Токарный обрабатывающий центр с ЧПУ

Станки токарные с ЧПУ

На токарном станке обработка производится резцом со сменными пластинами. Он закрепляется в резцедержателе, который вместе с салазками и поворотной плитой входит в узел суппорта. Токарный станок с ЧПУ может быть оборудован кассетным резцедержателем (вмещает до 12 инструментов). Заготовка зажимается в токарном патроне, закрепленном на вращающемся шпинделе. Рабочие органы токарного станка приводятся в движение приводными механизмами, причем скорость вспомогательного хода практически всегда делается выше скорости рабочего.

Классификация токарных станков с ЧПУ по виду выполняемых работ

На сегодняшний день широко используется несколько типов этого оборудования:

• Центровые. Обработка заготовки производится по контуру деталей цилиндрической и конической формы, фасонных поверхностей. Основной способ обработки — точение.
• Патронные. Нарезают резьбу, зенкеруют, сверлят, обтачивают заготовки под фланцы, шестерни, диски, втулки. Токарные станки этого вида могут применяться для обработки как внутренней, так и внешней поверхности деталей.
• Патронно-центровые. Универсальные токарные станки, успешно совмещают технологические возможности по обработке патронных и центровых механизмов.
• Карусельные. Используются для металлообработки крупногабаритных заготовок, деталей неправильной формы. Одностоечные карусельные ЧПУ станки применяют, если диаметр заготовки не превышает 2 м. Для заготовок с диаметром до 12…15 метров потребуются двухстоечные токарные станки ЧПУ.

Конструктивные характеристики

• Для токарных станков с ЧПУ характерна вертикальная или круто наклоненная компоновка. При такой конструкции стружка легче удаляется из рабочей зоны, оборудование с ЧПУ занимает меньшую площадь, можно подключить к станку автоматическое загрузочное устройство любого типа.
• Все несущие конструкции станка выполняются более жесткими, за счет увеличения толщины металла и дополнительных ребер жесткости.
• Токарные станки с ЧПУ оборудуются инструментальными сменными магазинами или автоматическими револьверными головками, которые ставятся на место резцедержателя.

Обрабатывающий центр модели 1728С

Универсальный обрабатывающий центр этой модели заслужил особую популярность в России. Функциональные возможности позволяют такому устройству справляться со следующими технологическими операциями по обработке заготовок из металла: сверление прямое и под заданным углом, растачивание, долбление, обычное и контурное фрезерование, точение при помощи фрез и др. Обрабатывать заготовки из металла на этом токарно-фрезерном станке с ЧПУ можно как в патроне, так и в его центрах. Высокая точность, с которой на данном центре обрабатываются заготовки, обеспечивается следующими его конструктивными особенностями.

• Основные узлы станка характеризуются повышенной жесткостью и виброустойчивостью.
• В узлах оборудования установлены подшипники высокой точности.
• В конструкции станка предусмотрены специальные термосимметричные элементы, которые компенсируют деформации, возникающие от температурного воздействия.
• Перемещение и работа инструмента постоянно контролируются при помощи специальных элементов.
• Оборудование оснащено современной и надежной системой ЧПУ.

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр модели 1728С

Токарно-фрезерный станок данной модели позволяет обрабатывать заготовки диаметром до 40 см и длиной до 3 метров. Шпиндель станка имеет величину конца А8, на нем установлен патрон с сечением 40 см, диаметр отверстия в котором составляет 9,7 см.

Обзор современных моделей станков токарной группы с ЧПУ

По сравнению с более старыми моделями современные токарные станки стали более простыми в использовании, стали выполнять гораздо больше функций. Работа таких станков стала быстрее и лучше, предоставляя лучшее качество и меньшее количество бракованных изделий.

Таким образом, можно сказать, что за токарными станками с числовым программным управлением будущее. Благодаря ему количество брака вследствие недоработок человека стал практически нулевым, притом, что рабочие места никто не потерял — просто теперь специалисты, которые раньше работали на станках, теперь за работой этих станков следят, исправляя поломки и давая им новые программы.

Характеристики и работа вертикального центра

Основное отличие вертикального многооперационного станка от обычного фрезерного заключается в том, что у него перемещается непосредственно шпиндель по направляющим колонным, а не стол, как у обычного станка. В этом случае у вертикальных ОЦ направляющие стола опираются на станину, которая, в свою очередь, стоит на фундаменте. Такая конструкция позволила добиться большей жесткости, а также увеличить точность обработки. Данное преимущество на практике привело к тому, что вертикальные фрезерные станки часто используются для обработки деталей с большой массой и размерами.

Что касается автоматической смены рабочих инструментов, то у вертикальных видов станков обычно имеется от 24 до 30 позиций. Такое количество мест связано с конструкцией барабана, который очень схож с револьверным. Ось вращения может быть горизонтальной или вертикальной. Диаметр, а следовательно, и количество позиций, у такого магазина зависят от глубины станка.

Однако, если использовать сменщики гусеничного или ленточного типа, то ограничения по диаметру можно избежать.

Конструктивные особенности

Основные компоненты

Основными конструктивными компонентами станка с ЧПУ являются:

• основание )станина): несущая конструкция, на которой базируются все остальные элементы станка. Попутно она уменьшает колебания, возникающие от работы электродвигателя;
• бабка шпиндельная: служит для установки токарного патрона. Принимает на себя крутящий момент от силовой установки. Параметры вращения меняются посредством коробки скоростей;
• суппорт: обеспечивает смещение резца относительно заготовки. Состоит из нижней и верхней кареток. Первая обеспечивает перемещение узла по направляющим станины, во второй закреплен резцедержатель;
• система подачи: осуществляет смещение суппорта по плоскостям – одной или двум.

Увеличить производительность станка можно установкой револьверной головки. Она имеет сложную конфигурацию, позволяющую устанавливать одновременно несколько резцов.

Существует еще одно устройство, устанавливаемое при необходимости на токарный станок с ЧПУ – планшайба. Она используется при обработке деталей, несимметричных относительно оси – шатунов, рычагов, корпусов и пр.

Технические характеристики

Токарные станки с ЧПУ выпускаются с вертикальным и горизонтальным расположением резцедержателя. Наиболее распространены модели второго типа (например, токарный станок с ЧПУ с прутковой подачей)

При выборе оборудования в первую очередь обращают внимание на его вес и суммарную мощность: эти параметры являются определяющими при выборе места установки и оценке возможностей электросети предприятия

Основными техническими и эксплуатационными характеристиками являются:

Сравнительные цены на станки и запчасти

• максимальный диаметр обрабатываемой заготовки;
• способ ее установки – над станиной или суппортом;
• вес заготовки и ее длина;
• величина смещения каретки по координатным осям;
• предельные параметры вращения шпинделя и диаметр его отверстия;
• количество инструментов, которые можно установить в револьверную головку;
• характеристики подач.

Эксплуатационные свойства

Блок ЧПУ обеспечивает работу токарного станка в автоматическом или полуавтоматическом режимах. В первом случае скорость обработки повышается, однако контроль за качеством выполнения операции снижается. Поэтому при сложной обработке применяется второй режим.

Если активизирован полуавтоматический режим, станок выполняет только одну операцию. Для запуска следующей нужно вмешательство оператора. Такую методику применяют в единичном производстве. После замера фактических характеристик имеется возможность откорректировать программу.

В массовом производстве оборудование работает в автоматическом режиме с использованием стандартных программ. Они подлежат изменению лишь в случае перехода на изготовление другого типа детали.

Основные преимущества

Если сравнивать с ручными станками, те, что оснащены ЧПУ, производительнее в четыре. Хотя диапазон производительности колеблется от заданных настроек и может составлять от полтора до пяти раз.

Благодаря тому, что в станке с ЧПУ совмещается гибкость универсального оборудования и высокая производительность автоматического станка решается проблема использования такой технологии как в серийном, так и единичном производстве.

Важно!
Благодаря новейшей электронике и лучшей вычислительной техники машиностроение, а именно изготовление деталей для автомобилей, выходит на преимущественно новый уровень.

Из-за того, что процесс становится практически полностью автоматизирован, потребность в квалифицированных работников, которые будут работать на станках, падает. Однако, к безработице это привести не сможет, так как теперь требуются мастера, которые будут следить за исправностью станка с ЧПУ. Благодаря этому без последствий поднимается качество работы.

Время, которое необходимо на пригоночные работы, значительно сохраняется из-за того, что детали делаются, можно сказать, по одному шаблону, поэтому они взаимозаменяемые.

Благодаря тому, что все программы по изготовлению новых изделий записаны в компьютер, пропала надобность переобучать персонал перед переходом на работу с новыми изделиями. Достаточно просто включить нужную программу.

Детали, которые делаются на станке с ЧПУ, изготавливаются намного быстрее. Кроме того, из-за отсутствия человека уровень брака и незавершённой работы значительно сокращаются.

Проблемы

Хотите узнать все о станках ЧПУ? Что же, тогда промолчать о проблемах будет некорректным. Есть определенные сложности на этапе постпроцессирования СПУ. По идее G и М-коды должны быть универсальны для всех станков, и если программист пишет в УП код M5, то предполагает, что эта команда остановит шпиндель, а не запустит цикл сверления. Но, по факту, зачастую возникает масса нестыковок, и станок не может правильно отработать запрограммированные перемещения. Еще одна проблема — недостаток квалифицированных наладчиков и технологов-операторов.

Для молодых специалистов программное управление станками — открытая книга, но они плохо разбираются в технологии обработки металла или дерева. Опытные токаря и слесаря, напротив, не знают компьютера, и их приходится обучать работе с фрезерным, расточным или токарным станком буквально заново, с нуля. Словом, проблема, о которой говорили уже давно, (в стране не хватает грамотных токарей и программистов) распространяется и на эту сферу производства.

Что же, проблемы есть, но главное — они решаемы. Тот, кто хоть раз видел, что такое ЧПУ, и как работает станок по программному управлению, уверен — за автоматизированным оборудованием будущее, и в этом сомнений нет.

Принцип работы

Современный станок с ЧПУ представляет собой сложное с конструктивной и инженерной точки зрения оборудование. Это аппаратно-программная система, которая предназначена для обработки исходного материала/заготовки в сложную по конфигурации деталь. Последняя используется для дальнейшей сборки более крупной машины или механизма.

Говоря простым языком, под числовым программным управлением понимается контроль производственного процесса компьютером. Он управляется как перемещением и режимом работы обрабатывающего инструмента станка в виде шпинделя, суппорта и поворотного стола, так и расположением заготовки.

Программное обеспечение оборудования делятся на две части. Первая – CAD – отвечает за автоматизированное проектирование, а вторая – CAM – за автоматизированное производство. Посредством CAD-программирования формируется 3D-модель конечного продукта, который требуется получить на выходе. CAM-программа представляет собой описание последовательного превращения исходной заготовки в готовую деталь.

В качестве бонуса внедрение станков с числовым программным управлением позволяет свести к минимуму или полностью ликвидировать влияние на производство человеческого фактора, что достигается полной автоматизацией технологического процесса.

Основные параметры станков ЧПУ

Для сверлильной группы это — самый большой диаметр сверления, для расточной — диаметр шпинделя, для фрезерной — ширина рабочей поверхности стола, оборудование токарной группы характеризует максимально возможный диаметр обрабатываемого отверстия.

Как расшифровывается маркировка модели станка? Например, у нас есть станок 1А616Ф3. Расшифровка будет следующей: станок токарный (1 группа), усовершенствованный (после номера группы добавлена буква А), относится к типу токарных и лобных станков (6 тип), у оборудования 16 типоразмер (выбирается по максимальному диаметру обрабатываемой детали), с установленной контурной системой СЧПУ.

Принцип программирования

Что такое ЧПУ? Если говорить о комплектации, то система состоит из:

• Шкафа с пультом оператора.
• Дисплея.
• Контроллера управления — устройства, обрабатывающего информацию УП и управляющие работой приводов.
• Постоянного и оперативного запоминающего устройства (память).

В первую очередь работа этих устройств направлена на оперативное и корректное выполнение команд управляющей программы (УП). Но кто, и как ее пишет? Если вы хотите знать все о станках с ЧПУ, без этой информации не обойтись.

Для создания управляющей программы можно воспользоваться одним из предложенных методов:

А) Ручное программирование. Программная часть УП пишется технологом, который путем ввода числовых данных задает координаты перемещения рабочего органа вручную. Это трудоемкий и кропотливый процесс, поэтому его применение оправдано только если на производстве всего несколько автоматизированных станков, и они ориентированы на изготовление простых деталей.

Б) Программирование с пульта оперативной системы числового программного управления (shop-floor). УП пишется с использованием сенсорного экрана и джойстика, расположенных на стойке станка. Модели пятого поколения при вводе управляющей программы могут использовать диалоговый режим. Оператор ЧПУ, в любой момент, может протестировать программу или провести ее коррекцию.

В) Метод программирования с помощью систем САПР и CAM. Используется при написании программ для изготовления сложных деталей, с большим количеством задействованных операций. Программные средства управления пишутся в несколько этапов.

• С помощью графических программ САПР (AutoCAD, Solid, Catia, Компас) инженеры создают электронный чертеж детали.
• В программу САМ (SheetCam, Kcam. MeshCam, CorelDraw) загружается полученный графический файл, предварительно преобразованный в формат DXF, Exeilon, HPGL, Gerber. Таким образом импортируется геометрия детали. Задача программиста-технолога описать траекторию движения рабочего органа путем задания чисел, выбрать способ обработки из предложенных вариантов, назначить рабочий инструмент. Параллельно процессу написания программы на экране происходит ее визуализация (функция бэкплот).
• Создается промежуточный Cl-файл на базе информации полученной из предыдущего этапа. Этот файл обрабатывается специальной программой, которая называется постпроцессор или паспорт. На выходе получают управляющую программу в соответствии с форматом конкретного станка. В этой УП команды уже сгенерированы в виде G- и М-кодов.

Требования к подобному программному обеспечению, как вы понимаете, довольно высоки. УП стоит тысячи долларов и токарем она не пишется.

Related Posts via Categories

• ФСШ-1А – станок для качественного фрезерования деревянных заготовок
• Характеристики 1К62 – особенности станка в цифрах
• Торцевая насадная фреза – качественная резка стали и чугуна
• Концевые фрезы с коническим хвостовиком – быстрое и удобное фрезерование
• Червячная фреза как надежный инструмент для шлицевых валов
• Копировально-фрезерный станок своими руками – создаем надежное оборудование!
• Мини-станок для фрезерования – как собрать своими руками?
• Самодельный фрезерный станок по металлу – собирается без проблем!
• Делительная головка для фрезерного агрегата и другие приспособления
• Фрезерно-гравировальный станок – высокоточный агрегат с программным управлением

Особенности эксплуатации

Прежде чем начать работу на настольном токарно-фрезерном станке нужно изучить особенности рабочего процесса:

1. Проверять подключение проводов до запуска оборудования.
2. Менять фрезы только при отключении от общей сети.
3. Очищать рабочий стол, направляющие от стружки.
4. Смазывать подвижные детали моторным маслом.
5. Использовать защитные очки для защиты глаз от стружки.
6. Если на фрезере не установлена система охлаждения, то при активной эксплуатации ему нужно давать отдохнуть.
7. Выставлять заготовку до включения двигателя. Проверять надёжность зажимов перед запуском шпинделя.
8. Проверять заточку режущих частей фрез. Не использовать тупую или повреждённую оснастку.

На маломощном оборудовании нельзя обрабатывать твердые сплавы, высокоуглеродистые стали. Это может привести к разрушению рабочий частей конструкции, заклиниванию фрезы. Оператору управляющему фрезером с ЧПУ нужно знать, как устранять ошибки, чтобы рабочий процесс не останавливался.

Настольные фрезерные станки получили большую популярность. Они занимают мало места, имеют небольшую массу, но выполняют различные технологические операции, производя качественные изделия. Соблюдая правила эксплуатации настольных моделей, можно не бояться за их поломку, добиться максимальной эффективности.

https://youtube.com/watch?v=z56MKJvuxoU

Конструктивные особенности

По направлению перемещения шпинделя делятся на две категории: вертикальный и горизонтальный.

У станков с вертикальным перемещением шпиндель двигается вдоль оси Z, то есть вертикально. В плоскостях обозначенных координатами Х и Y располагаются направляющие. Они жёстко закреплены к станине. Это способствует повышению точности обработки. Кроме этого, в вертикальных станках предусмотрена возможность обрабатывать детали с большими массогабаритными характеристиками.

Такая система охлаждения позволяет повысить производительность центра за счёт повышения скорости вращения заготовки.

Составляющие токарного обрабатывающего центра

В станках, имеющих вертикальное перемещение шпинделя, применяется автоматическая смена режущего инструмента. Он может оснащаться 30 типами инструмента.

Конструктивно — это барабан револьверного типа. Горизонтальный токарный обрабатывающий центр при необходимости оснащается дополнительным оборудованием. Например, поворотными или наклонно-поворотными столами. Они превращаются в станки, способные работать в 3-х или 4-х координатах.

В обрабатывающих центрах с горизонтальным перемещением шпинделя для смены инструмента используются устройства ленточного типа. Они имеют три главных достоинства:

• Горизонтальные шпиндели имеют систему противодействия вибрациям.
• Обладают двухпаллетным рабочим столом. Добавление второй паллеты позволяет сократить время на снятие и установку заготовки.
• Применение гусеничной системы крепления инструмента позволяет использовать более двух таких колёс. В отдельных экземплярах удаётся довести количество инструмента до 120 штук.

https://youtube.com/watch?v=QDPYrLuo6Hk

Определение угла может достигать одной тысячной градуса. Применение этой оси позволяет проводить операции, которые невозможно осуществить на других станках. Например, изготовление коленчатых валов для двигателей, точная обработка шестерёнок, фрезерование червячных передач с высокой точностью.

Универсальные многофункциональные токарные центры оснащены противошпиндельным приспособлением. Им заменяют заднюю бабку. Противошпиндель надёжно удерживает правую часть заготовки, не мешая её обработке.

Токарный обрабатывающий центр 1728

Популярным является токарно-фрезерный станок с ЧПУ 1728f 2d. Он обладает целым рядом достоинств. К ним относятся: повышенная виброустойчивость, наличие подшипников высокой точности, установлены термосимметричные элементы, высокопроизводительная система ЧПУ. Благодаря этим элементам удаётся устранить негативное влияние деформации. Она возникает при высокой температуре во время обработки.

В чем разница между ними?

Основное отличие в данных станках в том, как именно происходит работа с болванкой. В токарном станке деталь неподвижно крепится в специальном патроне и уже с ним получает вращательные движения. Обработка происходит при помощи резца, который закреплен в суппорте и поступательно двигается, снимая с заготовки лишние слои металла.

Главная особенность токарного агрегата – вращательное движение обрабатываемой детали, получаемое от шпинделя через патрон и центр. Движение резца в этих операциях называется вспомогательным.

Фрезерный станок, напротив, снабжен вращающимся инструментом: фрезой. Это осевой вращающийся инструмент, обрабатывающий деталь, жестко закрепленную на столе фрезерного станка. Основные виды фрез:

• концевые;
• шпоночные;
• торцевые;
• цельные;
• червячные;
• специальные.

Резец токарного станка создан для обработки тел вращения, а фреза – многолезвийный инструмент для резки. Проще говоря, на токарном станке происходит точение подвижной заготовки, а на фрезеровальном – режут неподвижную.

Для обработки на токарном станке существуют две координаты: z и x. На фрезеровочном координат от трех до пяти. Рабочими элементами токарного станка являются: сверла, зенкера, метчики, а также прочие многочисленные инструменты.

Интересное видео