Фрезерный станок с ЧПУ: классификация устройства и основные отличия

Типы фрезерных станков и их назначение

На металлообрабатывающем оборудовании фрезерной группы можно выполнять различные операции обработки цилиндрическими, пазовыми, концевыми, торцевыми, фасонными фрезами, а также операции с использованием расточных резцов, сверл, разверток, зенкеров, приспособлений для нарезания резьбы. Таким образом стирается грань между оборудованием сверлильно-расточной и фрезерной групп. Спектр возможностей обрабатывающих центров еще шире: они производят, наряду с фрезерной, токарную обработку заготовок. Оснащение станков магазинами инструмента, револьверными головками, станочными приспособлениями расширяет возможности станков ЧПУ фрезерной группы, делает их более универсальными, значительно сокращает время перенастройки.

Разнообразие задач обработки металла определяет, какой тип или вид фрезерных станков нужен для реализации операций резания с требуемым качеством поверхности и необходимой точностью размеров, а также, каковы оптимальные финансовые вложения на покупку оборудования.

Основные виды фрезерных станков

Различные виды оборудования для фрезеровки характеризуются следующими особенностями конструкции:

Горизонтально-фрезерные

Оснащены горизонтальным шпинделем и рабочим столом в виде консоли. Стол совершает продольные, поперечные и вертикальные перемещения относительно шпиндельного вала и обрабатывающего инструмента (фрезы), закрепленного в нем.

Вертикально-фрезерные (консольные)

Принципиально отличаются от горизонтальных положением оси инструмента: здесь она расположена вертикально. Наличие в конструкции агрегата рабочей консоли ограничивает возможность применения горизонтально-фрезерного и вертикально-фрезерного оборудования: их назначение — изготовление деталей небольшого веса, размер заготовки также сравнительно невелик.

Универсальные и широкоуниверсальные станки

Снабжены: в первом случае поворотным столом, во втором — поворотной шпиндельной головкой. Такой тип оборудования значительно расширяет перечень проводимых фрезерных операций.

Бесконсольные фрезерные

Имеют шпиндель, совершающий вертикальные перемещения, а передвижения фрезерного стола напоминают крест (перемещаются продольно-поперечно). Такая траектория движения рабочего стола определила второе основное название оборудования этого типа — фрезерные станки с крестовым столом. Особенность таких агрегатов — это не консольное, а жесткое основание для установки заготовки; распространенное назначение — фрезерование крупногабаритных деталей значительной массы.

Продольно-фрезерные

Снабжены столом, совершающим продольные перемещения относительно оси станка. Шпиндельная бабка, в свою очередь, двигается в поперечном и вертикальном направлении, поворачивается на заданный угол (опция). Для обработки крупногабаритных заготовок из металла используют продольно-фрезерные станки портального типа с установленной на две опоры траверсой, вдоль которой перемещается шпиндельная головка. Для станков с меньшими габаритами характерно консольное устройство шпиндельной бабки.

Копировально-фрезерные (объемно-фрезерные)

Производят фрезеровку заготовки, считывая заданную конфигурацию с образца с помощью специального копировального инструмента.

Шпоночные фрезерные

Характеризуются планетарным движением шпинделя, стол агрегата совершает возвратно-поступательные перемещения.

Карусельные фрезерные (непрерывного действия)

Имеют один или несколько вертикальных шпинделей, последовательно обрабатывающих подающиеся к ним заготовки. В конструкции применен принцип многопозиционной обработки.

Особую нишу в промышленном производстве занимают фрезерные станки с ЧПУ и обрабатывающие центры.

Фрезерные станки, оснащенные ЧПУ

При выборе и покупке фрезерного станка с ЧПУ необходимо знать определяющие технические параметры оборудования. Агрегаты, оснащенные системой числового программного управления, имеют следующие особенности компоновки:

• Положение шпинделя. Вращение многолезвийного обрабатывающего инструмента (фрезы) производится при горизонтальном или вертикальном положении оси, либо шпиндель поворачивается и устанавливается наклонно под заданным углом к заготовке.
• Количество шпиндельных головок. Конструктивно фрезерное оборудование может включать один, два и более шпиндельных валов, расположенных в различных плоскостях. Нередко станки с ЧПУ (например, продольно-фрезерные, универсальные или горизонтально-фрезерные) и обрабатывающие центры оснащаются дополнительной съемной шпиндельной головкой, расширяющей диапазон производимых работ и повышающих сложность получаемых поверхностей изделий из металла и других материалов.
• Конструкция рабочего стола. В зависимости от компоновки, стол перемещается в продольном (продольно-фрезерные), продольно-поперечном (горизонтально-фрезерные и вертикальные фрезерные агрегаты), поднимается или опускается (консольные фрезерные), поворачивается вокруг своей оси (карусельные, барабанного типа). Опционно устройством для поворота заготовки могут оснащаться агрегаты со столом, совершающим продольно-поперечные перемещения (например, горизонтально-фрезерные, в том числе консольные, или универсальные). При этом поворотное устройство монтируется на рабочий стол станка или встраивается в его плоскость, позволяя обрабатывать как поверхности вращения, так и длинномерные заготовки без дополнительных затрат времени на установку/снятие оснастки.
• Количество осей или степеней свободы. Варьируется от 2-х до 5-и. Такая особенность практически всех видов фрезерных станков по металлу определяет сложность конфигурации обрабатываемой поверхности, количество переустановок детали при проведении полного цикла фрезерных работ.
• Точность обработки характеризуется не только жесткостью узлов агрегата и конструкции в целом, но и возможностью точного позиционирования детали, применением различных измерительных приборов для контроля конфигурации режущих кромок, перемещения инструмента, а также определения положения и размеров детали.
• Наличие магазина инструмента и количество возможных позиций в нем. Число устанавливаемых и используемых при обработке резанием фрез доходит до нескольких десятков. Вариативность производимых операций повышает применение в конструкции таких видов фрезерных станков приводных державок для инструмента.
• Мощность оборудования определяет тип обрабатываемого материала, его прочностные характеристики. На мощных агрегатах всех основных типов фрезерных станков при использовании твердосплавного режущего инструмента возможна обработка резанием закаленных металлов (до HRC 60…75), высокопрочных и жаропрочных сталей, титановых сплавов, твердых композитных материалов, а также применение форсированных режимов — высокой скорости резания при значительной глубине обработки.
• Частота вращения шпинделя. Определяет диапазон материалов, поддающихся обработке, а также качество (чистоту) получаемой поверхности. Выбор станка для фрезерования зависит от того, какой материал планируется на нем обрабатывать. Например, универсальные станки с высокоскоростными режимами резания реализуют точную обработку вязких материалов, например, дюралюминия, латуни, цинкосодержащих сплавов и т.д.
• Размеры необходимой рабочей зоны основных типов фрезерных станков определяют габариты обрабатываемых заготовок.

Если перед вашим промышленным предприятием встал вопрос, какие типы фрезерных станков приобрести для производства той или иной продукции, свяжитесь с инженерно-техническими специалистами компании «СМК» по телефонам 8 (4822) 620-620

Классификация фрезерных станков с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ предназначены для обработки плоских и пространственных поверхностей заготовок сложной формы. Конструкции фрезерных станков с ЧПУ аналогичны конструкциям традиционных фрезерных станков, отличие от последних заключается в автоматизации перемещений фрезы по УП при формообразовании.

Все станки с ЧПУ имеют одинаковые основные узлы (рисунок 1), где ось X и Yэто длина и ширина рабочего стола станка, а координата Z высота на которую поднимается шпиндель.

Рисунок 1 – основные узлы фрезерного станка с ЧПУ

8. Патрон для установки режущего инструмента;

9. Корпус станка.

В основе классификации фрезерных станков с ЧПУ лежат следующие признаки:

• расположение шпинделя (горизонтальное или вертикальное)

Вертикальный шпиндель	Горизонтальный шпиндель
Более легкий процесс установки заготовки на стол. Большая универсальность. Меньшая цена.	Меньшие габариты станка по высоте. Более легкое удаление стружки. Возможность встраивать поворотный стол.

• способ установки инструментов в шпиндель станка (вручную или автоматически) По принципу смены инструмента, станки с ЧПУ делят на три группы:

· с ручной сменой;

· с автоматической сменой в револьверной головке;

· с автоматической смене в инструментальном магазине.

• число координатных перемещений стола

3 оси (X –Y – Z)	4 оси (X – Z – C)	5 и более осей
Возможна обработка только 1 стороны корпусной детали за 1 установ.	Возможна обработка корпусных деталей с четырех сторон за один установ. Возможно обрабатывать различные контуры на телах вращения.	Возможна обработка детали с пяти сторон при одном установе заготовки. Возможна обработка деталей практически любой сложности.

По технологическим возможностям фрезерные станки с числовым программным управлением делятся на следующие группы:

Токарно-фрезерные станки с ЧПУ (перемещение по линейным осям X, Z; перемещение по линейным осям X, Z поворотная ось А.)(рисунок 2);

Рисунок 2 – токарно-фрезерный станок с ЧПУ

Двух координатные станки с ЧПУ ( перемещение шпинделя по оси X и Y) (рисунок 3);

Рисунок 3 – Двух координатный станок с ЧПУ

Трех координатные станки с ЧПУ ( перемещение шпинделя по оси X и Y и высоте Z)

Рисунок 4 – трех координатный станок с ЧПУ

Четырех координатные станки с ЧПУ ( перемещение шпинделя по оси X и Y и высоте Z, с поворотной осью A ) (рисунок 4);

Рисунок 4 – Четырех координатные станки с ЧПУ

Пяти координтные станки с ЧПУ (перемещение шпинделя по линейным осям X, Y, Z и поворотные оси A и B ) (рисунок 5);

Рисунок 5 – Пяти координатные станки с ЧПУ

Для того чтоб лучше понимать, для чего применяется различные фрезы и для чего нужна САМ система и стратегии обработки, необходимо рассмотреть шаги создания изделия на фрезерном станке ЧПУ:

1. Разработка эскиза (для объемного изделия);

2. Создание 3Д модели по выполненным ранее эскизам ( для объемного изделия), создание чертежа изделия ( для 2 и 2,5D фрезеровки);

3. Подборка типа режущих инструментов и режима обработки заготовки;

4. Написание управляющей программы (УП) на основе 3Д модели или чертежа, с помощью САМ системы;

5. Загрузка файлов в память станка, установка инструмента для резки, закрепление заготовки и запуск. Дальнейшую работу фрезерный станок ЧПУ делает самостоятельно по уже заданной программе.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Папиллярные узоры пальцев рук – маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

© cyberpedia.su 2017-2020 – Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

Руководство по выбору ЧПУ-станка

Если вы только открываете бизнес и не имеете опыта в этой области, выбор фрезерного станка ЧПУ может поставить вас в тупик — так велико разнообразие на рынке промышленного инструмента.

Только многолетний опыт и специфические знания позволяют специалистам осуществить выбор станков ЧПУ в соответствии с требованиями предъявляемыми к оборудованию.

Многие просто теряются в этом обилии, и это неудивительно — выбрать лучший ЧПУ-станок бывает сложно даже профессионалам, если они не следят за новинками рынка инструментов, ассортимент которого постоянно расширяется и усовершенствуется.

По каким же критериям лучше выбрать ЧПУ станок?

Это зависит от того, для чего он будет использоваться. От материалов, профиля работ, необходимой скорости и точности, от требуемого ресурса. Многие значимые характеристики таких станков напрямую зависят от их оснащения — от свойств их комплектующих и расходников, от конструктивных особенностей. Рассмотрим самые основные.

Шпиндель — одна из главных частей фрезерного станка. Именно от шпинделя зависит то, какие фрезы смогут применяться именно с этим станком, под какими углами их можно будет закрепить и как именно применять. Привод шпинделя обычно вмонтирован — то есть, шпиндель представляет собой мощный компактный электродвигатель с цангой для зажима фрезы.

Многое прямо зависит и от качества шпинделя — хороший шпиндель прослужит долго, постоянно радуя вас качеством работы, плохой же может загубить не только изделие, но и повредить сам станок в случае аварии, а то и травмировать персонал. К выбору шпинделя следует подходить ответственно, всегда чутко прислушиваясь к рекомендациям производителя станка и обращая внимание в первую очередь на продукцию известных и зарекомендовавших себя производителей комплектующих.

Область фрезеровки

Это одна их важнейших характеристик станка ЧПУ — размер области фрезеровки определяет то, какого размера изделия сможет обрабатывать станок. Для каждой узкой области применения существуют свои требования по размерам, более универсальные станки имеют регулируемую область фрезеровки, либо заведомо превышающую требования по большинству часто встречающихся кейсов применения.

Имеет значение и устройство площадки — не должно вызывать затруднений закрепление и чёткое позиционирование детали заготовки, в противном случае возможен серьёзный брак. Осуществляя выбор фрезерного станка ЧПУ для работы надо заранее определиться с размерами обрабатываемых деталей, чтоб не попасть впросак.

Предназначение станка

ЧПУ станки разделяются в первую очередь по материалу, который призваны обрабатывать, а так же по области применения.

Металлообрабатывающие ЧПУ станки отличаются от прочих прежде всего прочностью и мощностью конструкции, которые позволяют им работать как с металлом, так и с большинством других материалов.

Для уменьшения износа и избегания заклинивания фрезы они часто оснащены подачей охлаждающей жидкости на фрезу, обычно — воды или масла, прямо в область рабочего контакта, а многие из них оборудованы мощным отсосом воздуха — конструктивно предусмотренным креплением раструба промышленного пылесоса, для автоматического устранения стружки с обрабатываемой поверхности.

Деревообрабатывающее оборудование

ЧПУ станки для работы с деревом, а также композитами и пластиком, конструктивно мало отличается от станков для работы по металлу, но имеет чуть более простую конструкцию и меньшие требования по мощности и прочностным характеристикам, что естественным образом обусловлено спецификой материала.

Охлаждение фрезы в них встречается воздушное, а чаще и вовсе отсутствует, так как его наличие не критично. Устранение стружки тоже обычно не предусмотрено и осуществляется оператором вручную. Соответственно, и стоимость таких станков обычно несколько ниже, и обслуживание их проще и дешевле, а распространённость — больше.

Оборудование для изготовления корпусной мебели

Станки ЧПУ предназначенные для производства корпусной мебели имеют свои особенности — в частности, размеры области фрезеровки в них превышают таковые у других ЧПУ фрезерных станков, так как детали для обработки могут отличаться большей площадью, по сравнению с другими областями применения ЧПУ.

Соответственно, мебельный ЧПУ станок будет иметь большие размеры по всем измерениям, а также большую сложность и стоимость рамы и направляющих, чем аналогичный станок для работы с менее крупными объектами. В остальном они мало отличаются от станков для обработки дерева, пластика и композитных материалов.

Стеклообрабатывающие станки

Стеклообрабатывающие фрезерные ЧПУ станки станки отличаются от станков для обработки металла в основном тем, что фрезы в них применяются специальные, с твердосплавными, алмазными и корундовыми рабочими поверхностями.

Фрезы бывают как со специальным покрытием, так и цельноспечённые — такие комплектующие создаются путём запекания алмазной крошки при высоких температурах и большом давлении, что даёт необычайно прочный и долговечный инструмент.

Также, в станках обрабатывающих стекло, подача рабочей жидкости в область контакта фрезы с материалом обязательна — это обусловлено не только необходимостью охлаждения фрезы при работе с таким твёрдым материалом как стекло, но и обязательностью немедленного устранения отработанных фрагментов материала — чтобы они не мешали дальнейшей работе и не портили деталь попадая снова в место контакта фрезы с заготовкой, с одной стороны, и чтобы они не попали в воздух, которым дышит оператор станка.Помимо стекла такие станки могут обрабатывать поликарбонат, оргстекло различного состава и другие твёрдые материалы, а также металлические заготовки.

Выбрать станок ЧПУ для работы по стеклу можно исходя из его соответствия этим обязательным критериям.

Камнеобрабатывающее оборудование

Фрезерные ЧПУ станки для работы по камню предназначены для гравировки и выполнения сложных объёмных барельефов на таких твёрдых материалах, как природный камень различной породы — гранит, мрамор, песчаник, а также на искусственных каменных плитах из гранитной крошки с полимером.

Специфика работы по камню предполагает одновременно и большие площади обработки, и высокую твёрдость материала, и повышенный вес заготовок. Также, камень характерен тем, что, при работе с ним существует необходимость одновременно и в постоянной циркуляции воды в рабочей зоне, и в устранении крошки и пыли пылесосом — сама по себе вода не спасает от пыли крупной фракции, характерной для минеральных материалов.

Такие станки могут с лёгкостью справляться и с другими материалами — от дерева и ПВХ, до, зачастую, даже стекла и металла, а потому пригодятся не только изготовителям изделий из камня, но и тем, чьи профессиональные интересы значительно шире.

Это самое совершенное, пожалуй, оборудование для фрезеровки с программным управлением, которое может в этой области производства почти всё, однако — излишне мощное, громоздкое и дорогое для большинства работ не связанных прямо с его предназначением.

Как бы ни был велик соблазн получить поистине универсальный фрезерный ЧПУ станок, если среди ваших задач нет обработки камня — подумайте над приобретением чего-то более специализированного, из перечисленного выше.

Это, пожалуй, самые основные моменты, о которых надо быть в курсе при выборе фрезерного ЧПУ станка. И пусть сначала кажется, что при необходимости купить фрезерный ЧПУ выбор непрост, всё не так страшно. Теперь мы остановимся на особенностях фрезерных станков с ЧПУ.

Виды кинематических моделей станка

При подготовке к работе на фрезерном ЧПУ-станке используются кинематические модели станка, которые представляют из себя программную имитацию данного оборудования и необходимы для корректной подготовки и прогнозируемости действий станка при исполнении программы.

Кинематическая модель станка в обязательном порядке несёт в себе информацию о рабочей области, её размерах и расположении относительно неподвижного основания станка, о расположении и возможных траекториях рабочей головки — держателя фрезы, о других физических параметрах оборудования — расстояния, размеры, — всех, которые имеют непосредственное отношение к производимым станком работам.

Примеры станков и их моделей:

Подготовка управляющей программы

Для работы на фрезерных станках ЧПУ используются CAD/CAM-системы — программные пакеты, предназначенные для перевода данных из чертежей и моделей в понятную станку форму команд.

Внесённые данные о размерах и форме детали становятся в них управляющими траекториями, которые, в свою очередь, превращаются в управляющие программы в процессе постпроцессирования.

Постпроцессор

Постпроцессор — специальный программный продукт, который превращает данные о параметрах детали в индивидуальную программу, управляющую движениями инструмента и/или заготовки, для каждого конкретного станка.

Здесь можно подробнее прочитать о разработке кинематических моделей, на примере промышленных систем фирмы Siemens.

Также полезную информацию можно найти в библиотеке технической литературы.

Детальную информацию по работе с каждым конкретным станком можно получить на официальном сайте его производителя. Это наиболее надёжный вариант, который убережёт от многих ошибок.

В отдельных случаях, когда предстоит работа на серьёзном промышленном станке, задать программу по обработке какой-то более или менее простой детали можно вручную, через пульт управления станком. В таком случае следует строго соблюдать инструкции производителя и последовательно выполнить все необходимые шаги.

Пульт управления одним из фрезерных ЧПУ-станков:

При создании элементов более сложной формы без применения компьютера обойтись нельзя, а многие компактные станки и вовсе управляются только через подключенный ПК.

Многоосевая обработка

Фрезерные ЧПУ делятся на вертикальные и горизонтальные — по расположению рабочей головки, соответственно — верхнему или боковому, а так же подразделяются по количеству осей обработки — на трёхкоординатные, четырёх и пятикоординатные.

Соответственно, чем больше осей координат движения инструмента, тем более эффективно и с большей сложностью может производиться обработка детали.

Используемые фрезы

В зависимости от специфики работы — от материала, необходимых форм обработки и других факторов, в фрезерных ЧПУ- станках используется большое количество всевозможных фрез. Фрезы бывают однозаходные, двухзаходные, сферические, v-образные, конусные сферические, пирамидальные радиусные с одной или двумя режущими гранями, гравировальные, отрезные и т.д.

Сферические и пирамидальные фрезы применяются для глубокого выбирания материала из детали, обработки углов, создания углублений соответствующей формы. Отрезные и гравировальные фрезы разной формы применяются для гравировки, разрезки детали, обработки краёв изделия, и для придания формы — создания барельефного изображения. Радиусные и галтельные фрезы, как выпуклые, так и вогнутые, применяются для обработки углов, краёв столешниц и других деталей, снятия фасок и т.д. Торцевые фрезы позволяют создавать отверстия, в отличие от сверел — любой формы.

Примеры используемых фрез:

Разнообразие фрез варьируется от простейших, похожих на обыкновенное сверло или бур, и до очень сложных, из разных материалов и всевозможной формы, с различным количеством режущих граней. Это обеспечивает широкий диапазон решаемых ими задач.

Для каждого материала и вида работ необходим индивидуальный подбор фрез, которые вам поможет подобрать наш специалист.

Фрезерные станки с программным управлением — прекрасный инструмент, при грамотном использовании способный создавать очень широкий ассортимент изделий, от рекламных конструкций до частей других станков, от кухонных разделочных досок до деталей реактивных авиадвигателей. Область их применения почти безгранична, а ассортимент и степень доступности увеличиваются с каждым днём.

Сейчас уже не только машиностроительный завод может позволить себе подобное оборудование, но и относительно небольшая мастерская, что не может не радовать.

Виды фрезерных станков с ЧПУ

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

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ И ИХ УСТРОЙСТВО

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 10.2. Консольные фрезерные станки:

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 10.3. Бесконсольные фрезерные станки:

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

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

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

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

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

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

Технические характеристики вертикальных консольных станков приведены в табл. 10.1.

Устройство бесконсольного вертикально-фрезерного станка.

Отличительными особенностями конструкций станков этого типа являются:

■ более жесткие станина и стойка;

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

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

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

Таблица 10.1. Технические характеристики вертикальных консольных станков

привода поворотного шпинделя

Рис. 10.5. Бесконсольный вертикально-фрезерный станок:

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

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

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

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

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

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

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

Показатель						Величина
Класс точности станка						H
Габаритные размеры рабочей поверхности стола (ширина х длина), мм						630х1600
Перемещение стола по оси X, мм						1000
Перемещение стола по оси Y, мм						600
Частота вращения шпинделя минимальная/максимальная, об/мин						25/1250
Электродвигатель главного движения: мощность, кВт						13
Число инструментов в магазине						12
Габаритные размеры станка с электрооборудование (длина х ширина х высота), мм, не более						3315х4205х400
Масса станка (без системы ЧПУ, гидростанции и электрошкафа), кг						13000

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

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

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

Рис. 10.6. Компоновочная схема продольно-фрезерного станка:

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

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

Основные типы фрезерных станков и их устройство

Фрезерные станки необходимы для обработки деревянных и металлических заготовок с помощью фрезы. Процесс фрезерования заключается во вращательных движениях режущего инструмента, являющегося главным, и поступательном перемещении заготовки, которое называется движением подачи.

Основные отличия между фрезерными станками

Все устройства с ЧПУ классифицируется по определенным признакам, которые зависят от рода технологического процесса, компоновки, режущего инструмента:

По типам

Устройства одного вида могут иметь разную комплектацию. Фрезерный станок может быть горизонтальным или вертикальным, все зависит от расположения оси шпинделя.

Однотипные устройства с похожей комплектацией объединяются в размерный ряд. К примеру, зубофрезерные устройства делятся на двенадцать типоразмеров в зависимости от производимых изделий.

Справка : Каждый типоразмер устройства, предназначенный для производства деталей, называют моделью.

Каждая модель обозначается буквами и цифрами, которые указывают на группу станка, размеры заготовки, ее отличительные черты от базовой модели.

По универсальности

Фрезерные станки одной и той же группы могут делать разные задачи:

• Универсальные – выполняют любые сложные операции, предусмотренные этой группой.
• Станки специального назначения производят только однотипные детали.
• Специальное оборудование осуществляет операции с одной деталью разных объемов.

По точности

Этот параметр указывается буквой:

• Н — нормальная точность.
• П — средняя точность.
• В — высокая точность.
• А — особо высокая точность.

По виду автоматизации

Фрезерные устройства бывают автоматами и полуавтоматами. Рабочий цикл у первых полностью автономный. Во втором случае загрузку заготовок осуществляет оператор. Он же осуществляет запуск цикла.

Изделия, которые производят продукцию под управлением ЧПУ, обозначены буквой Ф или Ц. Цифры означают особенность управления устройством:

• Ф1 — цифровой индикатор и выбор координат.
• Ф2 — позиционная система управления.
• Ф3 — контурная система управления.
• Ф4 — универсальная система управления.

По весу

В зависимости от веса производимых деталей устройства делятся на:

• Легкие — до 1000 кг.
• Средние — до 10 000 кг.
• Тяжелые — до 100 000 кг.
• Особо тяжелые — от 100 000 кг.

Основные виды фрезерных станков

Фрезерные устройства необходимы для обработки деталей, имеющих плоскую и фасонную поверхность. Они применяются в металлообрабатывающей промышленности. Несмотря на большой ассортимент этих изделий, главные части их конструкций похожи. Рабочие возможности устройства расширяются при дополнении:

• Универсальной, вертикальной или долбежной типов головки.
• Универсального делительного устройства.
• Круглого стола.
• Детали для нарезания гребенок.

Горизонтально-фрезерные

Такое оборудование необходимо для обработки деталей небольшого размера и имеет шпиндель горизонтального направления. Данная конструкция решает обработку фасонных, винтовых и других видов поверхностей, пазов и углов.

Все работы станка осуществляются дисковыми и фасонными фрезами. Обработка заготовки, для которой нужно винтовое деление или движение, допустима при использовании добавочных устройств.

Особенность, которая отличает этот станок, заключается в том, что его стол можно передвигать в параллельном или перпендикулярном направлении к шпиндельной оси. Все важные узлы поставлены на станине, а внутри находится шпиндельный узел и коробка передач. На консоли есть коробка передач, а сама она передвигается по вертикальным осям. Хобот с серьгами нужен, чтобы поддержать оправку с инструментами.

Вертикально-фрезерные

Вертикально-фрезерные устройства бывают с крестовым столом и бесконсольного вида. Эти устройства универсальные, с их помощью возможна обработка деталей небольшого размера в вертикальной плоскости.

Чтобы обрабатывать детали под наклоном и вертикально, внутри изделий крупных размеров применяют вертикально-фрезерный станок по металлу, представляющий собой бесконсольный станок. Именно такое изделие гарантирует высокую точность и жесткость в процессе эксплуатации с тяжелыми изделиями.

Фрезерное устройство имеет шпиндель, вертикально перемещающийся по направляющим стойкам и движение по разным направлениям оси.

Универсальные и широкоуниверсальные

Универсальные устройства консольного вида с горизонтальным шпинделем нужны, чтобы обрабатывать заготовки небольших и средних габаритов. Операции, требующие поворота заготовки или ее винтового движения, осуществляются на специальных элементах.

Широкоуниверсальные изделия консольного вида обрабатывают те же виды заготовок, что и универсальные. В отличие от первых, эти устройства имеют еще одну шпиндельную головку, находящуюся на выдвижном хоботе, которую можно повернуть под любым углом к оси Х-станка.

Благодаря независимым приводам осуществляется одновременный рабочий процесс обоими шпинделями. В шпиндель поворотной головки, кроме фрез, может быть установлен инструмент, позволяющий совершать процедуры расточки и сверления деталей.

Справка : Эволюция в области техники размыла разницу между определениями «универсальный» и «широкоуниверсальный». Сегодня производят фрезеры с двумя столами, неподвижным или подвижным вертикальным хоботом, способным вращаться вокруг оси Z.

Бесконсольные фрезерные

Консоль — слабый узел фрезерного устройства по жесткости, поэтому для быстрой обработки больших деталей используют изделия без консоли.

Стол такого устройства способен перемещаться около горизонтальных направляющих, имеющих поперечное перемещение по направляющим станины. Так, стол станка может перемещаться горизонтально, поперечно и продольно. Вертикально перемещается только шпиндельная головка по направляющим стойки.

Продольно-фрезерные

Продольно-фрезерные устройства предназначены для черновой, получистовой, чистовой механической обработки фасонных и плоских поверхностей деталей из черных и цветных металлов. В качестве режущего инструмента здесь используются фрезы из быстрорежущей стали или с твердосплавными пластинами.

Копировально-фрезерные

Копировально-фрезерные устройства нужны, чтобы создавать на заготовке неплоскую поверхность, форма которой должна соответствовать исходному образцу. Особое место применения станка занимает производство скульптурных объемных деталей.

К основным видам фрезерно-копировальных станков относятся:

• Станки с нижним местоположением шпинделя. В них включены: станина, вертикальный шпиндель, привод вращения шпинделя. На шпинделе может быть сразу расположено несколько фрез, которые устанавливаются в рабочее положение, благодаря перемещению шпинделя по высоте.
• Устройства с верхним местоположением шпинделя. В конструкцию изделий входят: станина со столом и хоботом в задней части. Шпиндель вращается при помощи клиноременной передачи. Рабочий стол устройства оснащен направляющей линейкой. В вырезе стола находится приводной обрезиненный приводной ролик, а в другой части неприводной ролик, который прижимается к первому педалью.
• Станки с верхним шпинделем и подвижным столом. Они отличаются от других видов станков тем, что стол для закрепления заготовок перемещается в двух направлениях.
• Устройства двусторонние с подвижной кареткой. Они имеют протяженную станину, по направляющим которых каретка перемещается.

Шпоночно-фрезерные

Такое оборудование предназначено для обработки шпоночных пазов в разных валах. Есть шпоночно-фрезерные устройства, размер паза на которых обеспечивается размером инструмента.

По расположению шпинделей и их количеству шпоночные станки бывают горизонтальными и вертикальными, одношпиндельными и многошпиндельными.

Настольные фрезерные

Настольные устройства способны обрабатывать чугун и сталь, имеют подвижный стол, который перемещается в горизонтальной плоскости. Инструмент движется в вертикальном направлении. Настольные устройства, обрабатывающие дерево и цветные металлы, имеют большой стол с пазами для закрепления заготовок.

Около него по направляющим перемещаются стойки, которые соединены с порталом с направляющими для поперечного движения каретки со шпиндельным узлом. Каждый вал соединен с шаговым двигателем. При помощи компьютера можно управлять перемещением в трех осях, запуская и выключая их. У шпинделя есть свой отдельный привод с регулируемой скоростью вращения.

Настольные фрезерные с ЧПУ

Этот вид изделий нужен для фрезерных работ, растачивания отверстий на элементах из цветных и черных металлов, их сплавов и мелкосерийном виде изготовления. Настольные фрезерные станки с ЧПУ оснащено приводами, которые управляются контроллером, подключенным к IBM PC, совместимым с ПК.

Среди главных достоинств отмечают:

• Увеличение производительности по сравнению с устройствами ручного управления.
• Снижение необходимости в опытных работниках.
• Практичное и простое технологическое оснащение.
• Короткие сроки производительного цикла.

Фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ

Фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ — это оборудование, которое представляет собой полный функциональный комплекс с программной системой управления. Его покупка будет актуальной для тех предприятий, которые занимаются выполнением большого спектра работ по сверлению, фрезерованию, нарезанию резьбы в металлических заготовках.

Благодаря высокому уровню функциональности оборудование пользуется большим спросом в машиностроении, авиакосмической отрасли, приборостроении.

Фрезерные станки с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ способны производить сувенирную и рекламную продукцию и необходимы тем предприятиям, где нужна обработка профилей и поверхности деталей и придания им определенной формы. К преимуществам такого оборудования относятся небольшая теплопередача и минимальная деформация готовых изделий.

Фрезерные станки с ЧПУ: особенности оснащения

Современные фрезерные станки имеют специфику, которая обуславливает номенклатуру используемой упрощенной оснастки, а именно:

• Конструкция оборудования позволяет забыть про съем и переустановку изделия в трех плоскостях. Применяя шпиндели с поворотной головкой, устройство экономит пространство помещения и время, затраченное на изготовление.
• Вращающиеся токарные патроны оптимизируют доступ фрезы к объектам и повышают охват обрабатываемой поверхности. Таким образом, можно осуществлять трехмерную обработку.
• Высокая точность производства изделия позволяет существенно оптимизировать процесс фрезеровки. Особенно эффективно проявляется при изготовлении продукции в разных масштабах.

Несмотря на относительно высокую стоимость фрезерных станков с ЧПУ, их достоинства очевидны: они обеспечивают высокую точность обработки изделий, уменьшают трудозатраты, снижают себестоимость производства деталей и сокращают сроки выполнения единичных заказов.

Общие сведения о системах управления и станках с ЧПУ

VI. Записываем УП на стойку ЧПУ. Например, копирование УП с флешки на станок с ЧПУ Fanuc будет происходить следующим образом: 1. Вставить флешку. 2. Переключить режим в EDIT. 3. Экранная кнопка ОПЕР. 4. Экранная кнопка «>» 5. Экранная кнопка УСТРОЙСТВО 6. Экранная кнопка USB MEM 7. Встать на программу курсором 8. Экранная кнопка Читать 9. Ввести имя O0003 10. Экранная кнопка ИМЯ 11. Ввести 0003 12. Экранная кнопка НАЛА 13. Экранная кнопка ВЫПОЛНИТЬ А копирование УП с картридера на станок с ЧПУ Fanuc — следующим образом: 1. Вставить картридер. 2. Вводим номер программы, например, O0002. 3. Нажимаем экранную кнопку стрелка вправо. Появятся новые экранные кнопки 4. Нажать экранную кнопку READ. 5. Нажать EXEC. Программа скопирована и открыта на экране. 6. Проверим, полностью ли скопировалась программа. Нажать M30 и курсор вниз.

VII. Производим обработку первой детали. Перед запуском убедиться в отсутствии столкновений инструментов со станком, заготовкой. Проверяем размеры детали, если они соответствуют технологическому эскизу, то станок настроен верно, если нет, то необходимо провести дополнительную подналадку станка для устранения причин несоответствия размеров. Возможно понадобится ввести корректоры на износ инструмента или принять другие меры. Станок налажен и может осуществляться обработка всей партии деталей. Как видно, наладка токарного станка с ЧПУ осуществляется довольно просто. Таким образом можно быстро переналаживать станок на выпуск новых деталей. Однако есть необходимость еще большего снижения времени наладки станков с ЧПУ, так как станки должны работать, а не стоять в том числе и во время наладки. Для чего используются различные приборы, измерительные циклы для автоматической настройки инструментов и т.д. Помним, что при наладке допускается брак одна деталь, иногда 1-3% от партии, поэтому наладку осуществляем максимально точно, в идеале годная деталь должна получиться с первого раза.

Кроме того, четвертая промышленная революция Индустрия 4.0 переводит этот процесс совершенно на новый уровень. В инструменты внедряют чипы, которые станок считывает и понимает, что это за инструмент и зачем он нужен, и самостоятельно привязывает и может использовать их при указании обрабатываемой детали. Также отсылает сигнал о своем износе в необходимые службы для заказа новых и т.д.

Имеется возможность цифровой наладки станков с ЧПУ, которая обеспечивает отсутствие столкновений инструментов со станком, по сути осуществляется удаленная наладка станка с ЧПУ, и таким образом реальная наладка проходит более быстрее и точнее.

Принцип работы

Применение фрезерного оборудования позволяет проводить обработку самых различных заготовок. Сегодня выполняется фрезерование следующих материалов:

1. Керамики.
2. Древесины.
3. Цветных и черных металлов.
4. Искусственного и природного камня.
5. Полимеров самого различного типа.

Рассматривая принцип работы, стоит отметить следующие моменты:

Заготовка закрепляется в специальном столе. При механической обработке может оказываться серьезное воздействие на заготовку. Именно поэтому она должна быть закреплена надежно и при фрезеровании оставаться неподвижной.

Встречается и настольный бытовой тип оборудования, когда заготовка во время работы постоянно находится в неподвижном состоянии. Отличие подобных моделей также заключается в относительно небольших размерах и малом весе. Мини-фрезерный станок по металлу с ЧПУ может устанавливаться в небольшой мастерской для выполнения основных операций.

Разновидности программ обработки

Фрезер с ЧПУ по дереву или металлу может работать по программе, которая составляется и вноситься в блок памяти. Все программы могут разделяться на несколько основных групп:

1. Позиционные программы применяются для фиксации координатных точек, по которым выполняется фрезерование. Подобные программы составляются для управления станком расточной и сверлильной группы. Сделать несколько отверстий, расположенных на определенном расстоянии относительно друг друга с высокой точностью, можно при применении оборудования, работающего от блока числового программного управления.
2. Контурные характеризуются тем, что применяются для управления траекторией обработки. Зачастую программа подобного типа составляется для управления станком круглошлифовальной группы.
3. Комбинированные программы на сегодняшний день получили широкое распространение, так как позволяют выполнять контурную и позиционную обработку. Они применяются для управления станками многоцелевого применения.
4. Многоконтурные программы — самый сложный тип ПО, который применяется для управления самыми современными станками. За счет сложности программы она может использоваться в случае совмещения нескольких операций, к примеру, фрезерование и сверление.

Координатный станок по металлу получил широкое распространение. Он устанавливается для создания различных отверстий на определенном расстоянии друг от друга. Кроме этого, обработка может проводиться по различной траектории.

Различные конструктивные исполнения

Встречаются станки, оснащенные ЧПУ, в различных конструктивных исполнениях. Автоматическая обработка определяет то, что конструкция должна обладать особыми свойствами. Все оборудование можно разделить на две основные группы:

1. Консольный тип.
2. Бесконсольные конструкции.

К консольным станкам можно отнести следующие станки:

1. Универсальные.
2. Вертикальные.
3. Горизонтальные.

Бесконсольные станки бывают вертикального и горизонтального типа. Делать изделия корпусного типа многие решают на фрезерном оборудовании консольного типа. Особенностями можно назвать следующие моменты:

1. Шпиндель с инструментом находится в неподвижном состоянии.
2. Консоль служит для крепления заготовки. При этом конструкция находится в подвижном состоянии и может изменять свое положение относительно режущего инструмента.

В случае бесконсольной конструкции основного узла нет, так как рабочий стол и режущий инструмент могут находиться в подвижном состоянии. Подобное оборудование могут сделать только известные производители. Гравировальный станок зачастую выполнен в бесконсольном виде.

Предназначение

Технологические возможности аппаратов позволяют определить, какую именно модель лучше использовать для выполнения определенной задачи. Этот фактор позволяет разделить станки на шесть групп:

• токарную;
• сверлильно-расточную;
• фрезерную;
• шлифовальную;
• электрофизическую;
• многоцелевую.

Токарные приборы предназначены для обработки наружной и внутренней поверхности. С их помощью также можно выполнить нарезку резьбы, как с наружи заготовки, так и в ее внутренней части.

Фрезерные аппараты обрабатывают плоские и пространственные корпусные части. Помимо стандартного фрезерования с их помощью можно: сверлить, растачивать, нарезать резьбу. Сверлильно-расточные агрегаты имеют схожие возможности, но их основная задача сконцентрирована на обработке отверстий. Многоцелевые устройства позволяют выполнить практически весь спектр обрабатывающих операций, но отличаются высокой стоимостью.

В электрофизическую группу включены станки трех типов:

• электроэрозионного;
• электрохимического;
• лазерного.

Данные типы станков позволяют осуществить сложную обработку. Они применяются тогда, когда обработать заготовку другим способом практически невозможно. Основным рабочим инструментом приборов является электрод-проволока. Для его изготовления используются: латунь, медь, молибден, вольфрам. Наличие антикоррозийных присадок обеспечивает более качественно изготовление изделий.

Инструмент на станках требует периодической смены и настройки. В связи с этим выделяется еще один тип классификации – по способу смены обрабатывающего механизма. По этому типу классификации существует три способа смены:

• ручная смена и ручное закрепление;
• ручная смена и механическое закрепление;
• автоматическая смена.

Приборы с автоматической сменой инструмента не требуют вмешательства со стороны оператора в ходе работы. Они относятся к классу современных дорогостоящих приборов, и обладают совместимостью с различными системами ЧПУ.

Как выбрать станок с ЧПУ

Поставщик подбирает станки, инструмент и оснастку в соответствии с техническим заданием.

Отличия станков одного типа

• Станки отличаются количеством выполняемых операций за одну установку заготовки. Чем больше операций выполняет один станок, тем меньше станков необходимо для обработки одной детали и тем быстрее выполняется обработка.
• Станки отличаются уровнем автоматизации. Станки с автоматической загрузкой, автоматической сменой паллет и инструмента имеют более короткий цикл работы.
• Станки отличаются размерами. Большие и тяжёлые станки могут обрабатывать более крупные и массивные детали.
• Станки с более массивной станиной отличаются более высокой точностью.
• Станки отличаются типами ЧПУ и электроприводов.
• Станки с более мощными электроприводами отличаются более высокой производительностью.
• Станки отличаются уровнем приборной безопасности (safety) для оператора.
• Станки отличаются решениями по удалению стружки, управлению инструментом и заготовками, компенсации тепловой деформации и др.
• Страны происхождения станков отличаются уровнем цен и качества (Европа, Япония, Корея, США, Тайвань, Китай).
• Производители станков отличаются уровнем сервиса, предоставляемого в России (наличием сети сервисных центров, скоростью поставки запчастей).

Отличия станков разного типа

Отличие токарных станков от фрезерных

В токарных станках вращается обрабатываемая деталь, а во фрезерных станках вращается инструмент (фреза).

Отличие токарно-карусельных станков

В токарно-карусельном станке крупногабаритная заготовка устанавливается на вращающемся столе.

Многофункциональные обрабатывающие центры

Обрабатывающие центры выполняют разные операции: токарные, фрезерные, сверлильно-расточные, шлифовальные и др.

Отличие расточных станков от сверлильных

Расточные станки растачивают отверстия большого диаметра с помощью расточных резцов.

Отличие электроэрозионных супердрелей от сверлильных станков

Супердрель может делать отверстия очень маленького диаметра (от 0,1 мм) в очень твёрдых материалах и в труднодоступных местах.

Фрезерные станки с ЧПУ — виды и особенности

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

Фрезерный станок с числовым программным управлением

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

Принцип работы фрезерных станков

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

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

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

Станок с ЧПУ обрабатывает металлическую заготовку

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

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

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:

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

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

Фрезерный станок с ЧПУ за работой

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

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

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

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

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

Оборудование настольного типа обладает рядом весомых преимуществ:

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

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

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

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

Широкоформатный фрезерный станок с ЧПУ

Обзор станков

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

• 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.