Настольный фрезерный станок с ЧПУ

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.

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;
• настольные, мини или профессиональные;
• гарантийные обязательства, которые предоставляет производитель.

5 Оборудование-конструктор – собери нужный станок сам

Еще одно преимущество настольного фрезерного оборудования с ЧПУ – возможность приобрести станок в виде набора-конструктора. Такой агрегат обойдется значительно дешевле готового. Кроме того, при приобретении набора-конструктора можно будет подобрать его нужную комплектацию. То есть надо будет оплатить только те опции фрезерного оборудования, которыми будешь пользоваться. А если понадобится расширить возможности станка, то это легко сделать в любой момент, докупив необходимые модули и детали.

Наборы для сборки настольного фрезерного оборудования с ЧПУ заслуженно пользуются достаточно высоким спросом. И дело здесь главным образом не в более низкой цене по сравнению с готовыми станками

Важно, что при этом собранный самостоятельно агрегат, как правило (зависит от модели набора-конструктора и его изготовителя), не уступает по собственному и качеству обработки изделий аналогичному готовому заводскому оборудованию. На него распространяются такие же гарантийный срок техобслуживания и техподдержки на протяжении всего времени эксплуатации

Обзор прочих вариантов обрабатывающего оборудования по металлу

Спросом в России пользуются токарно-фрезерные центры, которые выпускаются на Тайвани под именем компании TAKISAWA. При большом количестве выполняемых функций данная марка обладают доступной ценой.

У наиболее популярных станков данных моделей есть по 2 токарных узла и один фрезерный. Наличие револьверной головки гарантирует высокую точность в обработки заготовки.

Испанская компания применяет свои устройства для изготовления из металла деталей с повышенным уровнем точности, а также для их последующей подгонки.

Основные особенности марки станков испанской компании GMTK:

1. Сменщики инструмента.
2. Гидростатическая направляющая.
3. Функция температурного контроля.

На испанских станках прекрасно обрабатывают детали из металла, которые требуют особой точности.

Есть еще несколько импортных организаций, которые пользуются успехом в производстве токарно-фрезерных станков.

VICTOR

Компания из Тайвани работает на инструментальном рынке уже более 70 лет. Станки отличаются качеством и большим количеством комплектующих. Для производства станков фирма использует специальный сорт чугуна.

MULTICUT

Чешский производитель выпускает качественное современное оборудование с высокотехнологичными системами ЧПУ. Часто эти станки имеют второй шпиндель или заднюю бабку.

Такое устройство легко обрабатывает деталь по 5 координатам. Инструмент шлифует, точит, а также производит много других действий над металлическими деталями.

Дополнительные приспособления

Естественно, производители такого оборудования стараются внедрять автоматику практически на всех этапах выполнения работ. К примеру, система АТС позволяет максимально быстро сменить режущие элементы автоматически, без участия оператора.

Для выполнения объемной резки эта функция позволяет увеличить скорость работы над изделием. Вот такие объемные картины предполагают использование сразу нескольких насадок для резки.

Среди дополнительных элементов широко используются защитные устройства для направляющих, автоматическая подача смазывающих и охлаждающих жидкостей.

Степень автоматизации

В управляющих системах ЧПУ-станков выделяют следующие ключевые параметры:

1. Разновидность привода. Двигатель может быть шаговый, ступенчатый либо регулируемый.
2. Метод контроля: непрерывный, позиционный, прямоугольный, смешанный.
3. Как загружается программное обеспечение: через flash-носитель, на диске, с помощью магнитной или перфорированной ленты.
4. Сколькими координатами можно управлять одновременно и каков диапазон допустимой погрешности при их введении.

Та цифра, что идет в артикуле станка после буквы Ф, характеризует степень автоматизированности устройства:

• 1 — данные набираются на клавиатуре, предусмотрена цифровая индикация.
• 2 — у фрезерного или токарного станка это означает прямоугольный метод контроля, у сверлильно-расточного — позиционный.
• 3 — управление контурное или непрерывное. Таким способом удобно обрабатывать сложные детали.
• 4 — многооперационное оперирование. Оно сочетает в себе вышеперечисленные функции.

Если вместо цифры стоит буква «Ц», это означает «циклический тип». Алгоритм у таких станков дешевый и простой, но этого достаточно для производства серий заготовок одинакового типа.

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).

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.

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.

Токарно-фрезерные станки с ЧПУ

Числовое управление делает станки автоматизированными и помогает точно обработать самые разные заготовки. Станки по металлу с ЧПУ обладают большими плюсами, по сравнению с аналогами на ручном управлении:

На порядок выше производительность, что важно
Используется повышенная точность, что особенно важно при изготовлении мелких и точных деталей.
Возможность применить современные информационные технологии при переходе на другие разновидности деталей.
Подготовка к процессу происходит в инженерной сфере труда.
Служат долго и надежно.
Экономичны в расходе ресурсов, что очень важно для большого предприятия.
Просты в использовании и обслуживании.

Также такие станки отличаются эргономичностью в дизайне. Обрабатывать при помощи таких станков можно длинные и плоские детали.

Разновидности токарно-фрезерного оборудования с ЧПУ

Производство на данный момент выпускает несколько видов фрезерных станков:

• стандартного устройства;
• с наличием противошпинделя;
• с противодным центром;
• с наличием С-оси.

Каждый из подвидов станка имеет свои технологические различия. Современные стандартные станки могут не только заниматься фрезерованием, но и сверлить отверстия в металлических изделиях. Правда револьвера у таких станков малоподвижна, а следовательно и производительность низкая.

Токарно-фрезерный аппарат по обработке не имеет таких проблем, поскольку оснащен фрезерной головкой с посадочным концом в виде самых разных типов конусов. Наличие таких головок позволяет устанавливать на оборудовании специальные резцы. Это значительно расширяет процессы, которые могут быть произведены с металлом на таком оборудовании:

• зенкерование;
• просверливание;
• фаски, а также канавки на заготовках;
• обработочные действия у торцов;
• развертывание;
• нарезание резьбы.

Также используется специальное приспособление, чтобы фиксировать квадратный хвостовик или особый инструмент для резки. Также имеется специальный механизм, который отвечает за замену инструментов в токарно-фрезерной установке с ЧПУ. Это устройство так и называется — сменщик.

Такие сложные установки необходимо на предприятиях, где изготавливают максимально сложные металлические детали различной точности и сложности. При помощи данного оборудования получается по много раз чередовать фрезерование с обточкой.

Это интересно: Термическая обработка металла

Фрезерные центры с наличием противошпинделя и С-оси

Наличие С-оси — одна из первых моделей оборудования с фрезами на центрах первейших модификаций.

Имеется отдельный привод для того, чтобы придать основному инструменту (сверлу или фрезе) вращательный момент. За замену инструментария отвечает автоматизированное устройство — сменщик.

Все устройства с С-осью — имеют одну важную рабочую функцию — контролировать угол наклона и скорость вращения обрабатываемой детали. Точность индексации в таком случае будет одна тысячная градуса.

При наличии таких механизмов обрабатывающий центр с С-осью может выполнять гораздо больше функций, чем стандартный токарный станок:

• работа над шестернами;
• операции фрезой над червячными передачами;
• обточка коленчатых валов, а также их изготовление.

Все эти операции выполняет аппарат с наличием С-оси без проблем. Это повышает его производительность.

Но аппараты с противошпинделем является более совершенным инструментом для работы с фрезой и токарным оборудованием. Второй шпиндель крепится на место задней бабки. Наличие на обрабатывающем устройстве второго шпинделя обеспечивает инструмент огромной функциональностью. Для того, чтобы инструмент стал в разы более эффективным, его можно оснастить вторым сменщиком.

Классификация станков ЧПУ, их характеристика и обозначения

Для расшифровки обозначений моделей станков используются буквенно-цифровые обозначения, поэтому вы должны знать, какую букву (цифру) используют для определения степени автоматизации, класса точности, назначения станка.

Технологические группы

Если проводить классификацию станочного оборудования по виду основных операций, то их можно разделить на следующие технологические группы:

• Фрезерная группа и сверлильно-расточная. Так как современное фрезерное оборудование довольно универсально, и может растачивать, сверлить, зенкеровать, то грань между фрезерной, сверлильной и расточной группой довольно условна.
• Токарная.
• Шлифовальная.
• Зубообрабатывающая.
• Многоцелевые станки или обрабатывающие центры.

Этой же классификацией каждой из групп присвоен свой номер. У токарных станков — 1-й номер, фрезерных — 6-й, сверлильных и расточных — 2-й, у разных станков — 9-й

Когда приходится расшифровывать маркировку, обращайте внимание на первую цифру. Именно она означает технологическую группу оборудования

Степень автоматизации

В управляющих системах СЧПУ, которыми оборудуются станки с программным обеспечением, тоже есть свои схемы классификации. Здесь разделение идет по следующим параметрам:

1. Назначение. Выпускаются позиционные, прямоугольные, непрерывные, комбинированные станочные системы управления.
2. Способ загрузки. Программное обеспечение в систему может устанавливаться через диск, флеш-носитель, магнитную или перфорированную ленту.
3. Тип привода: шаговый, ступенчатый, регулируемый.
4. Число управляемых (одновременно) координат и погрешности их задания.

К прочтению: Токарный станок по дереву и особенности резцов

Степень автоматизации оборудования обозначается Ф «N», и в его маркировке стоит на последнем месте.

• Ф1 — механизм оснащен устройством цифровой индикации. Координаты перемещения вводятся с клавиатуры, каждый раз на один кадр программы.
• Ф2 — в оборудовании используется позиционная (в сверлильных и координатно-расточных группах) или прямоугольная (во фрезерных, токарных и расточных группах) система управления.
• Ф3 — оборудование с контурными или непрерывными СЧПУ. Используя их можно обрабатывать поверхности любой степени сложности.
• Ф4 — ЧПУ станком управляет многооперационная комбинированная СЧПУ, в которой совмещаются возможности контурного и позиционного управления.
• Ц — цикловое программное управление. Самая дешевая и простая система автоматизации. Устанавливается на машины для производства однотипных деталей. Система циклового управления используется на станках с 2-3 точками позиционирования.

В маркировку обязательно вводятся индексы, отражающие наличие устройств автоматической смены инструмента (АСИ). Обозначаются они буквами: «Р» — смена и фиксация инструмента, осуществляются поворотом револьверной головки, «М» — смена инструмента из специального барабана, так называемого, инструментального магазина. В маркировке моделей отечественных станков ЧПУ это буквенное обозначение ставят перед видом системы программного управления Ф «N».

4 Настольные станки с дополнительными возможностями

Все настольные станки с ЧПУ имеют ограничение по максимальным габаритам обрабатываемых заготовок. Оно конструктивно заложено в устройство фрезерного оборудования и определяется размерами области обработки по осям X и Y, а также высотой расположения и ходом шпинделя по Z. Но это ограничение не распространяется на немецкие настольные агрегаты BZT серии PF.

Немецкий настольный агрегат BZT серии PF

На этих станках с ЧПУ можно обрабатывать заготовки с габаритами, превышающими значения параметров перемещения шпинделя по осям X, Y и Z. Для этого достаточно у оборудования BZT-PF по металлу снять его рабочий стол, на котором должно крепиться фрезеруемое изделие. Такой режим работы в этих станках предусмотрен конструктивно и программно. После этого можно обрабатывать заготовки:

1. Гораздо большей высоты, чем предусмотрено с неснятым рабочим столом. Станок при этом надо устанавливать на дополнительные подставки, которые приподнимут его относительно обрабатываемой заготовки, зафиксированной, например, в поворотном патроне либо тисках слесарного стола.
2. С любыми размерами поверхности. То есть полностью снимается ограничение на протяженность обработки по осям X и Y. При этом станок ставят непосредственно на саму заготовку, а затем перемещают по ней. Перед началом работ фрезеруемую поверхность программно разбивают на фрагменты (участки), по которым и передвигают последовательно, по мере обработки изделия, агрегат с ЧПУ.

Еще одна дополнительная возможность, которая предусмотрена далеко не на всех фрезерных настольных агрегатах с ЧПУ – отслеживание вероятных сбоев и корректировка при их возникновении работы станка непосредственно в процессе обработки изделия, что позволяет не допустить брак и значительно увеличить производительность. Эта функцию выполняют специальные сервоконтроллеры. Ими в настоящее время комплектуют только некоторые высокоточные станки с шаговыми двигателями, обычно фрезерно-гравировальные.

Металлорежущие станки

8.4. Фрезерные станки с ЧПУ

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

В основе классификации фрезерных станков с ЧПУ лежат следующие признаки:

• расположение шпинделя (горизонтальное и вертикальное);
• число координатных перемещений стола или фрезерной бабки;
• число используемых инструментов (одноинструментные и многоинструментные);
• способ установки инструментов в шпиндель станка (вручную или автоматически).

По компоновке фрезерные станки с ЧПУ делят на четыре группы:

• вертикально-фрезерные с крестовым столом;
• консольно-фрезерные;
• продольно-фрезерные;
• широкоуниверсальные инструментальные.

В вертикально-фрезерных станках с крестовым столом (рис. 8.4, а) стол перемещается в продольном (ось X) и поперечном (ось Y) горизонтальном направлениях, а фрезерная бабка — в вертикальном направлении (ось Z).

Рис. 8.4. Компоновки фрезерных станков с ЧПУ с обозначением осей координат X, Y, Z и W:
а — вертикально-фрезерный станок с крестовым столом; б — консольно-фрезерный станок; в — продольно-фрезерный станок; г — продольно-фрезерный станок с неподвижной поперечиной; д — широкоуниверсальный инструментальный фрезерный станок

В консольно-фрезерных станках (рис. 8.4, б) стол перемещается по трем координатным осям (X, Y и Z), а бабка неподвижна.

В продольно-фрезерных станках с подвижной поперечиной (рис. 8.4, в) стол перемещается по оси X, шпиндельная бабка — по оси Y, а поперечина — по оси Z. В продольно-фрезерных станках с неподвижной поперечиной (рис. 8.4, г) стол перемещается по оси X, а шпиндельная бабка — по осям Y и Z

В широкоуниверсальных инструментальных фрезерных станках (рис. 8.4, д) стол перемещается по осям X и Y, а шпиндельная бабка — по оси Z

Фрезерные станки в основном оснащают прямоугольными и контурными УЧПУ.

При прямоугольном управлении (условное обозначение в модели станка — Ф2) стол станка совершает движение в направлении, параллельном одной из координатных осей, что делает невозможной обработку сложных поверхностей. Станки с прямоугольным управлением применяют для фрезерования плоскостей, скосов, уступов, пазов, разновысоких бобышек и других аналогичных поверхностей.

При контурном управлении (условное обозначение в модели станка — ФЗ и Ф4) траектория перемещения стола более сложная. Станки с контурным управлением используют для фрезерования различных кулачков, штампов, пресс-форм и других аналогичных поверхностей. Число управляемых координат, как правило, равно трем, а в некоторых случаях — четырем и пяти. При контурном управлении движение формообразования производится не менее чем по двум координатным осям одновременно.

В отдельных случаях на фрезерных станках при обработке заготовок простой формы в условиях средне- и крупносерийного производства также применяют системы ЧПУ.

Во фрезерных станках с ЧПУ в качестве привода главного движения используют асинхронные электродвигатели (в этих случаях имеется коробка- скоростей) или электродвигатели постоянного тока.

На небольших фрезерных станках с прямоугольным ЧПУ применяют один приводной электродвигатель постоянного тока и коробку передач с автоматически переключаемыми электромагнитными муфтами, а на тяжелых станках с контурным управлением каждое управляемое координатное перемещение осуществляется от автономного электропривода постоянного тока.

Приводы движения подач фрезерных станков с ЧПУ имеют короткие кинематические цепи, передающие движение от двигателя непосредственно исполнительному органу.

Компоновка вертикально-фрезерного консольного станка с ЧПУ (рис. 8.5) мало отличается от компоновки традиционного станка без ЧПУ. На станине вмонтируют узлы и механизмы станка. Станина спереди имеет направляющие, закрытые кожухом 9, по которым перемещается консоль 1. На горизонтальных направляющих смонтированы салазки 2, по продольным направляющим которых передвигается стол 3. На привалочной плоскости станины закреплена фрезерная бабка 6, по вертикальным направляющим которой перемещается ползун 7 со шпинделем 5. В соответствии с требованиями безопасности труда ползун имеет защитный щиток 4. Сзади станка расположен шкаф 10 с электрооборудованием и УЧПУ.

Рис. 8.5. Фрезерный станок с ЧПУ:
1 – консоль; 2 — салазки; 3 — стол; 4 — защитный щиток; 5 — шпиндель; 6 фрезерная бабка; 7 — ползун; 8 — станина; 9 — кожух; 10 — шкаф

Контрольные вопросы

1. Какие компоновки фрезерных станков с ЧПУ вы знаете?
2. Какими СЧПУ оснащают фрезерные станки?

Различные конструктивные исполнения

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

1. Консольный тип.
2. Бесконсольные конструкции.

К консольным станкам можно отнести следующие станки:

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

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

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

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

4 Настольные станки с дополнительными возможностями

Все настольные станки с ЧПУ имеют ограничение по максимальным габаритам обрабатываемых заготовок. Оно конструктивно заложено в устройство фрезерного оборудования и определяется размерами области обработки по осям X и Y, а также высотой расположения и ходом шпинделя по Z. Но это ограничение не распространяется на немецкие настольные агрегаты BZT серии PF.

Немецкий настольный агрегат BZT серии PF

На этих станках с ЧПУ можно обрабатывать заготовки с габаритами, превышающими значения параметров перемещения шпинделя по осям X, Y и Z. Для этого достаточно у оборудования BZT-PF по металлу снять его рабочий стол, на котором должно крепиться фрезеруемое изделие. Такой режим работы в этих станках предусмотрен конструктивно и программно. После этого можно обрабатывать заготовки:

1. Гораздо большей высоты, чем предусмотрено с неснятым рабочим столом. Станок при этом надо устанавливать на дополнительные подставки, которые приподнимут его относительно обрабатываемой заготовки, зафиксированной, например, в поворотном патроне либо тисках слесарного стола.
2. С любыми размерами поверхности. То есть полностью снимается ограничение на протяженность обработки по осям X и Y. При этом станок ставят непосредственно на саму заготовку, а затем перемещают по ней. Перед началом работ фрезеруемую поверхность программно разбивают на фрагменты (участки), по которым и передвигают последовательно, по мере обработки изделия, агрегат с ЧПУ.

Еще одна дополнительная возможность, которая предусмотрена далеко не на всех фрезерных настольных агрегатах с ЧПУ – отслеживание вероятных сбоев и корректировка при их возникновении работы станка непосредственно в процессе обработки изделия, что позволяет не допустить брак и значительно увеличить производительность. Эта функцию выполняют специальные сервоконтроллеры. Ими в настоящее время комплектуют только некоторые высокоточные станки с шаговыми двигателями, обычно фрезерно-гравировальные.

Заключение

Вне зависимости от того, нужно ли человеку подняться в космос или опуститься на глубины, он использует различные устройства и механизмы. Для их изготовления от самых простых, до самых сложных, применяются различные фрезерные станки по металлу.

На крупных производствах используются самые разные марки, как отечественных, так и зарубежных производителей. При выборе обычно ориентируются на функциональность, производительность и рентабельность устройства

Немаловажное значение имеет и наличие комплектующих. Станки с ЧПУ имеют огромное количество преимуществ перед ручными станками