Принцип работы фрезерного станка – Фрезерный станок по металлу – типы, назначение, применение

Содержание

Фрезерование, фрезерный станок — описание, классификация :: ТОЧМЕХ

Фрезерные станки

Фрезерные станки — универсальный инструмент с многолезвийным режущим инструментом — фрезой; главное движение — вращение фрезы. Шпиндель, несущий фрезу, вертикален, но его во многих случаях можно устанавливать под углом к заготовке. Движение стола, осуществляемое вручную или с помощью механического привода, точно контролируется по градуированным лимбам на ходовых винтах и по прецизионным шкалам с оптическим увеличением.

Фрезерная оправка (вал, несущий фрезу) горизонтальна. Стол, на котором закрепляется обрабатываемая деталь с необходимой оснасткой, может быть либо «простым», т.е. с перемещением по трем осям, либо универсальным, т.е. допускающим и угловые повороты.

Рис. 1. Фрезерный станок, резание шпоночной канавки на небольшом валу. Левой рукой рабочий подает стол (вместе с деталью) в продольном направлении, а правой — по вертикали. То и другое, а также поперечная подача могут осуществляться автоматически. 1 — оправка; 2 — фреза; 3 — тиски; 4 — деталь; 5 — стол.

Фрезерные станки с ЧПУ

На фрезерных станках с ЧПУ предусматривается автоматическое управление перемещением стола и скоростью шпинделя. В некоторых случаях сам шпиндель устанавливается на салазках, допускающих его независимое перемещение в осевом или вертикальном направлении. Фрезерный станок с ЧПУ такого типа позволяет серийно и с высокой точностью обрабатывать трехмерные поверхности, например, лопастей воздушных винтов и лопаток турбин.

Копировально-фрезерные станки обрабатывают сложные криволинейные поверхности, например, пуансонов и матриц для штампования листового металла, форм для литья под давлением и экструдирования. Индикаторный щуп проходит по фигурному профилю копира, а рабочая фреза передает этот профиль обрабатываемой детали.

Классификация фрезерных станков

В зависимости от вида обработки фрезерные станки разделяются на девять групп. В свою очередь, каждая группа делится на девять подгрупп, представляющих фрезерные станки по их типам.

Наиболее распространенными типами являются горизонтальные, универсальные и вертикальные фрезерные станки.

Горизонтальные консольно — фрезерные станки

Горизонтальные консольно-фрезерные станки имеют горизонтально расположенный, не меняющий своего места шпиндель. Стол может переме-шаться перпендикулярно к оси шпинделя в горизонтальном и вертикальном направлениях и вдоль оси, параллельной ей.

Универсальные консольно — фрезерные станки

Универсальные консольно — фрезерные станки отличаются от горизонтальных тем, что имеют стол, который может поворачиваться на требуемый угол.

Вертикальные консольно — фрезерные станки

Вертикальные консольно-фрезерные станки имеют вертикально расположенный шпиндель, перемещающийся вертикально и в некоторых моделях поворачивающийся. Стол может перемещаться в горизонтальном направлении перпенди-кулярно к оси шпинделя и в вертикальном направлении.

Широкоуниверсальные консольно — фрезерные станки

В отличие от универсальных станков имеют помимо основного горизонтального шпинделя приставную головку со шпинделем, поворачивающимся вокруг вертикальной и горизонтальной осей.

Бесконсольно — фрезерные станки

Имеют шпиндель, расположенный вертикально и перемещающийся в этом направлении. Стол перемещается только в продольном и поперечном направлениях.

Продольно — фрезерные станки

Имеют стол, который может перемещаться только в продольном направлении по направляющим поверхностям станины. Вертикальные и поперечные перемещения получают шпиндельные бабки и шпиндели. Могут иметь, до двух вертикальных и до двух горизонтальных шпинделей при одно- и двухстоечном исполнениях.

Объемно — фрезерные станки

По принципу действия делятся на станки прямого и следящею копирования, осуществляемого путем ощупывания модели копировальным пальнем, а также программного управления, работающие одновременно и непрерывно по трем взаимно перпендикулярным координатам.

Фрезерные станки непрерывного действия

Непрерывного действия (карусельные) имеют вертикально расположенный шпиндель (шпиндели), установочно перемещающиеся по вертикали, и круглый стол, который может непрерывно вращаться со скоростью рабочей подачи, закрепление и обработка заготовок многопозиционные. Примером может служить станок модели 6А23 с диаметром стола

Шпоночно — фрезерные станки

Имеют вертикальный шпиндель, осуществляющий вращательное и одновременно с ним планетарное движение. Диаметр планетарного движения может изменяться в соответствии с заданной шириной шпоночного гнезда. Стол перемещается возвратно-поступательно в продольном направлении. Рабочий цикл автоматизирован. Примерами этих станков могут быть станки моделей 6Д91, 6Д92 и т. д.

Другие статьи по сходной тематике

tochmeh.ru

Фрезерные станки – принцип действия и основные возможности — Информация

Технология фрезерования является одной из самых высокотехнологичных методик обработки металлов. Большинство конструктивно сложных элементов в машиностроении изготавливается сегодня именно на фрезерных станках, поскольку те позволяют вытачивать детали практически любой формы.

Фрезерование это не просто сверление или пиление, это работа в объеме. Обработка ведётся с помощью фрезы, специального многолезвийного резца, вращающегося на высокой скорости.

При этом конструкция станка обеспечивает взаимное поступательное движение заготовки и резца. Технология позволяет создавать детали сложной конфигурации, изготовление которых иными способами невозможно или нецелесообразно. В качестве прототипа может выступать как реальная модель, так и программная, заложенная в памяти управляющего компьютера. К слову, технология фрезерования не нова, она была разработана в конце XVII века, предположительно, немецкими или австрийскими мастерами.

Принцип работы фрезерного станка

Главным действующим элементом является фреза – резец специальной формы, пребывающий в непрерывном вращательном движении.

Фреза устанавливается на шпиндель, как правило, расположенный строго горизонтально или вертикально. В некоторых конструкциях шпиндель может находиться под определённым углом к заготовке.

Заготовка жестко закрепляется на станочном столе, который способен не только перемещаться в трёх плоскостях, но и поворачиваться на определённые углы.

В простейшем случае стол двигается вручную, при этом контроль осуществляется с помощью прецизионной шкалы или специальной оптики. В современных промышленных системах его приводят в движение сервоприводы, управляемые компьютерной программой.

Виды фрезерования:

  1. Торцовое. Отличается высокой скоростью обработки;
  2. Концевое. Применяется для изготовления пазов;
  3. Фасонное. Позволяет получать сложные профили.

Выбор метода фрезерования осуществляется исходя из поставленных целей. Для обработки больших поверхностей подходит первый метод. Вторым способом изготавливаются разнообразные элементы: пазы, канавки, колодцы, как сквозные, так и выходящие только на одну поверхность. Фасонное фрезерование позволяет изготавливать достаточно сложные конструктивные элементы, как то шестерни, ходовые рельсы и компоненты червячных передач.

Есть и другие критерии классификации, зависящие от того, какую особенность требуется подчеркнуть. По способу крепления заготовки выделяют горизонтальные и вертикальные стенки. В последнее время всё большую популярность набирают универсальные устройства, позволяющие закрепить заготовку вертикально, горизонтально и даже под произвольным углом.

Узнать подробнее: http://www.intervesp-stanki.ru/catalog/frezernye_stanki_s_chpu.htm

Также читайте:

mlzavod.ru

Принцип работы фрезерного станка с ЧПУ

Современный станок с ЧПУ представляет собой сложный автоматизированный комплекс для фрезерования заготовок из дерева, пластика, металла, камня и пр. Автоматизированный комплекс, помимо «классических» механизированных узлов включает в себя электронные компоненты автоматического контроля и управления режимами обработки. Электронная система базируется на алгоритмах числового программного управления (ЧПУ) и в значительной степени упрощает работу на оборудовании (станок функционирует по заранее введённой программе и в течение рабочего цикла не требует вмешательства оператора).

Механическая подсистема станка состоит из станины, рабочего стола с зажимными приспособлениями, подвижного портала со шпинделем, цанговым патроном и цанги для закрепления инструмента, шаговых электродвигателей и ряда других вспомогательных деталей.

Одним из главных элементов станка, непосредственно осуществляющих обработку заготовки, является фреза. Режущая часть фрезы бывает различных форм и размеров — в соответствии с задачами обработки и видом материала заготовки. Цилиндрическая часть фрезы (т. н. «хвостовик») через цангу закрепляется в цанговом патроне, который, в свою очередь, закреплён на валу шпинделя. Электромотор шпинделя передаёт крутящий момент и сообщает фрезе вращательное движение. Соприкасаясь с обрабатываемой поверхностью, фреза снимает слой материала. Шпиндель подвешен на подвижном портале. Электромоторы станка, по командам от контроллера ЧПУ, перемещают портал по трём координатным осям и позиционируют фрезу над поворотным столом с закреплённой заготовкой. Таким способом и осуществляется фрезерование заготовки с целью получения готового изделия заданных форм и размеров.

Электронная часть станка включает в себя контроллер ЧПУ, вспомогательные электронные компоненты и их соединения. Для управления системой, станок может комплектоваться специальным DSP-контроллером, или подключаться к PC.

Электронная «начинка» станка работает под управлением собственного программного обеспечения (поставляется вместе с оборудованием). Задачей этого «софта» — перекодировать загруженную программу (чертеж-рисунок требуемой детали) и транслировать её в специфические G-коды — электрические команды двигателям станка. Таким образом, программным алгоритмом для функционирования станка является файл векторного графического формата (к примеру, построенный в AutoCAD, Corel Draw). Записав файл-программу в оперативную память контроллера, оператору остаётся выбрать режим работы станка (черновая, чистовая, трёхмерная) и частоту оборотов — в соответствие с видом материала заготовки и применяемой для обработки фрезы.

Преимущества оборудования

Современные станки с ЧПУ обладают широким спектром возможностей, обеспечивают быструю и высокоточную обработку, обладают достаточным запасом надёжности и удобством эксплуатации.

Точность обработки является не только следствием прецизионного автоматизированного управления, но и организацией специальных конструктивных мероприятий, направленных, прежде всего, на повышение жёсткости системы. Увеличение жёсткости достигается за счёт уменьшения длины кинематических цепей и количества механических передач, уменьшения зазоров между деталями, снижения потерь на трение, а также увеличения быстродействия.

Надёжность и длительная бесперебойная работа достигается увеличением износостойкости подвижных деталей, а также мерами по снижению теплопотерь и механического трения. Для этого в частности скользящие направляющие изготавливаются в виде «твёрдый материал — мягкий» (например, сталь/чугун по пластику/фторопласту). Сопрягаемые пары качения (в наплавляющих, подшипниках) отличаются ещё меньшими потерями и повышенной долговечностью. В качестве рабочих тел используются ролики с преднатягом, исключающим биение и износ.

Дополнительные системы, такие как вакуумный стол, улавливатель стружки, охлаждение режущего инструмента, переносной пульт (DSP-контроллер) и ряд других, значительно облегчают управление фрезерным комплексом и увеличивают культуру производства.

Работа на оборудовании

Функции оператора станочного комплекса, оборудованного ЧПУ, сводятся к смене и закреплению заготовок, установке требуемого типа фрезы, инсталляции управляющей программы, активации процесса и общим наблюдением за процессом работы станка.

Перед началом обработки работоспособность станка проверяется запуском специальной тестирующей программы. Оператору следует проверить надёжность крепления заготовки и фрезы, её соответствия обрабатываемому материалу.

Перед началом серийного цикла следует обработать первую заготовку, проконтролировать размеры и убедиться в их соответствии чертежу.


infofrezer.ru

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

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

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

Функциональные особенности станка

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

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

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

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

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

Все движения выполняются строго в определенной последовательности.

Виды станков

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

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

Универсальность

По степени универсальности выделяют:

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

Материал

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

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

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

Станки для гравирования выполняют работы с каменными изделиями.

Обработка поверхности производится при помощи фрез, закрепленных в шпинделе.

По шпинделю

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

По расположению этого устройства автоматизированные системы могут быть следующих типов:

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

Автоматические

Автоматические системы с ЧПУ бывают консольного и неконсольного типов.

Консоль – площадка с закрепляемой на ней заготовкой.

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

У бесконсольных систем перемещается основная панель и шпиндель.

По типу операций

По типу выполняемых операций выделяют:

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

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

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

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

Устройство фрезерного станка и системы управления

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

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

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

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

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

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

Принцип работы фрезерных станков

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

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

Преимущества станков с ЧПУ

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

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

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

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

Заключение

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

vseochpu.ru

Фрезерный станок с ЧПУ – принцип работы, конструкция, видео

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:

  1. настольные фрезерные станки, оснащенные ЧПУ;
  2. обрабатывающие центры, отличающиеся высокой функциональностью;
  3. станки широкоуниверсального типа;
  4. токарно-фрезерной категории;
  5. 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.

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

met-all.org

Настольный фрезерный станок с ЧПУ: устройство, виды, особенности

Настольный фрезерный станок с ЧПУ – это мини-агрегат, с помощью которого можно легко, качественно и точно выполнить заготовки сложной формы из дерева, металла и сплавов, пластмассы, камня и керамики. Он не уступает промышленным большим аналогам в точности обработки и функциональности. Оборудование с числовым программным управлением упрощает и автоматизирует сложную обработку различных материалов, минимизирует долю ручного труда.

Выполняет операции: фрезерование, резку, сверление, точение, расточку, зенкерование, полировку, шлифовку, гравировку.

Устройство и принцип работы

Настольный фрезер с числовым программным управлением – это комплекс из механического оборудования и электронной подсистемы. Обработка детали осуществляется вращающейся фрезой, срезающей слой материала. Она закреплена в патроне на валу шпинделя. Режущая часть имеет соответствующие задаче форму и размер. Вращательные движения создает электродвигатель шпинделя, расположенного на подвижном портале. Контроллер ЧПУ задает команды для перемещения портала вдоль трех координатных осей, фиксации фрезы в точке, проведении операции обработки.

Электронная составляющая настольных фрезерных станков включает в себя панель оператора, дисплей, контроллер, устройства памяти. Компьютер создает программу из G-кодов на основе объемной модели изделия, контроллер, считывая описание, дает команды оборудованию.

Управление возможно от персонального компьютера или ноутбука с платой расширения. Оператор имеет возможность задавать режимы и управлять станком вручную.

Работа на оборудовании заключается в закреплении детали, установке режущего инструмента, инсталляции нужной программы, запуске и наблюдении за рабочим процессом. Отладку возможно сделать с помощью виртуального прогона программы, чтобы избежать ошибок во время обработки заготовки.

Используется следующее программное обеспечение для станков с ЧПУ:

  • Позиционное. Программа задает координаты обрабатываемых точек и применяется для сверления и расточки.
  • Контурное. Фреза перемещается в пределах заданной траектории.
  • Комбинированное. Объединяет позиционную и контурную программу, значительно расширяет возможности обработки.
  • Многоконтурное. Самое сложное ПО, предназначено для широкоформатных станков.

Виды

В обработке материалов используются фрезерные станки, имеющие следующие конструктивные решения:

  • Консольные. Деталь крепится к подвижному элементу – консоли, которая перемещается по направляющим станины. Неподвижный шпиндель с резцом совершает операции. Это наиболее популярные станки.
  • Бесконсольные. Деталь закрепляется на столе, совершающем продольно-поперечные движения. Подвижный шпиндель обрабатывает заготовку в широком спектре движений, в том числе в вертикальном направлении.

Шпиндельная головка располагается вертикально или горизонтально. Для выполнения сложной обработки деталей используются широкоуниверсальные настольные станки, где инструмент проводит операции в трехмерной системе координат.

Консольные и бесконсольные разновидности станков имеют характеристики:

  • размеры до 880*880*910 мм, некоторые модели до 1150 мм;
  • максимальная высота заготовляемой детали 40…200 мм;
  • вес до 200 кг;
  • мощность шпинделя 0,7…1,5 кВт;
  • питание от сети 220 В.

Настольные фрезерные станки для обработки различных материалов

Мини-станки с ЧПУ классифицируются согласно обрабатываемых материалов на:

  • деревообрабатывающие;
  • металлообрабатывающие;
  • обрабатывающие стекло;
  • обрабатывающие камень.

Деревообрабатывающие

Станки с ЧПУ по дереву – популярное оборудование для мебельных и столярных цехов, мастерских, производящих предметы интерьера, сувениры из дерева, фанеры, МДФ, полимеров. Чаще всего применяются бесконсольные агрегаты, имеющие небольшие рабочий стол и настольное пространство.

Работа начинается с закрепления детали, введения программы и тестового запуска, затем осуществляется обработка заготовки и коррекция программы при необходимости.

Мини-фрезеры могут иметь различные технические характеристики:

  • максимальные размеры заготовки;
  • мощность шпинделя;
  • наличие стружкоотсоса и охлаждения рабочей части;
  • типы ЧПУ.

С помощью фрезерного оборудования с ЧПУ выполняются работы по обработке и резьбе по дереву, изготовлению печатных плат, мебельных фасадов, раскрою ДСП и МДФ, фрезеровке и гравировке. Станки для изготовления корпусной мебели имеют большие размеры области фрезерования, чем другие разновидности. Это связано с более внушительной площадью деталей.

Для обработки металла

Настольные программируемые фрезеры применяются в авторемонтных мастерских, на мелкосерийных производствах по изготовлению небольших металлоизделий и механизмов, для создания элементов декора из стали разных типов, сплавов и чугуна.

С помощью настольного программируемого фрезерного станка можно обрабатывать плоские, цилиндрические и конические заготовки с высокой точностью.

Специализированные агрегаты выполняют следующие работы:

  • фрезерные;
  • фрезерно-сверлильные;
  • фрезерно-токарные;
  • фрезерно-шлифовочные.

Характеризуются более прочной конструкцией и большей мощностью режущего инструмента по сравнению с предназначенными для деревообработки агрегатами. Предусмотрено охлаждение обрабатываемой поверхности водой или маслом. Это уменьшает износ фрезы и препятствует ее заклиниванию. Стружка часто удаляется с помощью встроенного промышленного пылесоса.

По обработке стекла и камня

Основное отличие стеклообрабатывающего оборудования от фрезеров по металлу в том, что применяется режущий инструмент из высокопрочных материалов или с покрытием из корунда, алмазной крошки. В область контакта стекла с фрезой обязательно подается охлаждающая жидкость, которая дополнительно очищает поверхность и воздух от стеклянной пыли. Это предохраняет оператора агрегата от вдыхания вредных веществ. Такие мини-станки используются также для обработки поликарбоната и оргстекла.

Создание барельефа на тяжеловесных плитах из бетона, гранита, мрамора, песчаника и искусственных каменных заготовках с добавкой полимера возможно на специальных станках. Они предназначены для работы с твердыми материалами, большой площадью и повышенной массой деталей. Очистка и устранение отработанных материалов обеспечивается постоянной циркуляцией воды и пылесосом.

Эти мощные агрегаты обрабатывают и другие материалы – металл, дерево, стекло и ПВХ. Поэтому их можно использовать в широком диапазоне профессиональных интересов. Их недостаток – избыточная громоздкость и мощность, которая будет излишней при использовании оборудования для неспецифических работ.

Гравировальные

С помощью мини-агрегатов с числовым ПУ для гравировки обрабатывают:

  • бетон;
  • камни;
  • керамику;
  • дерево;
  • металл;
  • пластик;
  • стекло.

На поверхности заготовки образуется выпуклый рисунок.

Изготавливают предметы интерьера, резные декоративные элементы, таблички, рекламные вывески. В полиграфической промышленности востребованы штампы, полученные путем гравировки. Ювелирные мастерские используют мини-станки для инкрустаций и форм для литья.

Гравировальные маленькие станки нашли применение в стоматологии для изготовления коронок и протезов. В обувной промышленности производят лекала и заготовки для колодок.

В зависимости от требуемой сложности формы детали обработка производится в трех- или пятиосевой системах, возможно одновременное охлаждение.

В настоящее время выпускаются переносные гравировальные установки из облегченного алюминиевого профиля, которые можно перевозить в багажнике автомобиля. В качестве источника энергии подойдет топливный генератор.

Достоинства

Мини-фрезеры с программным управлением используют как индивидуальные мастера и небольшие мастерские, так и промышленные предприятия. Такое распространение они получили вследствие того, что:

  • Компактное оборудование удобно для обрабатывания некрупных деталей из различных материалов.
  • Для эксплуатации не требуются большие помещения, мощные фундаменты, высокая мощность электрооборудования.
  • Возможно получать высококачественные трехмерные узоры и изготавливать сложные по форме детали.

  • Высокая точность обработки заготовок – расхождение с требуемыми размерами не более 0,02…0,05 мм.
  • Для работы на станке достаточно иметь представление о технологическом процессе, освоить управление основными операциями и инструментами.
  • Автоматизация обработки материалов повышает производительность труда на 20-25%. Падает себестоимость, улучшаются основные производственные показатели.
  • Станки мобильны, их можно перемещать.
  • Стоимость их гораздо ниже больших промышленных агрегатов.

Производители для удобства потребителей выпускают наборы для сборки настольных станков своими руками с возможностью подобрать нужную комплектацию. Это удешевляет приобретение оборудования, а в случае необходимости можно дополнительно купить недостающие составляющие, например, числовое управление для 4 оси.

Настольные фрезерные станки с ЧПУ расширили перспективы в обработке материалов для небольших предприятий, цехов и мастерских. Функциональные возможности позволяют использовать их для изготовления объемных и сложных деталей, декоративных элементов и проведения высокоточной обработки изделий. Невысокая цена делает доступной мини-станки широкому кругу потребителей – от владельцев небольших предприятий до домашних умельцев. Разместить оборудование можно даже в гараже.

vseochpu.ru

Принцип работы станка с ЧПУ: конструкция, характеристика, ПУ

Станок с ЧПУ – оборудование станочного типа с числовым программным управлением, предназначенное для высокоточной обработки деталей. Существует множество моделей аппаратов данного типа, но принцип работы станков с ЧПУ и практически идентичны. Устройства могут работать в автоматическом или полуавтоматическом режиме под контролем оператора агрегата.

Конструкция

Чтобы понять, как работать на станке с ЧПУ, необходимо предварительно разобраться в его конструкции. Отдельные модели фрезерных и токарных станков имеют незначительные отличия, но базовые элементы идентичны.

Стандартная конструкция агрегата включает наличие:

  • станины;
  • коробки подач;
  • передней шпиндельной бабки;
  • задней бабки;
  • стержневого механизма;
  • суппорта.

Станина представляет собой основу оборудования – к ней крепятся другие комплектующие. Коробка подач отвечает за передачу движений, которые осуществляет шпиндель. Передаваемые движения принимаются суппортом. Передняя шпиндельная бабка состоит из:

  • коробки скоростей;
  • шпинделя;
  • крепежных элементов для фиксации и вращения заготовки.

Задняя бабка предназначена для закрепления заготовки с противоположной стороны, когда выполняется обработка на станках с ЧПУ центральной части. В качестве стержневого механизма могут выступать различные инструменты, такие как развертка или сверло. Именно этот элемент отвечает за центральную обработку заготовки. Он неразрывно связан с задней бабкой. От суппорта зависит надежность фиксации режущего инструмента и траектории его движения.

Работая с современным оборудованием, следует знать и дополнительных комплектующих. Конструкция станков может быть дополнительно оснащена:

  • вакуумным столом;
  • улавливателем стружки;
  • системой охлаждения фрезы.

Также для удаленного контроля агрегатом иногда могут использовать переносной пульт. По этому принципу работают в основном в узкоспециализированном производстве.

Характеристика

Перед тем, как научиться работать на станке, нужно разобраться в его характеристиках. Отличительной чертой станков, имеющих числовое программное управление, является высокая скорость и точность обработки. В отличие от более старого оборудования подобного типа четырехкоординатные фрезерные станки с системой числового программного управления имеют более высокий показатель надежности и удобства в использовании.

Еще одним фактором, отличающим токарный станок по дереву с числовым программным управлением от его аналогов, заключается в повышенном показателе жесткости. Эта особенность обусловлена:

  • короткими кинематическими цепями;
  • сниженными потерями на трении;
  • минимальными зазорами между элементами конструкции;
  • низким количеством механических передач;
  • повышенным быстродействием.

Подвижные элементы устойчивы к износу, а теплопотери и механическое трение сведены к минимуму. Для конструкции характерно чередование в соединении между твердыми материалами и мягкими. Так, например, стальные детали могут соединяться с пластиковыми. Работа выполняется благодаря роликам, имеющим преднатяг. Вероятность получения повреждений такими элементами крайне мала.

Принцип работы станка с системой ЧПУ также зависит от отличий приборов. По характеристикам токарные станки отличаются:

  • диаметром обрабатываемой заготовки;
  • габаритам детали, которую возможно зафиксировать;
  • максимальным расстоянием между центрами станочного прибора.

Обработка токарным станком на высоких скоростях и быстрое нагревание не оказывают влияния на показатель трения.

Особенности работы

Принцип работы фрезерного станка основывается на взаимодействии всех комплектующих. Знание связи между рабочими элементами помогает разобраться, как работать на фрезерном станке.

Задняя бабка имеет специальное место, в которое устанавливается рабочий механизм. Затем при помощи направляющих она размещается рядом с заготовкой на расстоянии, необходимом для ее фрезерования. Между задней и передней бабкой находится суппорт. После включения фрезерного станка с ЧПУ с его помощью будут выполняться продольные движения по заготовке.

Фреза выбирается в зависимости от того, из какого материала состоит обрабатываемая деталь, и какой результат нужно получить. Например, дерево обычно не требует применения жестких фрез.

Некоторые резцовые головки способны разместить четыре резца. Четырехкоординатный станок используется повышения качества и скорости обработки. Фрезерный станок с ЧПУ работает от электродвигателя, конструкция которого включает плотные приводной ремень. Он обеспечивает крепление ступенчатого шкива с мотором.

Чтобы фрезерование на ЧПУ станке выполнялась на высоком уровне, необходимо периодически проверять, насколько хорошо натянут ремень.

Работа оператора

Станки работают под контролем оператора. Он отвечает за:

  • смену и закрепление заготовок;
  • установку фрезы нужного типа;
  • запуск управляющей программы;
  • включение станка;
  • контроль за работой оборудования.

Оператор долго учится прежде, чем приступить к выполнению своих обязанностей. Первый запуск выполняется в тестовом режиме, поскольку вероятность допустить ошибку имеется даже тогда, когда специалист научил оператора правильно. Учащемуся предоставляются точные знания, но даже на самом современном устройстве имеется погрешность. На основе тестового запуска определяется, необходимо ли вносить коррективы в работу четырехосного прибора.

Также проверяется, подходит ли фреза для дерева или другого материала, из которого изготовлена деталь, и соответствуют ли габариты детали допустимым значением станка. На этом принципе основывается процесс работы практически всех моделей четырехкоординатных станков.

Некоторые считают: «Если я пользуюсь станком, больше ничего знать не нужно». Но к работе рекомендуется приступать, научившись создавать управляющие программы.

Программирование

ЧПУ станок запускается автоматическом или полуавтоматическом режиме только при наличии числовых управляющих программ (УП). Она включает все действия и принципы, по которым будет работать четырехосной станочный прибор. При создании управляющей программы задаются:

  • количество переходов и проходов;
  • параметры обрабатываемой заготовки;
  • основные характеристики рабочего инструмента.

УП создается на компьютере при помощи специальных приложений для работы со станками. Учимся работать на программах:

  • AutoCAD;
  • T-FlexCAD;
  • SolidWorks.

На перечисленном программном обеспечении создаются трехмерные примеры, на основе которых изготовляются реальные детали. После этого указывается, какими работами будет реализовываться поставленная задача. Если Вы научитесь создавать управляющие программы, со станочным оборудованием будет работать легче.

vseochpu.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о