Фрезерный станок с ЧПУ: виды, устройство, принцип работы

1. Что такое фрезерный станок с ЧПУ
2. Особенности конструкции и устройства фрезерного станка с ЧПУ
3. Принцип работы фрезерного станка с ЧПУ
4. Виды фрезерных станков с ЧПУ
5. Обрабатывающие центры консольного типа
6. Оборудование бесконсольной конструкции
7. Наладка фрезерного станка с ЧПУ

Передовое оборудование для комплексной обработки металлов, полимеров, древесины заслуживает пристального внимания. Поэтому всесторонне рассмотрим варианты конфигурации и возможности фрезерного станка с ЧПУ российского производства, а также проанализируем его виды и общие принципы наладки. Предлагаем практически полезную информацию для понимания, чем одна модель отличается от другой и для каких задач использовать ту или иную из них, а также для совершения правильного выбора и введения в эксплуатацию.

Отдельно отметим востребованность: сегодня МЕ650, МЕ850, GQ600 от ижевской компании Сармат (и их аналоги от отечественных и зарубежных брендов) находят широкое применение на передовых промышленных предприятиях. Причем они активно используются даже в связке с 3D-принтерами, что позволяет выпускать детали и составные элементы самых сложных форм.

Что такое фрезерный станок с ЧПУ

Это устройство, также применяемое для обработки и создания заготовок путем резания, но с числовым программным управлением (в англоязычных странах распространена аббревиатура CNC). Все команды задаются заранее, выполняются и контролируются с помощью электронных устройств – оператору ничего не нужно делать вручную.

Данное решение позволяет:

• повысить производительность труда;
• исключить ошибки, вызываемые человеческим фактором.

В результате упрощается эксплуатация и улучшается точность, а значит и общее качество исполнения деталей и составных элементов.

Каждая современная модель (вроде уже упомянутых GQ600 или ME650) представляет собой обрабатывающий центр, причем мультифункциональный – токарный, гравировальный и так далее.

Особенности конструкции и устройства фрезерного станка с ЧПУ

• Все механизмы и функциональные узлы закреплены на станине (1).
• Перемещение рабочего стола (2), где с помощью Т-образных пазов фиксируются заготовки и вспомогательные приспособления, осуществляется как вперед-назад (поперечно), так и влево-вправо (продольно) – векторы задаются направляющими (3).
• Шпиндель (4) зажимает фрезу (режущий инструмент) и обеспечивает ее вращение, причем от его виброустойчивости и жесткости напрямую зависит качество обработки. Он, в свою очередь, расположен на колонне (5), способной двигаться вверх-вниз.
• Дверца (6) открывает-закрывает доступ к зоне для выполнения запланированных операций.
• Защитные кожухи (7) оберегают оператора от подаваемой под давлением СОЖ (смазывающе-охлаждающей жидкости) и от стружки.
• Все режущие инструменты находятся в магазине барабанного типа (8), причем нужный выбирается и устанавливается в шпинделе автоматически – специальным устройством, в соответствии с заданной программой.
• Монтируемую на кронштейн стойку/пульт управления (9) можно расположить с удобством для себя.

Как правильно выбирать фрезерный станок

Выбирать фрезерный станок, оснащенный ЧПУ, следует не по рекламному видео, а по функциональным возможностям такого оборудования и его техническим характеристикам. Руководствоваться в данных ситуациях необходимо следующими критериями:

• тип станка, который необходим для выполнения определенных задач;
• преимущества и недостатки определенных моделей;
• размеры рабочего стола;
• наличие в конструкции Т-образного паза, который способствует более удобному закреплению заготовки;
• напряжение, необходимое для работы станка с ЧПУ;
• функциональные возможности;
• категория: настольные, мини или профессиональные;
• гарантийные обязательства, которые предоставляет производитель.

Ну и, конечно, по выбранному оборудованию можно просмотреть и видео от производителя, которое даст возможность понять, какими характеристиками оно обладает. Не следует выбирать станок с ЧПУ, способный выполнять те функции, которые вам никогда не пригодятся.

Принцип работы фрезерного станка с ЧПУ

В системах автоматизированного проектирования (AutoCAD, SolidWorks, Компас-3D и тд.)графическом редакторе (Corel Draw, AutoCAD или другом подобном) выстраивается точное векторное изображение заготовки. Затем оно с помощью CAM или CAD/CAM систем (HSMWorks,Inventor HSM, Creo Parametric и тд.) преобразуется в G-код управляющей программы и затем загружается в оперативную память оборудования., где обрабатывается программным обеспечением и переводится в G-коды, которые управляют сервомоторами или в более дешевых устройствах шаговыми моторами. микрошаговыми двигателями.

Есть и другой современный подход разрабатывать управляющие программы для ЧПУ. Например в Siemens возможно непосредственно на устройстве без CAM-системы. Это обусловлено наличием специального программного обеспечения ShopTurn, ShopMill, в котором можно легко задавать элементы детали и их обрабатывать. Точно также такая возможность есть и у других систем, например, Fanuс, Heidenhain и тд.

Далее программное обеспечение и УП управляют работой сервомотрами или шаговыми двигателями.

Последние, по заданному алгоритму, перемещают рабочий стол с деталью и/или шпиндель по трем осям координат, формируя траекторию движения. Закрепленный в цанге режущий инструмент – конической, цилиндрической, торцевой, концевой или другой формы, цельный, сварной или сборный – раскраивает, высверливает, снимает, гравирует материал. Он сделан из гораздо более плотного металла, чем сама заготовка, поэтому фрезерная обработка на станках с ЧПУ отличается эффективностью. Производительности также способствует высокая скорость вращения механической части оборудования. Точность обеспечивается электроникой, действующей автоматически.

Все, что нужно сделать оператору – ввести с пульта соответствующую программу, а после – визуально контролировать правильность ее выполнения, глядя на панель. В том случае, если технологическая операция пойдет не по плану или возникнет аварийная ситуация, останется только произвести отключение.

Современные модели предлагают своим пользователям целую систему решений, повышающую безопасность и качество производства, но не требуют от обслуживающего персонала выдающихся знаний и умений – научиться эксплуатировать любую из них сравнительно просто.

Фрезерное оборудование – технологические возможности

• токарные работы – используя дополнительные инструменты, можно торцевать поверхность заготовок, наносить резьбу, работать с цилиндрическими, коническими и прочими формами, сверлить и зенкеровать отверстия;
• гравировальные операции – современное фрезерное оборудование позволяет производить высокоточные гравировальные работы, независимо от сложности узора и хрупкости материала;
• работы по отрезке, раскрою и фигурной резке древесных материалов, камня и металлов;
• создание объемных изделий по 3D-программам.

Виды фрезерных станков с ЧПУ

Их классификация достаточно обширна и ведется по целому ряду ключевых параметров, но в самом общем случае они подразделяются на:

• Консольные – заготовка закрепляется на движущейся части (портале). При этом шпиндель в процессе функционирования оборудования находится в одном и том же положении.
• Бесконсольные – у них могут перемещаться оба из упомянутых выше элементов, причем стол – по двум направлениям, держатель инструмента – по разным.

По типу используемых программ выделяют:

• позиционные – координаты конечных точек четко фиксируются;
• контурные – задается уже траектория проводимой обработки;
• комбинированные – сочетают особенности двух предыдущих вариантов;
• многоконтурные – максимально широки по своему набору функций.

По решаемым задачам их классифицируют на:

• сверлильно-фрезерные станки с ЧПУ – используются для создания технологических отверстий;
• расточные – применяются для расширения посадочных мест до нужных диаметров;
• токарные – предназначены для чернового и чистового точения конических, цилиндрических, фасонных поверхностей, подрезки торцов и так далее;
• широкоуниверсальные – могут выполнять все вышеперечисленное, в том числе за счет наличия дополнительной шпиндельной головки, способной функционировать как одновременно с основной, так и раздельно.

Любой из подвидов данного оборудования бывает как настольным, так и устанавливаемым на индивидуальное основание. Кроме того, существует классификация по обрабатываемому материалу, и каждый тип здесь заслуживает более подробного рассмотрения.

Портальные и мини фрезерные станки с ЧПУ по металлу

Одни из наиболее востребованных в современной промышленности (в частности, в приборо- и машиностроении). На них сверлят, растачивают, зенкеруют детали из стали, чугуна, сплавов.

Главная их особенность – повышенная прочность режущего инструмента, ведь он обязан быть гораздо прочнее той поверхности, на которую воздействует.

Способны поддерживать все 4 варианта программ. По конструкции могут быть как с консолью (со столом, движущимся и параллельно, и перпендикулярно шпиндельной оси), так и без нее. Поддерживают высокую скорость вращения, с их использованием вполне реально добиться оптимальной точности обработки.

Существует достаточно важное подразделение по размерам. Так, настольный маленький фрезерный станок с ЧПУ по металлу может быть установлен в небольшом цеху, в частной мастерской или даже дома. Основное его преимущество в компактности – он востребован тогда, когда малая площадь не позволяет эксплуатировать оборудование помощнее. Хотя и его производительности хватит для выпуска мелкосерийных партий.

Другое дело широкоуниверсальные центры: они габаритны, поэтому обычно предназначены для крупных заводов и фабрик. Стоят они дороже, места занимают больше, но выбор в их пользу полностью оправдан. К двум шпиндельным головкам (первая – основная, вторая – дополнительная, смонтированная на хоботе, выдвижном и поворачиваемым под любым углом) можно добавить еще одну, накладную. Такое решение позволит параллельно осуществлять сразу несколько технологических операций, допустим, одновременно проводить и зенкерование, и растачивание. Производительность возрастает в 2-3 раза, оборудование быстро окупает себя.

Модели фрезерных станков с ЧПУ для заготовок из древесины

С их помощью:

• выполняют контурную раскройку;
• наносят пазы;
• проводят выборку фальцев;
• вырезают криволинейные поверхности;
• создают крупногабаритные и тонкие формы;
• добиваются отличного качества поперечного строгания.

На сравнительно высоких скоростях вращения точно обрабатывают как твердые породы (ясень, дуб, тополь, акация, бук), так и мягкие, причем деликатно – без задиров, ворсистости, выдирания волокон. Поэтому нашли самое широкое применение на мебельных комбинатах и в мастерских по производству узорных рам, резных дверных наличников, сувениров, декоративных элементов.

Фрезерно-гравировальная группа

Такое оборудование предназначено для нанесения сколь угодно сложных рельефных надписей, рисунков, изображений на поверхности различных материалов: не только металла или камня, но и древесины, пластика, стекла и даже слоновой кости.

Конструкция вполне стандартна: в механической части подвижным может быть либо стол, либо портал, деталь фиксируется или жестко, или автоматически, пневматическими прижимами, в электронной тоже нет ничего принципиально нового – микропроцессор контролирует точность хода. Ключевое отличие – в форме режущей головки, а также в твердости инструмента.

Если называть наиболее часто проводимые фрезерные работы на станках с ЧПУ, примером может выступить нанесение гравировок на мебель, на корпусы автомобилей и транспорта вообще, на ювелирные изделия. Оборудование удобное и простое в эксплуатации, отличается функциональностью, производительностью, надежностью, высоким качеством конечного результата, что и обуславливает широту его современного применения.

Практическое руководство от профессионала

Далее предлагаю к прочтению ответ профессионала о том, что из себя представляет бизнес на станках с ЧПУ, какие знания для этого требуются и стоит ли вообще этим заниматься. Текст взят из этого ИСТОЧНИКА.

Вопрос:

Доброе время суток всем. Ребята мне нужна помощь! Я живу в не большом городе и случайно узнал об этих станках месяца 2 назад. Вот и появилась мысль, а почему же и не попробовать открыть свою точку) Для изготовления картин, украшений для декора, шкатулок и разных подарков. И частично изготовления мебели журнальных столиков, стульев и балясин. Вы можете подсказать? Стоит ли пробовать открывать свою точку?? Будет ли идти хоть не большая прибыли от этого? Заранее спасибо)

Ответ:

Здравствуйте, Влад! Ваш вопрос часто задают в личных сообщениях, в группе и на сайте. По этой причине я решил ответить расширенно на данный вопрос. И первое на что хотелось бы обратить ваше внимание, что мои ответы и ответы других людей на ваш вопрос – это всего лишь субъективное мнение, полученное при помощи практического опыта. Но оно может быть ошибочным. По этому в первую очередь доверяйте себе, своей интуиции. Для того чтобы понять, о чем я веду речь, почитайте историю изобретателя первого телефона Александра Грейам Белла и его попытки продать патент компании “Вестерн Юниор”.

Также хочу вас заверить: если вы искренне загорелись каким-то делом и живете только им, у вас безусловно все получится. Но это психология. А теперь давайте окунемся в практику.

Постановка цели

И первое на что хотелось бы обратить ваше внимание – это не совсем верная постановка вопроса. У вас центральная отправная точка в вопросе – это станок с ЧПУ. Основную аксиому, которую вам необходимо усвоить, что станок с ЧПУ – это всего лишь инструмент, который обладает большими возможностями адаптации под конкретную задачу (особо эта гибкость хороша для сверхмалых, малых и средних предприятий), но все же он просто инструмент и не более того. Что бы сделать более понятной мою точку зрения, я приведу простое сравнение. Уберем из вашего вопроса слова “станок ЧПУ” и заменим их на слова “стамески”. Тогда ваш вопрос выгладил бы упрощенно следующим образом: “Здравствуйте! Я думаю приобрести стамески и хочу попробовать вырезать картины, декор для мебели и пр. Также почему же мне не попробовать открыть свою точку и не продавать это все?”. Возможно получилось слишком утрированно. Но смысл моих мыслей вам стал думаю более понятен. Если в примере со стамесками вам по крайней мере первое чему нужно научиться – это управляться с ними, а именно научиться делать чистые резы (понимание строения древесины, направление волокон и пр.), научиться править стамески и др. Также вам необходимо будет научиться чувствовать объем, разбираться в стилях резьбы, уметь хотя бы немного рисовать и еще многое другое. И второе что вам необходимо будет уметь – это ориентироваться в рынке и понимать спрос ваших потенциальных заказчиков, покупателей, а также нужно будет учиться быть хорошим продавцом.

Так как станок – это все таки не набор стамесок, а сложный многофункциональный инструмент в руках умелого человека, то при работе со станком вам нужно будет освоить еще больше новых знаний и умений.

И здесь мы приходим еще к одному неверному пониманию, которое читается между строк в вашем вопросе. А неверное понимание это то, что вы на первое место выводите деньги. Финансовое благополучие – это безусловно важно, но оно не должно быть самоцелью. Иначе вы получите разочарование, т.к. ни одно начинающее предприятие в большинстве случаев не будет приносить большую прибыль на начальном этапе своего существования, и скорее всего в первые несколько месяцев либо до года вы будете работать в минус либо с незначительной прибылью. Поэтому, прежде чем заниматься производством, создайте так называемую финансовую подушку безопасности (денежные накопления, которых вам хватит минимум на 2 года). Также лучше не брать никаких кредитов, ибо нынешние проценты по кредитам – это изначально “могила” для начинающего сверхмалого и малого бизнеса.

Хотелось бы предостеречь вас от мыслей о легком заработке. Идея купить станок с числовым программным управлением, а потом накачать бесплатных моделей икон, резьбы, далее фрезеровать их и продавать сотнями изначально ошибочна и нежизнеспособна. Мое мнение, что любая ориентация сверхмалого предприятия на серийное производство ошибочна, т.к. здесь заведомо проигрыш по конкуренции с более крупными предприятиями. Выскажу свое мнение, что будучи индивидуалом, ремесленником, как в вашем случае, лучше ориентироваться на дорогие индивидуальные заказы либо на небольшую уникальную серию, а здесь бесплатные модели вам не помогут.

Изучение программ

Работая с индивидуальными заказами вам нужно будет решать заведомо уникальные целевые задачи, а это потребует от вас определенных знаний и умений в сфере дизайна, конструкторской работы и создания управляющих программ для станков с ЧПУ (знание САПР,CAD программ, программ для 3d моделирования и пр.), столярном деле. Ниже я опишу, какое программное обеспечение необходимо для данных целей и какие программы вам желательно освоить (черчение, столярка, резьба, создание управляющих программ для станков с ЧПУ).

Платное программное обеспечение:

1. Точные чертежные расчеты (черчение), построение сложных векторов, конструкторская работа – это AutoCAD, CorelDRAW.
2. Построение, создание 3D моделей:– Полигональное моделирование и репатология – это 3ds Max 2016;– NURBS – это Moi3d (использую данную простую программу как замену штатным инструментам NURBS – моделирования в 3ds Max).
3. Создание управляющих программ для станков с ЧПУ- это ArtCAM 2011.
4. Цифровая скульптура – это ZBrush 4R7 (лепка сложных нестрогих геометрических форм).

Аналогичное бесплатное программное обеспечение:

1. Точные чертежные расчеты (черчение), построение сложных векторов, конструкторская работа – это LibreCad, Inkscape.
2. Построение, создание 3D моделей:– Полигональное моделирование и репатология – это Blender.
3. Создание управляющих программ для станков с ЧПУ- это Blendercam.
4. Цифровая скульптура – это Sculptris (лепка сложных нестрогих геометрических форм).

Работа оператора

Помимо знания вышеописанных программ, учитывайте, что кроме конструкторской работы и написания управляющих программ, вам необходимо будет научиться управляться со станком (выполнять работу оператора). Устранять мелкие проблемы в работе станка, проводить его обслуживание, придумывать оснастку для крепления заготовок и пр.

Смета и аренда помещения

Также вам понадобится практический опыт, который позволит вам точно рассчитать стоимость своей работы, материла и пр.

Теперь насчет вопроса по открытию точки. Трактовка “точка” не совсем верна. Вам нужно отапливаемое помещение, в котором вам удастся размесить станок с ЧПУ и другое вспомогательное столярное оборудование (по сути дела мастерская). Обратите внимание, что в зимний период помещение должно отапливаться стабильно, минимальная температура воздуха зимой не должна падать ниже +8 (+10) градусов, т.к. при резких перепадах температуры возможно коробление, растрескивание материала, например мебельного щита, либо порча (коробление, кручение) уже готовых изделий из дерева.

Дополнительное оборудование и умения

Исходя из вашего вопроса, где вы высказываете желание заниматься изготовлением шкатулок, разных подарков, и частично хотите заняться изготовлением мебели, вам помимо станка с ЧПУ понадобятся следующие вспомогательные станки. Ниже я приведу минимальный перечень вспомогательного столярного оборудования и его назначения:

• Фуговальный станок – строгание заготовок с одной стороны по плоскости, снятие фасок под углом.
• Рейсмусовый станок – калибрование деталей из массива в точный размер (толщину).
• Пильный станок, например циркулярная пила для распускания (пиления) заготовок вдоль.
• Торцовочная пила для обрезки (торцевания) заготовок по длине под определенным углом.

Также для сбора стружки при работе ЧПУ станка и другого деревообрабатывающего оборудования вам придется приобрести вытяжку (стружкоотсос).

Из ручного электроинструмента можно выделить следующий обязательный набор:

• дрель
• ручной фрезер
• шлифовальная машина
• электролобзик
• шуруповёрт

Финишная отделка

Еще один момент, который не следует упускать, – это отделка ваших будущий изделий. К сожалению, в рамках небольшой площади мастерской невозможно организовать полноценную покрасочную камеру. Но при небольших объемах производства в отделке можно использовать специализированные масла и воски. Они просты в нанесении на поверхность (допускается ручное нанесение без использования специализированного оборудования), также они защитят древесину от внешнего воздействия и придадут вашему изделию презентабельный вид, сравнимый с профессиональной отделкой.

Экономическая составляющая

По поводу части вопроса, касающейся прибыли и продаж. Во-первых, вам нужно понимать, как рассчитывается прибыль – это достаточно сложные расчеты. Но на первых порах можно воспользоваться достаточно простой формулой.

ЧП(чистая прибыль) = В (выручка) – СП (себестоимость продукции) – Управленческие и коммерческие расходы – Иные расходы(напр. расходы на доставку, если они не входят в себестоимость) – Налоговые вычеты (также сюда входит аренда помещения и коммунальные выплаты).

Также помимо чистой прибыли вам нужно будет научиться считать рентабельность производства (своеобразный КПД(коэффициент полезного действия)вашего производства). В упрощенном виде это отношение чистой прибыли к объему реализации произведенного товара, умноженное на 100%.

Обратите внимание, что выручка также зависит от того, на сколько точно вы рассчитали затраты на производство изделия. На начальном этапе это будет сделать крайне сложно в связи отсутствием опыта производства. На первых порах будут возможны даже такие варианты, что из-за себестоимости вы будете уходить в 0 либо в минус., т.к. будете совершать распространенные ошибки начинающих, например браться за любые заказы, только бы закрепиться на рынке. Но со временем вы наберетесь опыта, и это не будет для вас в дальнейшем большой проблемой.

Маркетинг

И в заключение хотелось бы поговорить о продажах. Нужно понимать, что производство само по себе вам денег не принесет, а только будет их вымывать (покупка материалов, фрезы, аренда, налоги и пр.). Получить выручку и следственно прибыль вы сможете только продавая свой товар. А здесь вы столкнетесь с поиском потенциальных покупателей и заказчиков на ваш произведенный товар либо услуги фрезеровки. Как вы указали в вопросе, что город у вас небольшой, то с поиском заказчиков у вас могут возникнуть проблемы. Но здесь не следует унывать, т.к. современные технологии значительно упрощают поиск потенциальных заказчиков. Мой вам совет: активно используйте для поиска заказчиков интернет. Организуйте свою группу в ВК либо фейсбуке, закачивайте туда фотографии своих изделий, делайте рассылки пользователям ВК с приглашением вступить в группу, публикуйте полезную авторскую информацию, например по столярному делу либо смежным направлениям. Создайте свой сайт-визитку (на первых порах можно воспользоваться бесплатным конструктором сайтов). Также хорошим методом заявить о себе и как следствие найти потенциальных заказчиков можно считать создание собственного блога на YouTube. Там вы сможете выкладывать видео процесса вашей работы над изделиями, либо делиться своими наработками в столярном деле и пр. Также позаботьтесь о более менее приличной фотокамере (зеркалка начального уровня) и микрофоне, т.к. нужно понимать, что чем качественнее фотографии ваших изделий в вашем резюме, тем выше вероятность, что у вас что-то купят либо закажут. Естественно если ваши изделия имеют практическую, художественную или иную ценность.

Обрабатывающие центры консольного типа

Главная особенность их конструкции – движущаяся несущая часть (портал, станина) при зафиксированном в одном положении шпинделе. За счет такого строения отличаются сравнительно высокой жесткостью, способствующей точности выполнения технологических операций. Наиболее популярны, разделяются на несколько подвидов, каждый из которых заслуживает рассмотрения.

Обладающие широкой универсальностью

Это и сверлильные, и токарные, и фрезерно-расточные станки с ЧПУ – сразу несколько моделей в одной, способной осуществлять все виды обработки металлов, сплавов, пластиков, древесины и других материалов. Они особенно востребованы в массовом и крупносерийном производстве, так как могут похвастать многозадачностью. У них сразу две шпиндельные головки (вторая – на выдвижном хоботе, так что ее не проблема разместить под любым углом), плюс еще одна накладная. Такое конструктивное решение позволяет быстро выпускать и/или подготавливать детали самой сложной формы – по принципу «один инструмент снимает лишний материал, другой в это же время – растачивает отверстие».

В качестве примеров такого оборудования можно привести:

• JET JMD-939GH;
• НГФ-110-Ш4+ВГФ;
• СФ-676 (675).

Отдельного внимания заслуживает просто универсальный фрезерный станок с ЧПУ, который относится немного к другой категории. В отличие от моделей с широкой функциональностью (их важно не путать), он востребован в мелкосерийном и единичном производстве, часто устанавливается в небольших мастерских и цехах. Позволяет подготавливать все поверхности, углы и пазы нетяжелых заготовок – спиралей, моделей штампов и тому подобное. Все его элементы расположены на станине, оправку с режущим инструментом поддерживает хобот с подвесками. Консоль у него перемещается вверх-вниз, стол на салазках – влево-вправо (в соответствии со шпиндельной осью), что обеспечивает высокую скорость решения задач.

В числе популярных примеров:

• XN6336C;
• Optimum MF1 Vario;
• PROMA FVV-30.

Горизонтального типа

По сфере применения, принципу функционирования и конструкции похож на универсальный: все основные узлы фрезерного станка с ЧПУ размещены на направляющей, а коробка подачи и магазин для инструментов – на портале. Ключевая разница в том, что нет поворотного устройства. Поэтому стол таких моделей может перемещаться либо только перпендикулярно шпинделю, либо только параллельно. Поэтому для выполнения операций, подразумевающих деление или винтовое движение, требуется применять дополнительные приспособления.

Остаются востребованными при подготовке фасонных и винтовых поверхностей, пазов и углов – с помощью цилиндрических и дисковых, концевых и торцевых, угловых режущих головок.

В списке востребованного сегодня оборудования:

• 6П80Г;
• НГФ-110-Ш4;
• 6М82ГБ (на базе 6М82Г).

Вертикального типа

Это может быть координатно-фрезерный станок с ЧПУ, точность программ которого сочетается с широкими возможностями. Технологичность достигается в том числе благодаря расположению шпинделя, допускающему некоторое смещение вдоль оси и небольшой поворот по горизонтали.

Еще одна особенность – оправка в виде конуса Морзе (если следовать советскому стандарту) или ISO-40 (у зарубежных брендов) для установки концевого режущего инструмента.

Оборудование бесконсольной конструкции

Принципиальное различие в том, что в данном случае могут перемещаться и стол, и шпиндельная головка, причем независимо друг от друга. Это позволяет быстрее и проще подготавливать заготовки нестандартных размеров, крупных габаритов, большой массы. Подразделяется на два подвида.

Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ

На нем проводится резка и точение зубчатых колес, рамок, углов, пазов и подобных им деталей, выполненных из стали, чугуна, цветмета, сплавов. Так как консоль у такой модели отсутствует, стол со всеми функциональными узлами движется прямо по направляющим станины, и это при шпинделе с установочным перемещением по вертикали (который, вместе с гильзой, допустимо немного сдвигать по оси).

Преимущество такой конструкции заключается в предельной жесткости, улучшающей точность проведения технологических операций.

Классически популярными продолжают считаться следующие модели:

• 6Р12П;
• Кратон WMM-2,55;
• 6Р13.

Горизонтально-фрезерный станок с ЧПУ

По своей конфигурации похож на предыдущий тип, с той разницей, что шпиндельная головка у него расположена по горизонтали. Такое решение дает столу возможность передвигаться в трех направлениях, перпендикулярных по отношению друг к другу (по направляющим станины и стойки), но без изменения угла наклона.

На практике имеет смысл предназначать их для подготовки крупногабаритных деталей, так как, за счет жесткости, точность технологических операций сохраняется даже на высоких скоростях вращения вала. Удобны тем, что можно дополнительно оснастить их тисками, делительной головкой и другими приспособлениями для расширения спектра решаемых задач. Выпускаются многими брендами, в том числе швейцарским JET и немецкими Optimum Maschinen GmbH и Heinbohr.

Характеристики

Ключевые параметры фрезерных станков зависят от характеристик шпинделя, размера стола и скорости перемещения. Под скоростью шпинделя понимают частотный диапазон вращения головки, под мощностью привода — номинальную мощность пневмотурбины, поршневого двигателя или электродвигателя, приводящего шпиндель в движение.

Другой важный критерий — количество фрез, с которыми одновременно может работать оборудование. В магазине обыкновенной машины содержится только один инструмент.

Основные параметры перемещения для фрезерных станков: максимальное перемещение по осям X, Y, Z и количество осей. Размер стола определяется параллельно основной оси движения, ширина — перпендикулярно основной оси движения.

Наладка фрезерного станка с ЧПУ

Это собой целая систему действий, обязательных к выполнению и подразумевающих ручное включение механизмов и ПО, проверку их взаимодействия, использование кнопок, переключателей и тумблеров пульта управления. Проводится в 8 шагов – рассмотрим их по порядку.

Комплектование (получение) инструментов и другой технологической оснастки

Осуществляется согласно распечатке программы (карте ЕСТД ГОСТ 3 1404 74, если руководствоваться не зарубежными стандартами). Так, все задействованные режущие головки должны быть до начала проведения технологических операций оснащены вспомогательными приспособлениями (если последние вообще предусмотрены). Тогда они будут полностью готовы к монтажу в конусное шпиндельное отверстие, что позволит определить, нужна ли коррекция, еще перед стартом работы – экономия времени налицо.

Сравнение радиусов (диаметров) и длин инструментов с их расчетными значениями

Этап настройки фрезерного станка с ЧПУ, от правильности выполнения которого зависит точность размеров конечной заготовки. Необходимо измерить 2 параметра:

• Радиус фрезы (с учетом радиального биения) – прибором БВ-2013. Следует установить его хвостовик в шпиндель, зафиксировать и приступить к медленному перемещению горизонтальной каретки. Как только она коснется инструмента в крайней (наибольшей) точке, вы нашли искомую величину.
• Длина вылета – маховиком постепенно и не торопясь передвигаете другую каретку, вертикальную. Когда торец режущей кромки начнет контактировать со штифтом, получите нужную характеристику.

Дальше останется только сравнить и, если реальные цифры не совпадут со стандартными, перейти к следующему шагу (если же они будут равными, просто пропустить его).

Определение значений коррекций, связанных с размерами инструментов, запись их по видам и номерам корректоров

Каждое расхождение следует зафиксировать в документации, после чего исправить, подобрав точно подходящие параметры. Для убыстрения можно использовать оптические, а не механические приборы для сравнения – они более чувствительные.

Зарядка считывающего устройства

Нужно разместить его под технологическим пультом, а после реализовать один из двух способов:

• Бобины – длинная перфолента будет идти с первой на вторую, а затем, по окончании программы, перематываться в исходное положение специальным механизмом.
• Бесконечная лента – она склеивается концами, закладывается между ведущими барабанами, поступает в направляющий лоток, а потом – на головку считывания, и в результате прокручивается столько раз, сколько необходимо.

Ориентирование и установка приспособлений и заготовки согласно координатам исходной точки (ИТ)

Располагаете поверхности детали в правильном положении относительно нуля (начала отсчета) и осей перемещения режущей кромки.

Установка инструментов

Если их несколько и смена проводится вручную, фиксируете в шпинделе первый до старта технологической операции, а каждый последующий монтируете во время специально предназначенных для этого пауз. Если работает автоматика, достаточно обращать внимание на табло и заменять головки сразу при высвечивании соответствующей цифры.

Ввод коррекции

В случае обнаружения отклонений реальных размеров от расчетных проводится повторное программирование фрезерного станка с ЧПУ. Перфолента переписывается с поправками – другим количеством импульсов, – обеспечивающими изменения по:

• геометрии – длина вылета, диаметр, радиус;
• режиму эксплуатации – частота вращения вала, скорость подачи.

Корректировки вносятся до старта технологической операции, в исходной точке отсчета, на пульте вручную, с записью соответствующего кода, в котором указываются все подготовительные функции.

Опытная автоматическая обработка детали (нескольких заготовок при многопозиционной обработке)

Проводится для проверки правильности заданной программы. Если полученные в ее ходе размеры будут отличаться от расчетных, придется заново выполнять правки, сбрасывая в нуль предыдущую коррекцию и вводя новые уточненные значения.

Чертежи и схемы управления фрезерными станками с ЧПУ вы можете запросить у их производителей. Например, компания Сармат, выпускающая такое многофункциональное оборудование, открыта для клиентов, а ее менеджеры всегда рады развернуто проконсультировать по всем вопросам выбора моделей под нужды конкретного предприятия.