУ — виды и особенности

Фрезерный станок с чпу: его особенности и преимущества

Развитие технологий стало причиной того, что компьютеры и другие передовые технические средства все активнее используются в повседневной жизни людей, а также в промышленности.

Например, на современных промышленных предприятиях все чаще можно встретить фрезерный станок с ЧПУ, который управляется не руками оператора, а при помощи специальных компьютерных программ и соответствующих электронных устройств.

Фрезерный станок с числовым программным управлением

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

Принцип работы фрезерных станков

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

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

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

Станок с ЧПУ обрабатывает металлическую заготовку

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

Консольного типа:

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

Бесконсольной конструкции:

  1. вертикальные;
  2. горизонтальные.

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

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

Основные узлы фрезерного станка с ЧПУ

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

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

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

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

Разновидности оборудования

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

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

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

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

Фрезерный станок с ЧПУ за работой

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

Станок с ЧПУ, на котором возможно выполнять операции гравировки, применяется для обработки изделий, изготовленных из металла, натурального и искусственного камня, бетона и ряда других материалов.

С его помощью изготавливают декоративные каменные колонны, статуэтки, другие изделия, выполняющие исключительно декоративную функцию.

Такие станки по металлу и ряду других материалов чаще всего используют для производства различных рекламных конструкций.

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

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

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

Оборудование настольного типа обладает рядом весомых преимуществ:

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

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

Для обработки заготовок, обладающих большими габаритами, используются вертикально-фрезерные станки.

В качестве рабочих инструментов на них применяются сверла, фрезы цилиндрического, концевого, фасонного и торцевого типа.

С помощью такого оборудования, которым преимущественно оснащаются крупные производственные предприятия, можно выполнять обработку как горизонтальных, так и вертикальных поверхностей.

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

Широкоформатный фрезерный станок с ЧПУ

Обзор станков

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

  • Германия;
  • Италия;
  • Австрия;
  • Китай;
  • Северная Корея;
  • Малайзия;
  • США;
  • Тайвань;
  • Чехия;
  • Турция.

Пятикоординатный фрезерный станок

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

  • GCC Jaguar;
  • Redwood;
  • RuStan;
  • JCC;
  • Hyundai Wia;
  • Kami;
  • Zenitech.

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

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

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

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

Вертикально-фрезерный с ЧПУ МА655

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

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

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

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

Фрезерный станок от немецкого производителя Zenitech

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

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

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

Для оснащения домашней мастерской и крупного производственного предприятия можно использовать фрезерный станок с ЧПУ, выпущенный немецкой компанией BZT.

Отличает станки данной торговой марки высокая устойчивость, надежность фиксации заготовок, точность и оперативность обработки.

Удобным является и то, что станки данной торговой марки могут работать практически на любом программном обеспечении.

На стоимость фрезерного станка с ЧПУ оказывают влияние следующие параметры:

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

Наиболее простой конструкцией обладают настольные станки с ЧПУ, которые и стоят значительно дешевле более функционального оборудования. Чтобы сэкономить на приобретении фрезерного станка, выбирайте оборудование отечественных производителей.

В среднем, стоимость настольного фрезерного оборудования с ЧПУ составляет порядка 4000 долларов США. Варьироваться такая цена может от ряда факторов: габариты станка и рабочего стола, мощность двигателя, вес оборудования и его функциональность.

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

Отечественный станок ГФ2171

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

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

Как правильно выбирать фрезерный станок

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

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

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

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.