Фрезерно сверлильный станок с чпу металлу. Сверлильно фрезерный станок с чпу

Сверлильные станки выполняют задачи по сверлению разнообразных деталей, которые затем пойдут на сборку более крупных механизмов.

Обрабатывать детали сверлильные станки позволяют очень легко. В современном мире можно встретить координатно-расточные, радиально-вертикальные, радиально-пазовальный и множество других разновидностей станков.

1.1 Особенности станков с ЧПУ

Помимо большого количества достоинств у стандартных сверлильных станков, есть у них и свои недостатки. В первую очередь они касаются того, что это оборудование является довольно-таки громоздким, и управлять его передвижением крайне сложно.

Большинство шпинделей, если речь идет про самодельный горизонтально-сверлильный, пазовальный или самодельный радиально-сверлильный станок, находится либо в полностью неподвижном, либо в частично-подвижном положении.

То есть их можно контролировать только отчасти. Все же перемещения деталей осуществляются вручную, за счет вращения стола, если такая характеристика на нем присутствует, или перемещения самих фиксирующих элементов.

При этом если вами не используется координатно-ориентированный стол, работать придется практически на глаз, а это тоже отнимает время, особенно у новичков.

Такая слабая функциональность в плане эффективного перемещения деталей не могла быть не замечена, что и привело к появлению станков с ЧПУ.

В настоящее время ЧПУ расшифровывается, как «числовое программное управление». Это специальный модуль, который способен считывать команды и передавать их на рабочее оборудование.

При этом существуют разные модели ЧПУ. Некоторые модели предназначаются для широкого применения (например сверления по дереву), другие же идеально подходят, когда человеку нужна обработка деталей на станке.

Установленный на настольный станок ЧПУ позволяет настраивать перемещение его элементов. Сами перемещения осуществляются за счет движимых планок, валовых винтов и т.д.

Разные модели такого оборудования перемещаются по-разному. Расточные станки с ЧПУ перемещают только заготовку и сам шпиндель, но только в одной плоскости. Впрочем, большего расточные станки и не должны предоставлять, ведь их задачи довольно тривиальны.

Пазовальный горизонтальный станок с ЧПУ, хотя такие модели встречаются довольно редко, больше функций для перемещения отдает на поддерживающий стол.

Радиально-сверлильные модели станков, в частности 2Р135Ф2, а также другие их радиально-вертикальные подобия с ЧПУ раскрываются в полной мере. В таком оборудовании движению предаются практически все элементы.

Если расточные станки с ЧПУ способны управлять своими деталями в почти что одной плоскости, то радиально-сверлильные уже могут менять положение шпинделя, стола, его элементов и т.д. Конечно, перемещение абсолютно всех деталей вовсе не требуется.

Например, если радиально-сверлильный станок может перемещать стол по оси X и Y, то ему остается только отрегулировать высоту шпинделя, но в самом его перемещении уже необходимости нет.

Как вы сами понимаете, горизонтальный настольный станок с ЧПУ в наше время практически не встретить, а создать самодельный прототип такого оборудования своими руками крайне сложно. Однако это вполне нормально, ведь оборудование, которым ведется высокоточная обработка по металлу и не может иметь простую конструкцию.

Та же модель станка 2Р135Ф2 состоит из огромного количества деталей, а ведь это относительно простой, если сравнивать с современными координатно-сверлильными моделями механизм.

2 Принцип действия оборудования с ЧПУ

Алгоритм действия станка с ЧПУ можно описать несколькими простыми предложениями.

В его работе заложены принципы вычисления координат в заданной плоскости. Устаревшие ЧПУ, типа тех что установлены на станке 2Р135Ф2, не отличаются особой сложностью.

Это скорее вычислительные машины, чем компьютеры. Оно либо не снабжены процессорами и мощным вычислительным оборудованием, либо оборудованы ими только частично.

Впрочем, и этого более чем достаточно. Для считки информации в устаревших моделях чаще всего используется перфолента. Например, восьмирядная перфолента на станке 2Р135Ф2. Сейчас же такое оборудование преимущественно считывает цифровые носители.

Алгоритм функционирования:

1. Рабочий определяет координаты расположения детали.
2. Производится ввод данных в ЧПУ. Данные вводят последовательно, точка за точкой.
3. Запускается процесс обсчета траектории движения, работы.
4. Настраиваются все необходимые элементы на станке, фиксируются рабочие сверла.
5. Включается работа станка.
6. За счет перемещения шпинделя или стола рабочий элемент передвигается на нужную точку и выполняет свою задачу.
7. После завершения ЧПУ переходит в режим ожидания, запрашивая алгоритм своих последующих действий.

Специфика работы разных моделей станков будет отличаться. Те же расточные образцы по своему типу перемещения и манипуляций с рабочими инструментами будут серьезно различаться, но общий принцип действия остается все тем же.

Перемещение элементов происходит механически, за счет манипуляций с рейками, винтами и т.д. Но команды на них подаются электронные, а весь обсчет ведется вычислительными приборами.

2.1 Создание самодельного станка с ЧПУ

Руки умельцев не зря прозвали золотыми, ведь многие изобретатели научились создавать своими руками станки, что работают точно так же, как современные агрегаты с ЧПУ.

Конечно, самодельный механизм такого типа будет уступать заводскому. И характеристика его действий будет далека от идеальной, но такие сборные станки все же можно использовать для работы по металлу, дереву и т.д.

Больше всего мороки при сборке самодельного станка появляется, когда необходимо создать замену базовым ЧПУ, а также манипуляционным планкам, что движут горизонтальный инструмент в связке с вычислителями.

Для этих целей используют:

• Современные компьютеры;
• Специальное программное обеспечение;
• Небольшие процессоры для задания простейших команд;
• Специальные планки и переводчики, снятые с принтеров.

На компьютере задается программа, и она же обсчитывает весь процесс работы. Затем его подключают к системе, с уже заранее установленными параметрами. Причем нужно также будет разметить координаты на столе.

За счет прямой или непрямой передачи команд осуществляется манипуляция движением рабочего элемента. А сам элемент движется на рейках, что дает ему возможность перемещаться в трех плоскостях.

Рейки и движок для перемещения можно собрать самостоятельно (это крайне сложно, но возможно), а можно снять с принтеров или другой подобной техники, приспособив для личных нужд.

2.2 Создание самодельного станка с ЧПУ (видео)

Портальный сверлильно-фрезерный станок с ЧПУ применяется для сверления, нарезания резьбы и фрезерования. Оснащён как внешней подачей смазывающе-охлаждающей жидкости, так и подачей СОЖ через инструмент. Используется, в основном, для обработки фланцев, теплообменников и трубных досок. может использоваться в массовом производстве различных деталей.

Конструкция

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ состоит из станины с продольными направляющими, по которым перемещается портал с суппортом, на котором закреплена вертикальная сверлильная шпиндельная головка. Станок оснащён основным и вспомогательным рабочим столом, трёхкулачковым гидравлическим зажимом, конвейером для стружки, гидравлической системой, системой подачи СОЖ, централизованной системой смазки, системой управления с осевыми приводами, пневматической системой и т. д. В базовой версии координатно-сверлильный станок с ЧПУ оснащается одним сверлильным шпинделем. По заказу на станок устанавливается до 4-х вертикальных сверлильных шпинделей для увеличения производительности.

Преимущества

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ с неподвижным столом и подвижным порталом значительно экономит место по сравнению с машинами с подвижным столом. Станина станка сварная. Благодаря применению технологии искусственного старения сварной станины обеспечивается стабильность и точность работы машины. Усиленный портал значительно повышает жесткость всей системы, обеспечивая значительные скорости резания. Рабочий стол оснащен поперечными Т-образными пазами для фиксации зажимных инструментов и заготовок.

Шпиндель

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ оснащён шпинделем с двигателем мощностью 37 кВт. По заказу можно установить шпиндель мощностью до 56 кВт и дополнительные - до 4-х штук - шпиндели. Прецизионный шпиндель ВТ50 с внутренним охлаждением вращается со скоростью от 30 до 3000 мин-1.

Пульт управления с маховичком

Пульт управления с маховичком позволяет вручную установить положение шпинделя для сверлении первого отверстия. Это ускоряет всю процедуру для отверстий одинакового диаметра. Это экономит много времени, повышая эффективность производства. Кроме того, при помощи пульта с маховичком можно осуществлять следующие функции: с его помощью можно ломать стружку, он позволяет удалять стружку, делать паузу в обработке и предотвращает поломку сверла.

Оптическое устройство поиска края заготовки

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ оснащён оптическим устройством поиска края заготовки, которое позволяет легко определять положение края детали в автоматическом режиме.

Система ЧПУ SIEMENS 808D

На портальную сверлильную машину устанавливается система ЧПУ SIMENS 808D (Германия) с ЖК-экраном и интерфейсом RS232. Координаты сверления могут задаваться прямым преобразованием CAD / CAM или при помощи диалогового интерфейса. Система ЧПУ позволяет компенсировать ошибки, обладает функцией автоматической сигнализации и т.д. Отверстия в заготовке могут автоматически повторяться. Благодаря функции предварительного просмотра и повторной проверки положения отверстия перед сверлением машиной управлять очень просто.

Лучшие комплектующие

Для гарантирования точной и стабильной работы все важные комплектующие портальной сверлильной машины, такие как точный шпиндель, ШВП, роликовые линейные направляющие, система ЧПУ и сервопривода, гидравлический насос, клапана и т. д., используются только от лучших известных мировых брендов.

Сверлильные станки с ЧПУ предназначены для сверления заготовок с высокой точностью и производительностью. Используются в дерево-, металлообрабатывающих мастерских, при производстве различных деталей любых видов сложности, а также в других сферах промышленности.

Сверлильный станок с ЧПУ

Сверлильные станки с ЧПУ используются для выполнения операций по обработке заготовок из различных материалов: сверления, подготовки отверстий под монтаж креплений или фиксации деталей. Применяются в мелко- и крупносерийном производстве корпусных или рамных конструкций.

Устройство и принцип работы

Станки состоят из следующих компонентов:

• стального или чугунного основания;
• рабочего стола с перемещаемой координатной плоскостью;
• шаговых двигателей для позиционирования стола;
• револьверной головки для крепления свёрл;
• суппорта;
• несущей колонны;
• электродвигателя;
• коробки переключения скоростей вращения шпинделя;
• подвесного пульта управления;
• блока с ЧПУ;
• предохранительного стекла;
• системы охлаждения.

Также возможно расширение функций оборудования под решение специфических задач:

• поворотные или наклонные механизмы рабочих столов;
• установку патронов резьбонарезного типа;
• монтаж навесных кондукторов;
• замену стандартных патронов на быстросъёмные или револьверные;
• поворотной колонны.

Для программирования ЧПУ могут использоваться следующие методы:

• набор программы через интерфейс управления;
• установка перфокарт, применение перфолент или других запоминающих устройств;
• изменение положения специальных переключателей или применения упоров.

Работа оборудования сверлильного типа с ЧПУ основана на следующих принципах:

1. Программируется ЧПУ или используются предустановленные настройки.
2. Оператор устанавливает заготовку, определяет её координаты размещения на рабочем столе.
3. Последовательно вводятся координаты в программу.
4. Программа рассчитывает траекторию перемещения инструмента или рабочего стола при запуске процесса обработки.
5. Устанавливаются свёрла, фиксируются. Обязательно выбирается правильное их положение внутри патронов.
6. Запускается программа на выполнение. Начинают работать механические узлы.
7. Сверло позиционируется над заданной программой точкой, выполняется обработка заготовки.
8. После завершения обработки, рабочий инструмент перемещается в исходное положение.
9. На управляющем дисплее выдаётся сообщение о завершении всех задач. Далее нужно заменить деталь на заготовку, выбрать программу, выполнить последовательно весь алгоритм заново.

Технические характеристики

Основные технические характеристики:

• максимальный диаметр устанавливаемых свёрл - 63 мм;
• размеры рабочего стола - 1,2х1,2 м;
• предельные нагрузки заготовок - до 5 тонн;
• частота вращения шпинделя - от 16 до 2000 об/мин;
• скорость позиционирования сверла в плоскости - до 10 тыс. мм/мин, а по вертикали - до 3 тыс. об/мин;
• мощность двигателей - до 10 кВт;
• питание - от одно- или трёхфазной сети.

Разновидности

Выпускаются следующие виды устройств с программным управлением:

• горизонтально- или вертикально-сверлильные станки с ЧПУ для создания глубоких отверстий внутри деталей;
• центровальные, которые используются для просверливания торцевых отверстий в заготовках;
• радиально-сверлильные, применяемые для обработки крупных деталей в тяжёлой промышленности.

Координатно-сверлильный станок ЧПУ по металлу по количеству шпинделей бывает:

• одношпиндельным, который используется для просверливания отверстия определённого диаметра;
• многошпиндельным, позволяющим за один техпроцесс сверлить в деталях несколько отверстий различного диаметра.

Координатно сверлильный станок с ЧПУ

Принципы выбора

Выбор станков необходимо выполнять на основе следующих критериев:

• мощности силового агрегата;
• функциональных возможностей сверления - поворотный стол, крепление одного или набора свёрл, скорость позиционирования рабочего инструмента;
• технических характеристик координатной площадки - размеров, предельно допустимой нагрузки;
• частоты вращения головки со сверлом;
• типа установленной системы охлаждения, метода подачи жидкости;
• параметров перемещения рабочего инструмента над столом, определяющих допустимые размеры для обрабатываемых деталей;
• точности позиционирования;
• характеристик ЧПУ, удобства управления, программирования, ввода данных;
• стоимости оборудования;
• длительности гарантийного срока;
• сложности обслуживаний, ремонтов, наличия в продаже расходных материалов.

Эксплуатация

Станки для сверления, оснащённые ЧПУ, необходимо эксплуатировать в соответствии со следующими требованиями:

• разрешена установка только внутри отапливаемых помещений с оптимальным уровнем влажности;
• допустима обработка заготовок, которые отвечают требованиям производителя конкретной модели;
• все узлы, механизмы нужно поддерживать в чистоте, своевременно смазывать, обслуживать, следить за состоянием, выполнять замену, не допуская критических повреждений;
• перед выполнением работ следует убедиться в полной работоспособности всех агрегатов, проверить наличие защитных экранов, способность станка отключаться в случае аварийных ситуаций;
• в случае обнаружения неисправностей, недопустимо обрабатывать заготовки;
• недопустимо выполнять сверление деталей из материалов, не подходящих под параметры установленных свёрл;
• в случае прекращения подачи охлаждающей жидкости или масел для смазки механизмов нужно прекратить работу станка для устранения неисправностей;
• после начала выполнения программы ЧПУ запрещается прикасаться к вращающимся или движимым узлам.

Преимущества и недостатки

К преимуществам сверлильных станков относятся:

• точное позиционирование сверла над поверхностью детали;
• многоступенчатая обработка;
• регулировка крутящего момента, скорости оборотов, хода сверла вдоль осевой линии;
• сверление под различными углами;
• простота программирования ЧПУ, смены программ для выполнения различных производственных задач;
• автоматический контроль текущего состояния станка;
• высокая надёжность механических частей;
• защита от перегрева сверла;
• высокий ресурс узлов и механизмов;
• много различных моделей, позволяющих перемещать шпиндель со сверлом над рабочим столом либо наоборот;
• простота в эксплуатации, обслуживании, ремонте;
• высокая производительность труда;
• безопасность в работе по причине отсутствия контактов с опасными механическими узлами.

Недостатки станков с ЧПУ для сверления:

• высокая стоимость оборудования;
• большие габариты и масса;
• для работы требуется обученный персонал - операторы, наладчики.

Качественное изготовление деталей

Производители и стоимость

Модели сверлильных станков с ЧПУ выпускаются на следующих предприятиях:

• ОАО «Астраханский станкостроительный завод»;
• ЗАО «КомТех-Плюс»;
• ОАО «Стерлитакамский станкостроительный завод»;
• Завод «ПромСтройМаш»;
• ОАО «Рязанский станкостроительный завод»;
• ОАО «Кировский станкостроительный завод».

Стоимость станков в зависимости от их типов следующая:

• профессиональные радиально-сверлильные настольные - от 120 тыс. руб.;
• радиально-сверлильные для ответственных работ - от 150 тыс. руб.;
• тяжёлые промышленные - от 400 тыс. руб.;
• радиально-сверлильные промышленные с вращаемой на 360 0 опорой - от 1 млн. 100 тыс. руб.

Станки в зависимости от моделей могут отличаться спецификой работы, взаимодействия с оператором, а также иметь другие особенности. Однако основной принцип обработки заготовок сохраняется.

Оборудование применяются для изготовления отверстий (как глухих, так и сквозных) и фрезеровки. Совмещая данные операции, наиболее востребованные в металлообработке, станки позволяют экономить производственные площади. Станки с ЧПУ подразделяются на следующие виды: вертикально-фрезерные, консольно-фрезерные, продольно-фрезерные, широкоуниверсальные.

По исполнению они могут быть напольными и настольными. Последние отличаются небольшими размерами и сферой применения.

Функции сверлильно фрезерного станка с чпу

• фрезерование,
• растачивание,
• сверление,
• нарезание резьб,
• зенкерование и т.д.

Оснащение ЧПУ делает оборудование более производительным. Детали на станке обрабатываются сверлами и фрезами.

Классификация сверлильных фрезерных станков с чпу

Признаки, по которым классифицируется оборудование:

• ось шпинделя может быть расположена горизонтально или вертикально;
• количество координатных передвижений фрезерной бабки и стола;
• количество применяемых инструментов (бывают как одноинструментными, так и многоинструментными);
• ручная или автоматическая установка инструмента в шпиндель.

Конструкция

Оборудование состоит из:

• основания;
• перемещаемого в разных направлениях стола;
• стальной колонны (полой);
• сверлильно-фрезерной головки, в шпинделе которой закрепляется режущий инструмент;
• двигателя;
• коробки скоростей (в шпиндельной головке).

Жесткость конструкции станков обеспечивается, в том числе, и отсутствием консоли. Сверлильно-фрезерная головка (она является коробкой скоростей) может обрабатывать наклонные поверхности и сверление под углом.

Преимущества сверлильно-фрезерных станков с чпу

• скорость,
• бесперебойная работа (обработка наклонных, вертикальных и горизонтальных поверхностей),
• простое управление,
• точность,
• низкий уровень шума,
• отсутствие вибрации,
• экономия рабочего пространства.

Как выбрать и купить сверлильно фрезерный станок с чпу

Подбирая сверлильно-фрезерный станок, стоит обратить внимание на нижеперечисленные характеристики:

• мощность,
• величина рабочего стола,
• оси для перемещения стола,
• максимальный диаметр сверления,
• частота вращения шпинделя,
• вес станка.

Сверлильно-фрезерные станки с ЧПУ находят применение в крупно- и мелкосерийных производствах (в зависимости от мощности и назначения).

Вы можете приобрести сверлильно фрезерный станок с чпу очень легко и быстро. Достаточно положить товар в корзину, оформить заказ и оплатить любым удобным способом.

Сверлильный станок с ЧПУ - это программно-управляемое оборудование для создания и обработки отверстий в корпусных и плоскостных деталях из различных материалов.

Список синонимов:

• Станок для сверления с ЧПУ;
• Сверлильный автомат;
• Автоматический сверлильный станок;
• Сверлильное оборудование с ЧПУ.

Станки сверлильно-расточной группы обладают универсальными возможностями и работают с широким диапазоном формообразующих режущих инструментов (сверла, метчики и т.д.). Это позволяет совершать такие технологические операции, как:

Основной и вспомогательный инструмент для сверлильного оборудования

Сверление - создание сквозных и полусквозных отверстий в заготовках при помощи поступательно-вращательного движения режущего инструмента. Богатый выбор диаметров сверл и материалов, из которых они изготовлены, позволяет использовать сверлильные аппараты для работы с поверхностями практически любой плотности.

Зенкерование (расточка) - полуфинишная обработка просверленных отверстий при помощи специального инструмента (зенкера). Операция проводится с целью увеличения диаметра и улучшения качества внутренней поверхности просверленных отверстий.

Развертывание - процесс по своему назначению сходный с зенкерованием. Используется для чистовой, т.е., окончательной обработки отверстий. Развертка снимает металл малыми слоями (0,02-0,4 мм), в результате чего параметры точности, гладкости и правильности формы отверстий становятся идеальными.

Нарезание внутренней резьбы - операция, которая производится с использованием метчиков для дальнейшего резьбового соединения заготовок. Метчик - стержневидный инструмент из твердостплавной стали с заостренными бороздками, которые при вращении приспособления прорезают резьбу на внутренней стенке отверстия.

В отличие от станков с ручным управлением, сверлильное оборудование с системой ЧПУ обладает целым рядом преимуществ:

• повышенная точность сверления отверстий;
• высокая скорость выполнения работы;
• прогнозируемость длительности и времени окончания рабочего процесса;
• минимизация брака.

В виду высоких качественных и экономических показателей, без программно-управляемого сверлильного оборудования не обходится ни одно средне- и крупносерийное промышленное производство. Сверлильно-расточные станки можно встретить во всех производственных и ремонтно-сборочных цехах, в частности:

• на предприятиях авиационной промышленности;
• в машиностроении и судостроении;
• в секторе станкостроения;
• в приборостроительной отрасли.

Классификация сверлильного оборудования с ЧПУ

Сверлильный станок с числовым программным управлением

При всем многообразии моделей, автоматические станки для сверления можно классифицировать по нескольким важным параметрам:

Положение шпиндельной головки

• вертикальные - станина со шпиндельной головкой расположена вертикально относительно стола. Наиболее удобный, многофункциональный и часто используемый тип сверлильных станков. Большинство моделей имеет поворотную рабочую головку с возможностью одновременной установки нескольких режущих инструментов. Диаметр сверления на таких станках может доходить до 75 мм.
• радиальные - самые сложные и многофункциональные станки, позволяющие обрабатывать заготовки в трех плоскостях. Шпиндельная головка расположена на треверсе, которая свободно перемещается в вертикальной плоскости. При этом несущая колонна станка может поворачиваться на 360 градусов.

Степень универсальности

• специальные - выполняют только одну-две операции в определенном типе заготовки и, как правило, не могут быть перенастроены на выполнение других работ;
• специализированные - оборудование, которые позволяет совершать ограниченное количество одновременных операций в определенных видах заготовок. Чаще всего используются для глубокого сверления, но могут выполнять и другие манипуляции, так как оборудуются большим количеством инструментов и приспособлений.
• универсальные - наиболее часто встречаемые станки в массовом производстве. Работают с широким диапазоном операций по металлу: высверливание, зенкерование, зенкование, создание лево- и правосторонней резьбы и т.д.

Количество шпинделей

• одношпиндельные - для работы с одним инструментом;
• многошпиндельные - для поэтапной обработки отверстия различным инструментом, который вступает в работу автоматически, без потери времени на ручную замену.

Также станки могут классифицироваться по подвижности стола, максимальному диаметру сверления (до 75 мм), частоте вращения шпинделя (2000 — 3000 об/мин) и т.д.

В числе ведущих производителей сверлильного оборудования с ЧПУ:

• DMC (Южная Корея)
• Weida (Китай)
• Spinner (Германия)
• Realmeca (Франция)