Конструкция и классификация токарно-фрезерных станков с чпу

При обработке металлических заготовок используется разное оборудование. Оно может быть универсальным и выполнять множество технологических операций или применяться только для одного процесса. Токарно-фрезерные станки относятся к первой группе оборудования.

Конструкция и классификация токарно-фрезерных станков с ЧПУ

Технические характеристики

Выбирая универсальный станок для работы с металлическими заготовками, нужно учитывать ряд параметров, от которых зависят возможности оборудования:

  1. Мощность — параметр влияет на то, какие виды металлов можно обрабатывать.
  2. Габариты станка — длина, ширина, высота выбираются зависимо от наличия свободного пространства в мастерской.
  3. Размер рабочей поверхности — этот параметр влияет на допустимые габариты обрабатываемых заготовок.
  4. Длина направляющих, на которых закрепляется суппорт.
  5. Вид шпинделя.
  6. Скорость вращения шпинделя.
  7. Панель управления.

Оборудование с ЧПУ позволяет сделать производство эффективнее. Оператор задаёт алгоритм, чтобы подвижные механизмы начали самостоятельно выполнять установленные операции. При программной обработке возрастает точность проводимых работ.

Устройство

Промышленные аппараты — это сложные конструкции, которые состоят из ряда элементов, объединённых между собой крепежом и проводами. В токарно-фрезерных станках есть несколько деталей:

  1. Станина — основание оборудования, на котором закрепляются остальные элементы.
  2. Суппорт — элемент для закрепления резцов. Современные модели оснащены креплениями для установки нескольких фрез. Это позволяет выполнять ряд технологических операций без дополнительного вмешательства оператора. От количества рабочих головок зависит стоимость оборудования.
  3. Шпиндель — подвижный механизм.
  4. Задняя бабка.

Отдельно нужно сказать про систему управления. ЧПУ, которая подразумевает установку направляющих, шаговых двигателей. Они отвечают за работку подвижных механизмов. Промышленное оборудование дополняется охлаждением. Она может быть водная или воздушная. Металлурги рекомендуют выбирать второй вариант охлаждения, поскольку жидкость может навредить конструкции аппарата.

Настольный токарно фрезерный станок Metal Master MML 250×550 MV

Функции

Токарно-фрезерные станки — многофункциональное оборудование, которое предназначено для проведения различных рабочих операций:

  1. Производство деталей сложной формы.
  2. Нарезка резьбы.
  3. Продольное, поперечное точение.
  4. Фрезерование заготовок.
  5. Сверление отверстий.
  6. Растачивание дырок.
  7. Шлифовка поверхностей.
  8. Обработка торцов, отверстий, сложных изгибов.

Благодаря возможностям подобного оборудования его используют в разных направлениях промышленности.

Конструкция и классификация токарно-фрезерных станков с ЧПУ

Эксплуатация и ремонт

Чтобы эффективнее работать с токарно-фрезерными станками, нужно знать особенности эксплуатации и ремонта оборудования:

  1. При работе с системой ЧПУ нужно знать, как задавать алгоритмы, исправлять ошибки в компьютере.
  2. Перед началом работы следует проверять натяжение ремней, состояние крепёжных элементов, заточку фрез, резцов.
  3. Удостовериться в целостности проводов, подключению к сети.
  4. Следить за работоспособностью механизмов при эксплуатации станка.
  5. Очищать рабочие поверхности от отходов производства. Для этого лучше применять пистолет с компрессором.
  6. Смазывать подвижные механизмы моторным маслом.
  7. При длительном рабочем процессе использовать охлаждающие жидкости. Они защищают оснастку и заготовки от порчи.

Чтобы не возникло проблем с починкой станка, нужно удостовериться в наличии гарантии на оборудование. При выходе из строя подшипников или крепёжных элементов нужно сразу заменять их на новые.

Классификация

Конструкция токарно-фрезерного оборудования изменяется зависимо от разных параметров. Например, существуют станки настраиваемые вручную и механизмы с ЧПУ. Мастера металлургии классифицируют эти машины и по ряду других параметров.

Размеры

Оборудование разделяется по габаритам. От размеров зависит то, какие заготовки можно обрабатывать с помощью станка. Существуют такие виды станков:

  1. Большие — масса более 10 тонн.
  2. Средние — масса 1–10 тонн.
  3. Маленькие — масса до 1 тонны.

Существуют промышленные и настольные модели. К настольным станкам относятся конструкции весом до 400 кг. С их помощью обрабатываются заготовки длиной 1200 мм. Такие модели предназначены для работы с металлами, деревом. Подключаются к общей сети 220V.

Тип и привод фрезерной головки

Токарно-фрезерные станки классифицируются по конструкции фрезерного шпинделя:

  • модели с противошпинделем;
  • простые механизмы;
  • с приводным центром;
  • конструкции со шпинделем, комплектуемым С-осью.

Отдельный привод приводит в движение рабочий инструмент. Эффективность оборудования зависит от системы управления. Ручные модели предназначены для разовых работ. Аппараты с ЧПУ применяются при серийном производстве.

Конструкция и классификация токарно-фрезерных станков с ЧПУТокарно фрезерное оборудование с ЧПУ

По назначению и сложности

Оборудование делится по назначению:

  • для обработки металла;
  • для работы с деревянными заготовками.

Чтобы работать с твердыми сплавами, легирующими или высокоуглеродистыми сталями, применяют мощное оборудование. Оснастка должна быть изготовлена из прочных материалов.

Зависимо от сложности оборудования выделяют две группы станков:

  1. Специализированные — станки, которые предназначены для выполнения определённых операций. Не перенастраиваются.
  2. Многофункциональные — оборудование, которое устанавливается на больших предприятиях. С его помощью проводят разные технологические операции.

Станки с ЧПУ относятся к группе многофункциональных. Для их настройки и эксплуатации нужны определённые знания. Оператор следит за целостностью оснастки, чтобы предотвратить порчу оборудования, заготовок.

О классификации токарных станков

Универсальные

Универсальные модели отличаются от других наличием С-шпинделя. Конструкция рабочей головки имеет направляющие, по которым она передвигается в разных направлениях. Универсальные установки позволяют проводить такие технологические операции:

  • торцевание деталей;
  • зенкерование отверстий;
  • расточка отверстий;
  • сверление отверстий;
  • шлифование металлических, деревянных поверхностей;
  • нарезание резьбы;
  • выборку пазов;
  • долбежку углублений;
  • обработку зубьев.

Благодаря этому изготавливаются детали сложной формы. Модели с ЧПУ выполняют любые операции с высокой точностью. При работе станков подвижные элементы перемещаются с помощью заданной программы. Современные модели оборудуются датчиками сохранения заданных габаритов, расхода мощности, перегревания.

Конструкция и классификация токарно-фрезерных станков с ЧПУУниверсальный токарно-фрезерный станок

Рекомендации по выбору

При выборе модели токарно-фрезерного станка нужно учитывать ряд особенностей. По этому поводу, люди занимающиеся металлообработкой, дают такие рекомендации:

  1. Для серийного производства лучше использовать агрегаты с системой ЧПУ. Они позволяют изготавливать одинаковые детали.
  2. Если оборудование используется активно, нужно охлаждение.
  3. Существуют станки, подключаемые к сети 220V. Они используются в частных мастерских.

Оснастка выбирается зависимо от обрабатываемого материала. Фрезы и резцы должны быть прочнее используемого металла. При выборе токарно-фрезерного станка необходимо проверять устойчивость конструкции.

Как изготовить своими руками?

Чтобы не покупать токарно-фрезерный станок, можно изготовить агрегат самостоятельно. В качестве основного элемента используется двигатель от стиральной машины. Готовое оборудование позволяет изготавливать штучные детали из дерева, металла, сплавов. Этапы изготовления:

  1. Конструкцию самодельного аппарата делают из металлических деталей. Для этого применяются швеллера, уголки, прутья. Скрепляются металлические детали с помощью сварочного аппарата.
  2. Далее изготавливается передняя и задняя бабка. В одной из них закрепляется деталь, во второй закрепляется подвижный шпиндель с рабочей головкой.
  3. Чтобы обрабатывать боковую часть заготовок, устанавливается отдельный суппорт. На нём закрепляются резцы или стамески.
  4. Дополнительно устанавливаются защитные щитки, подсветка.

Чтобы передавать энергию вращения с двигателя на фрезу, используют ремни. Их следует периодически натягивать. Работать с крупными деталями можно только после установки мощного двигателя. Прежде чем начинать обработку заготовок проверяют заточку фрез, резцов, стамесок.

Самодельный универсальный станок с ЧПУ /| Homemade universal CNC machine Токарно-фрезерные станки применяются в разных направлениях промышленности. С их помощью изготавливают детали сложной формы, делают отверстия, нарезают резьбу. Модели с ЧПУ позволяют делать одинаковые детали без погрешностей со стороны человека. Разновидности токарно-фрезерных станков Ссылка на основную публикацию Конструкция и классификация токарно-фрезерных станков с ЧПУ Конструкция и классификация токарно-фрезерных станков с ЧПУ

Источник: https://metalloy.ru/stanki/tokarnye/tokarno-frezernyj-stanok

Конструкция, параметры и выбор токарно-фрезерного станка с ЧПУ

До недавнего времени операции токарной обработки и фрезерования выполнялись на различных моделях оборудования. Но благодаря развитию станкостроения и новым технологиям эти функции удалось объединить в одной конструкции. Современный токарно-фрезерный комплекс с ЧПУ может одновременно выполнять несколько типов обработки металла с высокой точностью.

Общие сведения о конструкции

Конструкция и классификация токарно-фрезерных станков с ЧПУПример токарно-фрезерной установки

Главным отличием токарно-фрезерного оборудования от аналогичных классических моделей является наличие ЧПУ. Оно необходимо для повышения качества обработки заготовок и минимизации влияния «человеческого фактора» во время выполнения работы.

Однако это влечет за собой увеличение сложности оборудования – электронные блоки необходимы для согласования действий различных компонентов станка. К тому же наличие этих агрегатов значительно увеличивает размеры оборудования. Это обусловлено разделением функций (фрезеровальной и токарной), которые могут выполнять отдельные блоки оборудования.

С помощью токарно-фрезерных агрегатов с блоком ЧПУ появляется возможность делать следующие операции:

  • токарная обработка деталей различной формы. К ним относятся наружная и внутренняя обработка по металлу, формирование резьбы, формирование уступов и неровностей сложной формы;
  • фрезерные работы. Их тип зависит от конфигурации режущей части инструмента. Это может быть первичная черновая обработка поверхности или чистовая завершающая стадия формирования окончательной формы детали.

Если в конструкции станка предусмотрена только одна подвижная рабочая головка – она должна иметь конус для установки резца или фрезы. Чаще всего это модели HSK, Capto или BT. Конструкция зависит от посадочных размеров инструмента и параметров нагрузки на держатель во время выполнения определенной операции.

Аналогичными свойствами обладают токарные станки револьверного типа. Но из-за низкой скорости перемещения рабочего инструмента перечень их функций ограничен по сравнению с токарно-фрезерными центрами, управляющими от ЧПУ.

Классификация токарно-фрезерных станков

Конструкция и классификация токарно-фрезерных станков с ЧПУСхема станка с противошпинделем

Выбор оборудования напрямую зависит от характеристик, которыми должен обладать токарно-фрезерный агрегат. Но не менее важным является специфика его конструкции. Она определит объем выполняемых операций и степень автоматизации работы.

Один из самых простых способов объединить токарную и фрезеровальную функцию в одной установке – применить два типа головок для выполнения этих операций. Но при этом значительно увеличивается размер оборудования и повышается сложность его обслуживания. Поэтому в последнее время более популярны другие типы малогабаритных станков с ЧПУ по металлу:

  • с противошпинделем. Вместо традиционной задней бабки в конструкцию добавлен еще один полноценный шпиндель. Это дает возможность выполнять обработку детали одновременно с двух сторон, но при условии наличия двух отдельных рабочих головок. Такие станки являются универсальными и способны делать практически все типы токарных и фрезеровальных операций;
  • с С-осью. Для этих конструкций предусмотрена возможность изменения положения рабочей головки в нескольких плоскостях координат. Дополнительно для увеличения функциональности обработки по металлу они имеют сменные головки револьверного типа. С помощью ЧПУ изменяется не только скорость вращения заготовки, но и ее положение относительно режущего инструмента. Это дает возможность изготавливать сложные конструкции – червячные передачи, коленчатые валы и точная обработка подшипников.
Читайте также:  Тзготовление стеллажа своими руками: как сделать деревянную или металлическую конструкцию

Оптимальным вариантом является использование в оборудовании универсальной шпиндельной головки. Она предназначена для установки резцов и фрез с различной конфигурацией в токарно-фрезерный агрегат. Недостатком подобной конструкции является невозможность выполнения нескольких операций одновременно.

При выборе модели описываемого станка необходимо определиться с параметрами ЧПУ. От них зависит точность выполнения работ, а также степень управления теми или иными агрегатами оборудования.

Перечень технических параметров

Конструкция и классификация токарно-фрезерных станков с ЧПУТокарно-фрезеровальный комплекс с универсальной шпиндельной головкой

Определившись с типом оборудования можно приступать к анализу его основных технических характеристик. Они зависят от специфики конструкции, а также ее эксплуатационных качеств. Перечень характеристик можно условно разделить на токарные и фрезеровальные.

Определяющим условием являются параметры блока ЧПУ. К ним относятся степень его адаптивности к новым внешним факторам и перечень выполняемых операций.

Оптимальным вариантом является возможность внесения корректировок в работу программы непосредственно во время выполнения работы.

Это позволит избежать появления брака или избежать ошибки, которая повлечет за собой частичный и полный выход дорогостоящего оборудования из строя.

После анализа параметров числового программного управления можно приступать к изучению основных характеристик малогабаритного оборудования по металлу:

  • максимальная и минимальная длина заготовки, возможность ее фиксации в центрах;
  • пределы оборотов шпиндельной головки;
  • форма конуса;
  • характеристики продольного и поперечного шагов рабочего инструмента;
  • точность позиционирования фрезы или резца;
  • количество посадочных мест в патроне револьверного типа;
  • номинальная мощность силовой установки;
  • характеристики системы охлаждения.

Наличие последней является обязательным. Токарно-фрезерный станок может работать на высоких скоростях, что влечет за собой повышение температуры на поверхности заготовки. Это может привести к налипанию стружки и металлической пыли на резце. Таким образом она может быстро выйти из строя.

Для удаления отходов производства в некоторых моделях предусмотрен специальный транспортер для уборки стружки. Он предотвращает засорение узлов и агрегатов станка.

Рекомендации по выбору модели токарно-фрезерного станка

Конструкция и классификация токарно-фрезерных станков с ЧПУРабота токарно-фрезерного оборудования

Определением оптимального типа токарно-фрезерного станка с ЧПУ для нужд конкретного производства должна заниматься команда инженеров предприятия. Они составляют определенные требования к оборудованию и затем согласно полученным данным выбирают из нескольких подходящих моделей.

Одним из главных параметров является перечень выполняемых операций.

Зачастую производители оборудования предусматривают возможность расширения функционала станка, что позволит адаптировать конкретную модель под производственный процесс.

Однако делать это можно только специалистам завода-изготовителя. Внесения корректировок в комплектацию оборудования может повлечь за собой его некорректную работу.

Оптимальным вариантом является получение профессиональной консультации у специалистов производителя. Они помогут определиться с конкретной моделью оборудования, примут участие в составлении оптимальной технологической схемы его работы.

В видеоматериале показана работа малогабаритного комплекса по металлу с ЧПУ:

Источник: http://StanokGid.ru/metall/tokarno-frezernyj-stanok-s-chpu.html

Классификация и конструктивные особенности станков с чпу

Технологическое оборудование машиностроительных произ­водств

По технологическим признакам и возможностям станки с ЧПУ (рис. 76) классифицируются практически так же, как и универсальные станки (см. табл. 1), на базе которых изготовляется большинство станков с ЧПУ.

Токарные станки с ЧПУ предназначены для обработки наружных и внутренних поверхностей заготовок деталей типа тел вращения, а также для нарезания наружной и внутренней резьбы.

Фрезерные станки с ЧПУ предназначенные для обработки загото­вок плоских и пространственных корпусных деталей, осуществляют следующие операции: плоское, ступенчатое и контурное фрезерование с нескольких сторон и под различными углами, сверление, растачива­ние, развертывание, нарезание резьбы и др. Сверлильно-расточные станки с ЧПУ, предназначенные для обработки отверстий, выполняют сверление, рассверливание, зенкерование, растачивание, развертыва­ние, обтачивание торцов, фрезерование, нарезание резьбы и др.

Шлифовальные станки с ЧПУ предназначены для шлифования наружных, внутренних и торцевых поверхностей деталей, имеющих прямолинейную и криволинейную формы образующей.

Многоцелевые станки с ЧПУ (обрабатывающие центры) предназ-

Конструкция и классификация токарно-фрезерных станков с ЧПУ
Рис. 76. Станки с ЧПУ:
/ — токарно-винторезный, 2 — токарно-револьверный, 3 — лоботокарний, 4 — токарно-карусель — ный, 5, 6 — горизонтально-расточный, 7— консольный горизонтально-фрезерный, 8 — консольный вертикально-фрезерный, 9 — продольно-фрезерный вертикальный, 10— продольно-фрезерный, //— продольно-фрезерный с подвижным порталом, 12— одностоечный продольно-строгальный

Начены для комплексной обработки заготовок деталей за одну уста­новку, выполняют практически все операции обработки резанием.

Электроэрозионные станки с ЧПУ предназначены для вырезания методом электроэрозии деталей сложного контура из токопроводящих материалов, обработка которых другими способами затруднена или невозможна. Обработка осуществляется непрерывно перемещающим­ся электродом-проволокой (из латуни, меди, молибдена, вольфрама) в среде керосина или вводы с антикоррозионными присадками.

В зависимости от типа управления станки с ЧПУ оснащаются различными СЧПУ: позиционными, контурными или комбинируемы­ми (позиционно-контурными).

Различают станки низкого, среднего и высокого уровней автома­тизации. В станках с низким уровнем автоматизации программируются только перемещения исполнительных органов, управляемых от УЧПУ.

Для таких станков характерно небольшое число технологических ко­манд, поступающих от УЧПУ к исполнительным органам станка.

Эти команды хранятся в кодированном виде в УЧПУ, не требуют перера­ботки и передаются на исполнительные органы непосредственно или через силовые реле устройства электроавтоматики станка.

В станках со средним уровнем автоматизации используется большое число технологических команд.

Эти команды требуют переработки, которая осуществляется, как правило, устройством электроавтоматики, размещенным в специальном шкафу и состоящим из релейных или электронных схем.

Переработка команд заключается в их дешифровке, при которой код команды, поступающей на УЧПУ, преобразуется в сигналы, управляющие исполнительными органами станка.

Помимо дешифровки устройство электроавтоматики управляет различными автоматическими циклами (смена инструмента, сверление и т. д.).

В станках с высоким уровнем автоматизации переработку техноло­гических команд осуществляет УЧПУ.

По способу смены инструмента станки с ЧПУ подразделяются на следующие типы: с ручной сменой инструмента и его ручным закреп­лением; с ручной сменой инструмента и его механическим закрепле­нием; с автоматической сменой инструмента в револьверной головке; с автоматической сменой (манипулятором) инструмента, хранящегося в инструментальном магазине.

Показатели, характеризующие станки с ЧПУ, следующие: 1) класс точности: Н; П; В; А; С; 2) вид системы ЧПУ: Ф1; Ф2; ФЗ; Ф4; 3) выполняемые технологические операции; 4) основные параметры: наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной; наи­больший диаметр обработки при установке изделия над станиной (для патронных станков); наибольший диаметр обработки при установке изделия над суппортом (для центровых и патронных станков); наи­больший диаметр отрабатываемого прутка (для прутковых станков); ширина рабочей поверхности стола или его диаметр, наибольший условный диаметр сверления; диаметр шпинделя и др.; 5) величина перемещений исполнительных органов станка: суппорта по двум ко­ординатам; выдвижение шпинделя; перемещение стола по двум коор­динатам и т. д.; 6) дискретность СЧПУ; 7) точность и повторяемость позиционирования по управляемым координатам; 8) главный привод: вид и модель; мощность; частота вращения и ее регулирование (сту­пенчатое или бесступенчатое); числа рабочих скоростей и автоматиче­
ски переключаемых скоростей и т. д.; 9) привод подач: вид и модель; мощность, пределы и числа рабочих подач; скорость быстрого перемещения и т. д.; 10) число инструментов в резцедержателе, револь­верной головке или в инструментальном магазине; 11) способ смены инструмента;

12) число управляемых координат и число одновременно управляемых координат;

13) обозначение координатных осей и на­правление движения исполнительных ор­ганов; 14) тип и модель УЧПУ; 5) вид интерполяции: линейная; линейно-кру­говая и т. д.; 16) вид программоносителя и код программирования; 17) габариты и масса станка.

Система координат и направление движений исполнительных органов станков с ЧПУ. Работа станка с ЧПУ и программирование процесса обработки связаны с системами координат. Для станков с ЧПУ на­правление перемещений и их символика стандартизованы. Координат­ные оси расположены параллельно направляющим станка.

Единой системой координат для всех станков с ЧПУ является правая система (рис. 77), в которой координатные оси X, Y и Z (сплошные линии) указывают положительное направление перемещений инструмента от­носительно неподвижных частей станка.

Координатные оси X, Y* и Z (пунктирные линии) направлены противоположно осям X, Y и Z, указывают положительные направления перемещений заготовки отно­сительно неподвижных частей станка.

Ось X всегда расположена горизонтально, ось Z совмещается с осью вращения инструмента (на токарных станках — с осью вращения шпинделя). Положительными всегда являются такие движения, при которых инструмент и заготовка взаимно удаляются.

Круговые перемещения инструмента (например, поворот оси шпинделя фрезерного станка) обозначают буквами А (вокруг оси X), В (вокруг оси Y) и С (вокруг оси Z). Круговые перемещения заготовки (например, управляемые по программе пово­рота стола на расточном станке) обозначаются соответственно А', В С.

Конструкция и классификация токарно-фрезерных станков с ЧПУ
Рис. 77. Стандартная система координат в станках с ЧПУ

Для программирования обработки необходимо, чтобы направление перемещения каждого исполнительного органа станка обозначалось определенной буквой, которая указывает в УП на тот исполнительный орган, который необходимо включить.

Клавиатура перфоратора не имеет букв со штрихами; поэтому для записи информации на перфо­ленту при обозначении направлений перемещений двух исполнитель­ных органов вдоль одной оси используют так называемые вторичные
оси: U(вместо X), V(вместо Y), ^(вместо Z).

При перемещении трех исполнительных органов вдоль одного направления используют тре­тичные оси: Р, Qm R. Примеры расположения и буквенных обозначе­ний координатных осей на различных станках с ЧПУ представлены на рис. 76.

Способы и начало отсчета координат. При настройке станка с ЧПУ каждый ИО устанавливается в некоторое исходное положение, из которого он перемещается при обработке заготовки на строго опреде­ленные расстояния, поэтому инструмент проходит через заданные опорные точки траектории.

Конструктивные особенности станков с ЧПУ. Станки с ЧПУ должны обеспечивать высокую точность и скорость отработки перемещений заданных УП, а также сохранять эту точность в заданных пределах при длительной эксплуатации.

Конструкция станков с ЧПУ, как правило, обеспечивает совмещение различных видов обработки, автоматизацию загрузки заготовок и выгрузки деталей, автоматическое или дистанци­онное управление сменой инструмента, возможность встройки в об­щую автоматическую систему управления. Высокая точность обработки определяется точностью изготовления и жесткостью станка.

В конст­рукциях станков с ЧПУ используют короткие кинематические цепи, что повышает статическую и динамическую жесткость станков. Для всех исполнительных органов применяют автоматические приводы с минимально возможным числом механических передач. Эти приводы должны иметь высокое быстродействие.

Точность станков с ЧПУ повышается в результате устранения зазоров передаточных механизмов приводов, уменьшения потерь на трение в направляющих и механиз­мах, повышения виброустойчивости, снижения тепловых деформаций.

  • Узлы, входящие в состав станков с ЧПУ, подразделяются на следующие основные группы: 1) базовые (станина, стойки, колонны, поперечины), определяющие относительное расположение остальных узлов; 2) узлы, несущие заготовку и определяющие характер ее движе­ния в процессе обработки (стол, передняя и задняя бабки, ползун); 3) узлы, несущие инструмент и определяющие его положение относи­тельно заготовки (суппорт, револьверная головка, бабка инструмен­тального шпинделя); 4) приводы СЧПУ.
  • В конструкциях современных станков применяют следующие уни­фицированные узлы, использование которых снижает стоимость изго­товления, эксплуатации и ремонта станков; автоматические коробки скоростей; комплексные электроприводы с асинхронными электро­двигателями и электродвигателями постоянного тока; механические вариаторы; электромагнитные и тормозные муфты; беззазорные редук­торы; передачи винт-гайка качения; гидростатические передачи; гид­ропанели; инструментальные головки и блоки; резцедержатели; револьверные головки; системы подачи СОЖ; УЧПУ и др.
  • Органы управления станков с ЧПУ выполняют в виде электриче-
    а)
Читайте также:  Особенности выбора строительного лазерного дальномера: виды, принцип работы, популярные модели

Рис. 78. Изменения выходного сигнала l/ъих абсолютного (а) и циклического (б) ДОС (/ — перемещение ИО станка)

Ских кнопок, переключателей, тумблеров. Обычно станок с ЧПУ оснащен двумя или тремя пультами управления; один размещен на УЧПУ, второй (оперативный) — вблизи исполнительных органов стан­ка, третий, предназначенный для включения станка и его основных систем, может быть расположен вдали от станка.

Приводы подач станков с ЧПУ содержат зубчато-реечные, зубча­то-червячные и шариковинтовые передачи с автоматической выборкой зазоров.

ДОС как устройство обратной связи (выдающее информацию о величине фактического перемещения, положения и скорости ИО станка) входит в систему путевого контроля, включенную в измери­тельную схему и схему формирования выходного сигнала. Эти схемы являются устройствами согласования ДОС с основными узлами УЧПУ. ДОС подразделяют на абсолютные и циклические (рис. 78). В отече­ственных станках с ЧПУ в качестве циклических ДОС применяют преобразователи, измеряющие

Линейные перемещения и по — ^

Строенные на основе сельси­нов.

Сельсин — вращающийся трансформатор с воздушным зазором, у которого при враще­нии ротора происходит изме­нение величины напряжения. В сельсине поворот ротора от­носительно статора преобразу­ется в сдвиг фаз выходного и опорного напряжения.

Конструкция и классификация токарно-фрезерных станков с ЧПУ
79. Схемы установки ДОС на сельсинах на станках:
А — схема привода исполнительного механизма стан­ка; б — схема воздействия исполнительного органа станка на датчик обратной связи; 1 — силовая переда­ча винт-гайка, 2 — ИО станка, 3 — ДОС, 4 — передача рейка-шестерня, 5 — направляющая

Преобразователи на основе сельсинов являются датчиками обратной связи по углу пово­рота, поэтому их стыкуют не­посредственно с вращающи­мися элементами приводов по­дач станков или связывают с поступательно перемещающи­
мися ИО станка через передачу «зубчатая рейка-шестерня». Стыковка ДОС с ИО станка представлена на рис. 79. К данному типу ДОС относятся вращающиеся трансформаторы, развернутые сельсины, ин — дуктосины.

К вспомогательным механизмам относятся устройства смены инс­трумента, уборки стружки, смазывания, зажимные приспособления, загрузочные устройства и т. д. Для уборки стружки используют винто­вые конвейеры, магнитные сепараторы и т. д.

Для сокращения потерь времени при загрузке применяют приспособления, позволяющие од­новременно устанавливать заготовку и снимать деталь во время обра­ботки другой заготовки (столы с двумя позициями, маятниковые столы и др.).

К устройствам автоматической смены инструмента относятся магазины, автооператоры, револьверные головки.

Производим и продаем электроприводы ЭТУ, ЭПУ для двигателей постоянного тока, тел./email +38 050 4571330 / rashid@msd.com.ua Назначение, классификация и конструктивные особенности свер­лильных и расточных станков с ЧПУ. Эти станки предназначены …

Производим и продаем электроприводы ЭТУ, ЭПУ для двигателей постоянного тока, тел./email +38 050 4571330 / rashid@msd.com.ua Развитие производства во многом определяется техническим про­грессом машиностроения. Увеличение выпуска продукции машино­строения осуществляется за …

Многоцелевые станки (МС) — это станки, оснащенные УЧПУ и устройством автоматической смены инструментов, предназначенные для комплексной обработки за одну установку корпусных деталей и деталей типа тел вращения. МС выпускают с …

Источник: https://msd.com.ua/texnologicheskoe-oborudovanie-mashinostroitelnyx-proiz-vodstv/klassifikaciya-i-konstruktivnye-osobennosti-stankov-s-chpu/

Назначение и классификация фрезерных станков

Выбрать станок самостоятельно — довольно непростая задача, которая, к тому же отнимет большое количество времени. В данной статье представлена классификация фрезерных станков по нескольким признакам, что поможет сделать выбор станка более быстрым и простым.

Виды выполняемых работ

Фрезерный станок работает за счет вращательного (главного) движения фрезы, установленной в шпинделе, и поступательного (движения подачи) заготовки, которая крепится к столу.

Используя его, вы можете подправить размеры или изменить форму металлических, деревянных или пластмассовых заготовок.

Фрезеровка необходима при изготовлении многих изделий в различных сферах: от моделирования и производства деталей машин до изготовления стильной мебели и элементов рекламной продукции.

Также возможно использование различных типов фрез, вспомогательного оборудования. Подобрав соответствующий режущий инструмент, вы сможете обработать различные заготовки: поверхности деталей и их криволинейные контуры и скосы, пазы и уступы, резьбу и многое другое.

Станки по металлу

Конструкция и классификация токарно-фрезерных станков с ЧПУ

Фрезерные станки по металлу можно классифицировать по нескольким признакам. Их можно разделить на группы в зависимости от количества шпинделей, конструкции рабочего стола или области применения. Далее рассмотрим каждую группу подробней.

По числу шпинделей

Фрезерные станки могут быть как с одним шпинделем (вертикально-фрезерные), так и с двумя (универсальные).

В вертикально-фрезерных станках шпиндель вмонтирован в фрезерную головку, которая располагается вертикально относительно рабочего стола.

На станках такого типа можно обрабатывать и плоские поверхности, и поверхности сложной формы, а также осуществлять растачивание и зенковку, сверлить отверстия и делать пазы и канавки на заготовках.

Возможно использование режущих инструментов различной формы.

Подходящий вертикально-фрезерный станок можно подобрать по мощности двигателя, размеру рабочего стола или наличию дополнительных функций. Среди таких особенностей стоит отметить:

  1. модели с автоматической подачей пиноли шпинделя — сверление больших отверстий выполнять легче и быстрей;
  2. с редуктором, шестерни которого расположены в масляной ванне — качество фрезеровки выше, благодаря плавному ходу и передаче крутящего момента без проскальзывания.

Отдельно стоит отметить оборудование Jet серии JTM для интенсивной работы. Такие станки имеют несколько преимуществ: автоматическая подача рабочего стола поможет повысить производительность, а устройство подвода смазочно-охлаждающих жидкостей увеличивает срок службы и уменьшает износ деталей.

В универсальных фрезерных станках два шпинделя расположены вертикально и горизонтально. На них возможно использование всех видов фрез (в том числе дисковых). Вы сможете работать с деталями, изготовленными из различного металла, будь то: сталь, чугун или цветной металл. А с помощью дисковой фрезы вы сможете разрезать заготовки или изготавливать открытые шпоночные канавки.

Для такого типа характерно наличие большого рабочего стола (длиной от полутора метров) что позволяет обрабатывать крупные заготовки. А механизированная подача стола облегчит работу фрезеровщика, так как сам стол будет перемещаться автоматически. Рабочему же необходимо лишь нажать на кнопку пневматического устройства для остановки движения.

Еще одним неоспоримым преимуществом универсальных моделей является способность вертикальной фрезерной головки поворачиваться под различными углами, что позволяет обрабатывать скосы без переустановки детали.

Это сокращает время работы и увеличивает производительность. Однако такие станки имеют более высокую стоимость по сравнению с вертикально-фрезерными.

Такая стоимость оправдана при серийном производстве, благодаря большим функциональным возможностям.

По конструкции рабочего стола

Рабочий стол консольных станков способен перемещаться по салазкам, смонтированным на консоли, в продольном направлении. При этом салазки перемещаются по направляющим консоли в поперечном направлении. Сама консоль, закрепленная на станине, перемещается вертикально по направляющим. Благодаря этому, появляется возможность использования горизонтального шпинделя.

Бесконсольные станки оснащены лишь салазками, закрепленными на станине. Перемещение стола возможно только в горизонтальном направлении (продольном и поперечном).

Поэтому выполнить сложные фасонные поверхности на таких станках затруднительно. Однако они обеспечивают высокую жесткость, что позволяет работать с тяжелыми заготовками.

На бесконсольных станках можно выполнять пазы, а также горизонтальные, вертикальные и наклонные поверхности.

В станках непрерывного действия (карусельные, барабанные) рабочий стол поворачивается вокруг своей оси. Установка и закрепление детали на таких моделях осуществляется без остановки движения. Они отличаются высокой производительностью и применяются на производстве.

По применению

Профессиональные станки используются в мастерских и на производстве, для них характерна длительная ежедневная работа. У двигателей высокая мощность (так, мощность промышленных станков Jet от 1300 Вт). Такие типы требуют трехфазного подключения к сети. Вертикально-фрезерные станки, весом от 165 кг, и все универсальные установки относятся к профессиональному оборудованию.

Бытовые станки имеют небольшой вес (40-165 кг). Для них характерна простая конструкция, перемещение стола маховиками и ручная подача пиноли. Компактные размеры и низкая цена — также неоспоримые плюсы данного типа. Бытовые станки подключают к однофазной сети 220 В. Также большинство моделей такого типа выполняют настольными.

Станки для деревообработки

Для обработки древесины применяют станки с вертикально расположенным шпинделем, который может иметь верхнее или нижнее расположение.

Машины с верхним расположением шпинделя широко распространены на предприятиях, осуществляющих производство мебели или дверей. Стоит отметить, что особенно активно применяются фрезерно-копировальные установки.

С помощью таких машин можно вырезать орнаменты и филенки, а также получать криволинейный контур.

Изготовление пазов, шипов и профилирование деталей выполняют на моделях с нижним расположением шпинделя.

Модели, предназначенные для деревообработки, также подразделяются на профессиональные и бытовые. Если вам не нужна профессиональная модель, даже при ограниченном бюджете можно подобрать оборудование для изготовления деталей и профилирования кромок.

Так, под фрезерным столом можно закрепить ручной фрезер. Можно также подобрать компактный стол, который устанавливается на верстак.

Преимущество такого решения — экономия пространства, а также возможность убрать оборудование после завершения работы на хранение.

Если же в вашем распоряжении есть просторная мастерская, вам подойдет стационарный стол. Основное преимущество такого стола перед переносным — большой размер крышки. На таких моделях удобно обрабатывать крупные заготовки.

Выбор станка

Конструкция и классификация токарно-фрезерных станков с ЧПУ

Мы рассмотрели несколько классификаций фрезерных станков. Подводя итоги, можно выделить критерии, на которые стоит обратить внимание при покупке такого оборудования:

  1. положение и количество шпинделей;
  2. конструкция рабочего стола;
  3. количество осей или степеней свободы (от двух до пяти) — зависит от того, насколько сложная конфигурация будет у обрабатываемой детали, а также от количества ее переустановок;
  4. точность обработки детали — на этот показатель влияют жесткость узлов конструкции, точное позиционирование детали и др.;
  5. мощность — на мощных моделях возможна обработка высокопрочных сталей и сплавов;
  6. частота вращения шпинделя — зависит от материала обрабатываемой детали и от желаемого качества получаемой поверхности;
  7. размер рабочей зоны — подбирается в зависимости от габаритов заготовок.
Читайте также:  Заточка ножей: инструменты и виды станков, процесс заточки, рабочее место

С помощью приведенной классификации и обозначенных критериев сделать выбор фрезерного станка намного проще. В каталоге на нашем сайте с помощью фильтров вы сможете отобрать варианты с подходящими параметрами. Также вы можете обратиться за консультацией к нашим специалистам, которые ответят на интересующие вопросы.

Источник: https://ruevit-m.ru/naznachenie-i-klassifikacia-frezernyh-stankov/

Станки с ЧПУ: описание и преимущества токарно-фрезерных центров по обработке металла

Токарно-фрезерные центры

Для сегодняшнего дня уже не актуальны узкоспециализированные станки. У них малая производительность, кроме того, они неудобны, так как приходится перетаскивать заготовку с места на место.

Технологичным решением служит приобретение и установка одного станка, у которого есть возможности для выполнения множества разных функций.

Такие агрегаты способны заменить несколько устаревших моделей и экономить время и расходы.

Современное оборудование, которое позволяет вершить токарно-фрезерную обработку, в наши дни активно применяется в промышленной сфере производства.

Более того, выпускаются данные типы станков для использования их в бытовых условиях.

Такие агрегаты обладают компактными размерами и не такой большой мощностью, как промышленные образцы, но все же способны произвести фрезерную и токарную работу на очень высоком уровне.

Классификация токарно-фрезерного оборудования происходит делением его на устройства с числовым программным управлением и без ЧПУ, то есть автоматические, полуавтоматические и ручные. В этой статье пойдет речь о станках с ЧПУ.

Токарно-фрезерные установки с ЧПУ

Ниже приводятся преимущества токарно-фрезерных центров с ЧПУ по сравнению с таким же оборудованием ручного управления. Современные агрегаты отличаются:

  1. Более высокой производительностью.
  2. Повышенной точностью изготовления деталей, благодаря чему обеспечивается их взаимозаменяемость.
  3. Использованием возможностей современных инфотехнологий для перехода на изготовление других изделий.
  4. Переносом подготовки производства в инженерную сферу труда.
  5. Надежностью и долговечностью.
  6. Экономичностью.
  7. Простотой в эксплуатации и обслуживании.
  8. Эргономичным дизайном.

Виды

Данное оборудование условно классифицируют на следующие типы. Существуют:

  • Обычные центры,
  • С противошпинделем,
  • С приводным центром,
  • С С-осью.

Такие устройства снабжены возможностями, характерными для токарных и фрезерных станков, при этом дополнены конструктивными и технологическими тонкостями.

Особенности центров

На многих стандартных токарно-револьверных станках можно проводить обработку не только токарную, но и фрезерную, а также сверление отверстий в изделиях из металла. Однако у таких устройств револьверы мало подвижны, что затрудняет и ограничивает их потенциал в производственном процессе.

В токарно-фрезерной установке наших дней отсутствует такая проблема, ведь в ней предусмотрена фрезерная головка под конус Capto либо HSK.

Данные конусы позволяют произвести монтаж токарного резцового инструмента во фрезерную головку.

Благодаря этому станок может точить и выполнять множество разных операций, например, зенкерование, нарезку резьбы, сверление отверстий, точение фасок и канавок, обработку и подрезку торцов, развертывание и другие.

Итак, мы поняли, что в современном оборудовании один шпиндель способствует выполнению двух функций, а именно, установке статического инструмента и закреплению вращающихся рабочих приспособлений. При этом смена резцов и других инструментов проходит в автоматическом режиме. Чтобы это осуществить станок с ЧПУ снабжается специальным инструментом, называющимся сменщиком.

На предприятиях, занимающихся изготовлением сложных изделий и конструкций, эксплуатируются именно эти станки. Они обрабатывают сырье, последовательно выполняя все процедуры фрезерования и точения. Современные агрегаты с ЧПУ по металлу без проблем справляются с этими задачами.

Можно добавить, что для таких центров применяется цельный инструмент или приспособления с твердосплавными сменными пластинами. Напайный тип используется крайне редко.

Устройства с С-осью и противошпинделем

Агрегаты с С-осью контролируют скорость вращения обрабатываемой заготовки. Кроме того, контролируют (индексируют) угловое положение изделия. Точность индексации угла менее 0,001 градуса.

Установка многофункциональных механизмов, которые нужны для смены приспособлений, позволяет осуществить на агрегатах с ЧПУ и С-осью несколько операций, которые невозможно выполнить на обычных токарных устройствах:

  • Фрезерование червячных передач,
  • Обработку шестерен,
  • Изготовление коленвалов.

Более функциональным и надежным при эксплуатации призван быть агрегат по металлу с противошпинделем. Он замещает заднюю бабку. Такой станок позволяет удерживать изделие за правый край и без помощи оператора устройства обрабатывать ее правую сторону.

По сути, противошпиндель делает токарно-фрезерный станок с ЧПУ высокофункциональной производственной линией. Если же оснастить такой агрегат двумя сменщиками приспособлений, тогда он начнет осуществлять обработку металла в несколько раз быстрее без потери идеального качества изделий.

Ниже мы рассмотрим виды токарно-фрезерного оборудования с ЧПУ, пользующегося спросом.

Наиболее востребованные станки с ЧПУ

Обрабатывающие центры TRENS

Европейский производитель TRENS разработал универсальные установки, которые характеризуются наклонной станиной и определенной конструкцией, гарантирующей осуществление высокоточных работ благодаря особой прочности и жесткости устройства. Оборудование данной торговой марки нашло применение в крупном и среднем производстве если нужна обработка сложных деталей разных профилей.

Из наиболее востребованных моделей станков TRENS выделяются:

  • SBL 500A. Он нужен для фрезерования и точения деталей весом до 1050 кг. Установка оснащена электроприводом марки Fagor или Siemens, противошпинделем, легкой в настройке, но мощной системой ЧПУ. У станка имеется гидропривод бабки и гидравлический механизм для фиксации деталей при обработке. Есть дополнительные возможности для выполнения особых операций, которые производятся за одну установку заготовки, например, внеосевое сверление.
  • SBL 300. Данный станок является более простым, чем предыдущая модель. Он может произвести нарезку резьбы, выполнить основные фрезерные процедуры, обработать и довести сложные изделия, к примеру, фланцы, валы. Высоким уровнем жесткости отличается шпиндель устройства. Он может эксплуатироваться без перерыва довольно длительно, причем на максимальной скорости выполнения рабочих операций. С-ось станка отвечает за отличный крутящий момент и мгновенное переключение режимов работы благодаря особой системе фиксации дискового типа.
  • SBL 700. Это самый современный на сегодняшний день обрабатывающий станок бренда TRENS. Он осуществляет обработку заготовок с криволинейным, ступенчатым, прямолинейным профилем весом до 2500 кг. Данный агрегат оснащен ЧПУ устройством от компании Siemens, безупречно контролирующее работу приспособлений, а также описывается простым 3D-программированием, дает возможность подключить станок к ПК.

Токарно-фрезерный центр 1728С

Данная модель станка по металлу очень популярна в России. Устройство универсально и позволяет осуществить широкий спектр обрабатывающих операций. Оно может: сверлить обычно, под заданным углом, выполнять долбление, растачивать, фрезеровать, точить и т.д. На этом станке с ЧПУ возможно выполнить обработку изделий комплексно в патроне и центрах. Работа агрегата характеризуется уникальной точностью благодаря конструктивным особенностям станка. Он обладает:

  • Повышенной виброустойчивостью и жесткостью основных узлов.
  • Подшипниками высокой точности.
  • В нем находятся термосимметричные элементы, благодаря которым нивелируется воздействие температурных деформаций.
  • Активными контролирующими органами, которые следят за работой инструмента.
  • Качественной системой ЧПУ.

Данная модель осуществляет работу с заготовками, которые имеют размер до 40 сантиметров в диаметре и длиной до 3 метров. Оснащена шпинделем с величиной конца А8, патроном с сечением 40 см и отверстием 9,7 см.

Благодаря синтезу производимых работ, этот станок с ЧПУ позволяет существенно снизить затраты.

Другие центры с ЧПУ по обработке металла

Тайваньские станки фирмы TAKISAWA являются востребованными в нашей стране. Предприятия России их приобретают с удовольствием, так как они отличаются доступной ценой и уникальной многофункциональностью. На рынке данного оборудования сегодня представлены серии LS, EX,LA, NEX, которые нашли применение на авиационных и машиностроительных комбинатах, также их применяют в транспортной сфере производства.

Модели 4500ТТ, 4500S и 4500ST пользуются особым спросом. Так как приобретение этих станков гарантирует осуществление фрезерных и токарных работ с максимальной точностью. Ведь агрегаты оборудованы двумя шпиндельными токарными узлами и фрезерным. Также снабжены магазином, в котором 90 позиций для рабочих приспособлений и револьверной головкой.

Испанские центры фирмы GMTK также являются популярными, особенно серия HR с модельным рядом станков 800, 1000, 1200, 1500.

Они позволяют осуществлять обработку заготовок со сложной конфигурацией и высокой точностью. Такие устройства оснащены уникальной системой, способной стабилизировать температуру.

Также имеются направляющие гидростатического типа, у которых оптимизированы показатели. Обеспечены сменщиком головок и инструмента.

Обычно испанские токарно-фрезерные станки покупают предприятия, специализирующиеся на выпуске по-настоящему сложных деталей. Эти обрабатывающие металл центры стали идеальными для таких условий производства.

Следующие агрегаты с ЧПУ по обработке металла также работают эффективно:

  • Станки Victor принадлежат тайваньской компании, которая на протяжении белее чем 70 лет поставляет модели, отличающиеся высокой надежностью, на Российский рынок. Их модели имеют надежную и технологичную конструкцию, качественные комплектующие, станины из особого чугуна.
  • Станки MULTICUT — это многооперационные центры с ЧПУ, оборудованные задней бабкой или правым шпинделем. Они позволяют выполнить фрезерную обработку по 5 координатам. Также способны растачивать, прорезать, точить, шлифовать, фрезеровать кулачки и делать множество других операций.
  • Южнокорейские центры DMC являются высокопроизводительными обрабатывающими центрами класса люкс.

Заключение

Чтобы полететь в космос и осуществить бурение газодобывающих скважин нужны специальные устройства и механизмы. Космические корабли не производятся в большом количестве.

Поэтому, чтобы собрать конкретное изделие не требуется много однообразных деталей. А есть необходимость в нескольких оригинальных и сложных. Для осуществления подобных задач применяется токарно-фрезерный станок с ЧПУ.

Данные детали давно имеют спрос, который растет с каждым годом.

Предприятиям сегодняшнего дня уже не нужно закупать много единиц оборудования. Достаточно приобрести один токарно-фрезерный станок с большим набором функций, что обеспечит повышенную рентабельность любого завода.

  • Александр Романович Чернышов
  • Распечатать

Источник: https://stanok.guru/stanki/tokarnye-stanki/tokarno-frezernye-stanki-s-chpu-po-metallu.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector