Фрезерный станок по металлу с ЧПУ

Производители и поставщики токарно-фрезерного оборудования

Отметим наиболее популярных отечественных производителей токарно-фрезерного оборудования:

• ОАО «Астраханский Станкостроительный Завод»;
• ОАО «Стерлитамакский Станкостроительный Завод»;
• ЗАО «КомТех-Плюс»;
• ЗАО «Завод фрезерных станков».

Среди поставщиков стоит отметить такие компании, как:

• ООО «Тапко-М» является крупным поставщиком профессионального оборудования и инструментов для обработки металла;
• Станкостроительное объединение «ДВТ» занимает поставками оборудование собственного изготовления и станков известных отечественных и зарубежных производителей;
• «Абамет» предлагает высокопроизводительные металлообрабатывающие станки.

Во многих регионах России есть представители заводов и крупных поставщиков токарно-фрезерного оборудования.

Широкий выбор токарно-фрезерных станков представлен на официальных сайтах различных производственных объединений. К примеру, на сайте компании «Rustan» можно приобрести станок как отечественного, так и импортного производства.

Большой популярностью среди станочников пользуется сайт «220 V», где представлена линейка разнообразных видов токарно-фрезерного оборудования с указанием цены изделия.

Поставщики и производители токарно-фрезерных станков участвуют со стендами на ежегодной выставке «Металлообработка».

Прокатные станкиАбразивно отрезной станок

Принцип работы станка ЧПУ по металлу

Работа таких станков основана на действии электрической дуги, формирующейся между соплом устройства и электродом. Постоянная дуга образуется при помощи быстрой подачи раскаленного металла, который расплавляет металл по определенной траектории. Максимальная температура плавления равна +30 000 градусов.

Для формирования плазмы применяются активные газы. При этом для обработки материалов используют кислород, а цветные металлы нарезают азотом, аргоном или водородом. Кислород, используемый для разрезания стали и мягких металлов, минимизирует расход материала и в итоге получается ровная кромка.

Принцип работы

Работа на токарных станках с ЧПУ зависит от характеристик используемого прибора. Выбор станка зависит от:

• допустимого показателя толщины обрабатываемой заготовки;
• максимального расстояние, которое можно установить между центральными частями бабок;
• допустимого диаметра детали, устанавливаемой над суппортом.

Задняя бабка используется для установки фрезы, или другого рабочего инструмента. Движение бабки выполняется по траектории рельс, расположенных на станине. Длина перемещения равна размерам заготовки. Вдоль обрабатываемой детали перемещается рабочий инструмент, движение которого зависит от каретки. Суппорт отвечает за то, чтобы его положение не сбилось в ходе точения.

Одиночный держатель применяется для простой обработки станками. Более сложные задачи выполняются при помощи головок, способных разместить несколько резцов. Наибольшее количество резцов составляет четыре.

Электромотор использует ременную передачу. Она способна обеспечить высокую производительность. Недостаток такой передачи заключается в растягивании ремня. Чтобы производительность сохранялась на высоком уровне, ремень периодически подтягивается.

Разновидности

Разновидностей токарных станков хватает для выполнения самых разнообразных работ. Всего их бывает пять штук:

• горизонтально токарно-револьверные;
• токорно-лобовые;
• токарно-карусельные;
• многошпиндельные;
• токарно-фрезерные.

Сейчас будет рассказано о всех по отдельности.

Горизонтально токарно-револьверные

Предназначены в основном для серийного производства деталей. При помощи патрона устанавливаются детали, которые и будут обрабатывать заготовку до того, как она станет деталью.

Токорно-лобовые

Этот станок используется для обработки деталей, диаметр которых превышает размер заготовки. В основном это железнодорожные колёса, маховики и прочие. Также он может удалять торцы, делать детали цилиндрической формы, протачивать канавки и так далее.

Токарно-карусельные

Такие станки предназначены для заготовок, которые весят по несколько тонн. Также заготовки для такого станка имеют диаметр больше их высоты. Благодаря патрону и установленным на него режущим частям есть возможность нанести резьбу на заготовку или сверлить отверстия.

Многошпиндельные

Как ясно из названия — в конструкции этого станка находятся несколько шпинделей, которые обеспечивают обработку заготовки до состояния детали в нескольких местах либо одновременно, либо посменно через каждый определённый промежуток времени.

Токарно-фрезерные

Токарно-фрезерные станки с установленным ЧПУ — универсальны. Они могут выполнять самые разнообразные работы с изделиями. Всё будет зависеть от того, какая программа была установлена в компьютер числового программного управления и от того, какие инструменты были установлены на патроны.

Данный станок может выполнять любые функции узконаправленной аппаратуры, будь то токарное, сверлильное, фрезерное. Он справится с любым типом работ.

Разновидности оборудования

Станки фрезерной группы, оснащенные ЧПУ, в зависимости от того, какой материал на них обрабатывается, подразделяются на следующие категории:

1. для работы по металлу;
2. для обработки заготовок из древесины;
3. фрезерно-гравировальной группы.

Большую категорию оборудования данной группы составляют станки, на которых обрабатываются детали, выполненные из различных металлов:

1. настольные фрезерные станки, оснащенные ЧПУ;
2. обрабатывающие центры, отличающиеся высокой функциональностью;
3. станки широкоуниверсального типа;
4. токарно-фрезерной категории;
5. сверлильно-фрезерной группы.

Фрезерные станки, управляемые при помощи специальных программ, можно использовать и для оснащения домашней мастерской, так как они отличаются простотой эксплуатации и дают возможность изготавливать детали из металла, выполненные с высокой точностью своих геометрических параметров.

Фрезерный станок с ЧПУ за работой

На предприятиях, которые производят мебель, а также в строительных компаниях применяются фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, с помощью которых выполняется обработка заготовок из древесины. На таких станках обрабатываются изделия из древесины, а также заготовки из полимеров, алюминиевых сплавов, фанеры и ДСП.

Станок с ЧПУ, на котором возможно выполнять операции гравировки, применяется для обработки изделий, изготовленных из металла, натурального и искусственного камня, бетона и ряда других материалов. С его помощью изготавливают декоративные каменные колонны, статуэтки, другие изделия, выполняющие исключительно декоративную функцию. Такие станки по металлу и ряду других материалов чаще всего используют для производства различных рекламных конструкций.

По принципу работы и своей производительности фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, могут быть следующих категорий:

• отличающиеся небольшими габаритами и невысокой производительностью — мини станки;
• настольного типа;
• вертикально-фрезерного типа;
• широкоформатные.

Станки, которые используются для оснащения домашней мастерской, нельзя назвать профессиональными, их преимущественно используют для полезного хобби. Такие фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, отличаются невысокой стоимостью, поэтому ими часто оснащаются мастерские различных учебных заведений: школы, технические училища, ВУЗы и др.

Оборудование настольного типа обладает рядом весомых преимуществ:

1. невысокая стоимость;
2. исключительная мобильность;
3. простота эксплуатации и конструктивного исполнения.

Такие станки, несмотря на свою компактность, способны выполнять различные технологические операции по металлу и другим материалам: фрезерование, сверление, растачивание.

Для обработки заготовок, обладающих большими габаритами, используются вертикально-фрезерные станки. В качестве рабочих инструментов на них применяются сверла, фрезы цилиндрического, концевого, фасонного и торцевого типа. С помощью такого оборудования, которым преимущественно оснащаются крупные производственные предприятия, можно выполнять обработку как горизонтальных, так и вертикальных поверхностей.

Широкоформатные фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, полностью соответствуют своему названию: в их конструкции имеется специальная рабочая головка, которая может поворачиваться в любом направлении. Благодаря своей универсальности такие станки чаще всего используются для оснащения цехов нестандартного оборудования и инструментальных участков.

Широкоформатный фрезерный станок с ЧПУ

Нюансы токарной металлообработки на станках с ЧПУ

Токарная металлообработка с помощью ЧПУ происходит посредством разного вида оборудования, которое различается по назначению, конструкции, показателям автоматизации, а также по типу выполненных задач.

Конструкция токарных станков с ЧПУ различается местом положения:

• комплектующих деталей механизма;
• шпиндельной оси, которая может иметь вертикальное или горизонтальное расположение;
• направляющих, расположенных под наклоном, вертикально или горизонтально.

В соответствии с типом выполняемых задач станки делятся на:

• центровые;
• патронно-центровые;
• патронные;
• прутковые;
• карусельные.

В зависимости от степени автоматизации есть станки:

• полуавтоматические;
• автоматические.

Для заготовок с прямо- и криволинейной формой выбирают оборудование с ЧПУ центрового типа. Для металлообработки прописывается специальная программа. На станке могут стоять горизонтальные или вертикальные направляющие.

Для резки заготовок, имеющих сложные формы, используют оборудование патронного типа. Оно готово выполнять множество операций: развертывание, сверление, обточку, а также цекование, зенкерование и нарезку.

Для внутренней и наружной металлообработки особо сложных изделий используются станки патронно-центрового типа. Они прекрасно подходят для токарных работ.

Для изготовления изделий большого размера применяют оборудование карусельного типа, которое имеет похожий принцип работы.

Обработка.

Токарная обработка металла производится с высокой точностью, так как:

• в конструкции станков отсутствуют зазоры;
• токарные инструменты имеют высокую жесткость;
• система выполнения задач значительно проще;
• обратная связь происходит с помощью датчиков;
• устойчивость к вибрации у станка достаточно высока.

Перед началом работ станок (все его узлы и агрегаты) прогревается. Это дает возможность снизить коэффициент тепловой деформации до минимальных значений. Металлообрабатывающее оборудование, имеющее компьютерное управление, обладает прочной конструкцией, а также рабочими механизмами, точно перемещающимися вдоль заготовки.

Управляющие комплексы станков гарантируют правильную работу оборудования и его исправность. В конструкцию оборудования с ЧПУ для токарной металлообработки заложена возможность использования трех видов таких комплексов. Их особенности:

• контурный комплекс – программа осуществляет управление токарной обработкой криволинейным способом;
• позиционный комплекс – программа задает конечные координаты, по которым осуществляется обработка;
• адаптивный комплекс – в нем совмещены два предыдущих.

Выбирать токарное оборудование необходимо исходя из его назначения. Для определения комплекса, стоящего на аппарате, необходимо взглянуть на маркировку: Ф1, Ф2, Ф3 или Ф4. Оборудование со знаком Ф1 задает координаты еще до начала работ. Устройства с Ф2 снабжены позиционным комплексом, с Ф3 – контурным, с Ф4 – адаптивным.

Кроме того, маркировка может содержать еще один вид обозначений – С1, С2, С3, С4 или С5. Такие знаки показывают, насколько производительным является станок. Чем выше маркировка, тем он имеет более высокую производительность.

Системы ЧПУ.

Токарное профессиональное оборудование обязательно должно иметь программоноситель. При покупке станка он может быть уже включен в его состав, поставляться отдельно (приобретается дополнительно) или разработан на производстве. Собственная разработка предпочтительнее, поскольку станок сможет выполнять большее количество операций. Однако это возможно только при наличии специалиста с достаточно большим опытом работы.

Программа, заложенная в станок с ЧПУ, должна предполагать три этапа работ:

1. Предварительная подготовка.
2. Доведение заготовки до чистового состояния.
3. Дополнительная металлообработка. Этот этап необязателен и задействуется только при выполнении работ по изделиям сложной формы. В случае разработки программы непрофессиональным работником, высок риск ошибок и, как следствие, брака.

Задача программоносителя – выполнить поставленную задачу в полном объеме. В случае сложной работы станки могут снабжаться несколькими программоносителями по определенному порядку. В такой ситуации необходимо следить, чтобы не допустить неточность.

Особенности работы на токарно-фрезерных станках

Прежде чем приступить к описанию конкретных действий по выполнению фрезерных работ, выделим основные узлы фрезерного оборудования токарно-фрезерного станка.

К основному элементу фрезерной конструкции станка относится фрезерная головка, закрепленная в шпинделе станка, которая позволяет использовать быстросменные конуса для установки сверлильного и фрезерного инструмента, а также токарного резца для выполнения операций точения.

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр внешне практически не имеет отличий от обыкновенного токарного станка с ЧПУ. На самом деле, такой станок оборудован тремя рабочими модулями, которые и отвечают за выполнение всех фрезерных операций на данном оборудовании.

Такие модули выполняют следующие функции:

• движение обрабатывающего инструмента вдоль оси Y, которая располагается в перпендикулярной плоскости относительно осей X-Z токарной части станка;
• вращения инструмента для фрезерной обработки деталей;
• осуществления заданного поворота шпинделя и его фиксированное положение под соответствующим углом.

Токарно-фрезерный обрабатывающий центр включает в себя магазин с инструментами для обработки деталей, который имеет возможность перемещаться вдоль оси Y.

При выполнении операций по токарной обработке деталей, инструменты станка перемещаются по оси X-Z, в то время как инструмент для фрезерных работ зафиксирован во фрезерной головке на оси Y в начальном положении Y=0.

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.

Виды классификаций

Станки с числовым программным управлением представлены сотнями различных моделей, имеющими свою особенность. Для их разделения не существует единой классификации.

Наиболее важными факторами, от которых зависят виды классификации, являются:

• характер выполняемой работы,
• показатель точности,
• степень универсальности,
• размещение шпинделя,
• вес,
• габариты,
• уровень автоматизации,
• предназначение.

Вид обработки

К наиболее распространенному виду классификации относится разделение по характеру выполняемой работы. С учетом данного фактора разделение выполняется в зависимости от того, для чего используется прибор:

• токарных работ,
• фрезерования,
• сверления,
• шлифования,
• пробивания дыр,
• сгибания листов,
• координатно-расточных работ.

Показатель точности

Агрегаты с системой числового программного управления обеспечивают высокую точность обработки. Но даже в этом случае показатель точности варьируется в зависимости от того, какая именно модель используется. На показатель точности указывает буква в маркировке модели.

Для отечественных приборов:

• Н нормальная,
• П повышенная,
• В высокая,
• А особо высокая,
• С самая высокая.

Для иностранных приборов:

• обычная не обозначается,
• H высокая,
• P прецизионная,
• SP суперпрецизионная,
• UP ультрапрецизионная.

Степень универсальности

Она указывает на то, насколько широкий функционал имеет аппарат. От этого показателя и его особенностей зависит, в какой области может использоваться оборудования, и для чего. Станки бывают трех типов:

• универсального для обработки заготовок, различной формы и материала,
• специализированного для обработки деталей общего вида,
• специального для обработки конкретной заготовки.

Шпиндель у прибора может быть размещен:

• горизонтально,
• вертикально,
• под наклоном,
• комбинированным способом.

Вес

По весу приборы относятся к четырем категориям:

• легкой с весом до одной тонны,
• средней с весом до десяти тонн,
• тяжелой с весом до ста тонн,
• уникальной с весом боле ста тонн.

Автоматизация

По степени автоматизации станочные приборы бывают:

• частично автономными,
• полностью автономными.

Первыми типами аппаратов являются станки, которые стоят дешевле, но требуют периодического вмешательства пользователя.

Другие классификации

Классификация по габаритам не имеет четких норм, поскольку оборудование может отличаться габаритами отдельных деталей, а не всей конструкции. По предназначению агрегаты являются многоцелевыми и одноцелевыми.

Разновидности оборудования

Вне зависимости от разновидности, все фрезерные станки работают по одному и тому же принципу. Классифицируются они на основании различий, заключающихся в наличии дополнительных элементов, повышающих их функциональность. К примеру, некоторые установки оборудованы устройствами в виде долбежной головки, приспособления для нарезания гребней и пр.

https://youtube.com/watch?v=yjV5dwtuREs

Вертикально-фрезерные агрегаты

Вертикально-фрезерный станок позволяет обрабатывать все существующие типы металлов и производить сверлильные операции. Такие агрегаты выпускаются в двух исполнениях:

• консольном;
• бесконсольном.

Отсутствие конструкции консоли в вертикально-фрезерном станке компенсируется установкой на основании направляющих. Именно по ним передвигается рабочий стол. В головке шпинделя расположена коробка скоростей, регулирующая скорость его вращения. В консольных установках перемещение гильзы и головки возможно вдоль оси.

Горизонтально-фрезерные машины

Горизонтально-фрезерные станки отличаются горизонтальным расположением шпинделя и предназначены для обработки крупногабаритных элементов. Возможность использования различных типов фрез позволяет проводить самые разнообразные операции. В стандартную комплектацию не входит лишь устройство для операций с винтовыми поверхностями.

Горизонтально-фрезерный станок устанавливается на стол. Все механизмы агрегата размещены в его основании. Внутри расположена только коробка скоростей.

Сверлильно-фрезерные агрегаты

Этот вид фрезерных станков отличен от собратьев наличием сверлильно-фрезерной головки. Такая особенность предоставляет возможность обрабатывать наклонные и угловые поверхности, а также пазы негабаритных деталей. Вращение рабочей головки может осуществляться в противоположных направлениях.

Описание оборудования универсального типа

Универсальный фрезерный станок предназначен для обработки любых металлических элементов, вне зависимости от их конфигурации. По этой причине такие агрегаты наиболее востребованы в частных мастерских. Их закупают предприятия малого бизнеса, занимающиеся ремонтом.

Использование фрезерных станков универсального типа оправдано при необходимости выполнения каких-либо действий с деталями, имеющими большой размер. Их можно устанавливать горизонтально или вертикально. Не станет преградой и спиралевидная поверхность.

Этому способствует наличие горизонтальных и вертикальных направляющих, по которым передвигаются консоль и рабочий стол. Важные узлы и механизмы агрегата надежно спрятаны во внутренней части основания.

Возможности настольных агрегатов

Настольные фрезерные станки устанавливаются в домашних мастерских, в учебных заведениях и производственных цехах, которые не специализируются на выполнении работ подобного рода.

Отличительной особенностью настольных фрезерных станков по металлу является универсальность. В стандартную комплектацию входят различные виды фрез, позволяющих обрабатывать самые разные заготовки. С помощью такого устройства удастся выполнить и другие операции, к числу которых относятся сверление, нарезание резьбы и прочее.

Агрегаты с ЧПУ

В эту категорию включаются:

• фрезерные станки с числовым программным управлением;
• обрабатывающие центры с числовым программным управлением;
• настольные механизмы с числовым программным управлением.

Фрезерный станок с ЧПУ

Работа оборудования с ЧПУ контролируется специальной компьютерной программой. Поэтому в процессе обработки исключается возможность проявления человеческого фактора. А сами агрегаты отличаются высокой стоимостью и востребовано лишь на крупных промышленных предприятиях, специализирующихся на производстве определенного вида деталей.

Настольный вариант фрезерных станков с ЧПУ заслуживает отдельного внимания. Хотя они отличаются небольшими габаритами, с их помощью можно придать заготовке любую форму. Установки с ЧПУ в настольном исполнении позволяют выполнять самые разные технологические операции с металлом, в том числе растачивание, сверление и зенкерование.

Широкоуниверсальные устройства

Такой фрезерный станок по металлу снабжен дополнительной рабочей головкой. Но главная особенность заключается в ее подвижности, что позволяет работать с заготовкой, располагая ее под любым углом.

Для обработки металлических элементов, имеющих сложную конфигурацию, предусмотрена возможность установки на поворотный шпиндель накладной головки. Также существуют бесконсольные модели с кареткой, для передвижения которой предусмотрены горизонтальные направляющие.

Эксплуатация и обслуживание

При эксплуатации станка необходимо проводить регулярные процессы по обслуживанию оборудования, чтобы продлить срок его работы. Если предприятие работает в несколько смен, то обслуживание станка, должно быть с периодичностью в одну смену.

К ежедневным процессам относятся:

• общая чистка станка;
• контроль основных узлов и их чистка: шпиндель, вакуум, сверлильно-присадочная группа;
• контроль над уровнем масла;
• проверка безопасности устройства;
• чистка каналов системы охлаждения вакуума.

Также обязательно проводить уборку рабочего места. Крупный ремонт оборудования необходимо доверить квалифицированным специалистам.

Современные новации в индивидуальном производстве

В домашней мастерской современные мастера по заказу для крупных предприятий выполняют обработку деталей согласно прилагаемым чертежам. Подобная подработка выгодна и предприятиям: отпадает необходимость задействования дополнительного технологического оборудования в цеху для выполнения рутинных операций.

Домашний мастер производит работу по контракту с заказчиком, проблемы доставки заготовок и деталей он решает самостоятельно. В результате накладные расходы основного производства снижаются. Рабочее место создается самим исполнителем.

Для организации производства доходов достаточно создать индивидуальное предприятие (ИП), чтобы иметь официальный статус (облегчаются финансовые расчеты). В настоящее время подобных организаций достаточно, они выполняют солидные объемы заказов.

Классификация фрезерных станков

Основными видами фрезерных станков являются следующие модели:

1. Горизонтально-фрезерные станки . В агрегатах присутствуют горизонтальный шпиндель и консольный рабочий стол. Назначением выступает обработка небольших и нетяжелых изделий.
2. Вертикально-фрезерные станки . Ось инструмента в конструкциях проходит по вертикали. Есть рабочая консоль. В работу принимаются заготовки с небольшим весом и компактными размерами.
3. Универсальные фрезерные станки . В конструкцию включены поворотный стол и дополнительные устройства, что позволяет существенно расширить список выполняемых фрезерных процессов.
4. Широкоуниверсальные фрезерные станки . Аппараты оборудованы поворотной шпиндельной головкой и дополнительными приспособлениями, позволяющими максимально охватить весь перечень фрезеровочных действий.
5. Бесконсольные фрезерные станки . Производятся с вертикально перемещающимся шпинделем, перемещения стола — продольно-попереченые, что по траектории напоминает крест. Консоли нет, деталь крепится на жесткое основание. Выполняют работу с крупногабаритными и тяжелыми заготовками.
6. Продольно-фрезерные станки . В конструкцию входит совершающий продольное движение стол, а движения шпиндельной бабки являются поперечными, вертикальными или под углом.
7. Карусельные фрезерные станки . Относятся к агрегатам с непрерывным действием, функционируют по принципу многопозиционного процесса. Оборудованы одним или несколькими вертикальными шпинделями.

Принципы выбора

Существуют разнообразные фрезерные станки по металлу с ЧПУ. Чтобы не допустить ошибок при выборе, нельзя полностью доверяться красивой рекламе

Необходимо обращать внимание на ряд особенностей:

Разбираться в категориях профессионального и любительского оборудования.
Учитывать размеры устройства в зависимости от свободной площади в помещении.
Изучить дополнительные возможности и функционал оборудования.
Заранее узнать, какое питание необходимо для работы подвижных элементов.
Брать во внимание материал, из которого изготовлен каркас и крепёжные элементы.

Мощность двигателя выбирается в зависимости от обрабатываемых материалов. Для твердых пород дерева и металла необходим мощный электродвигатель. Высокая стоимость не является показателем качества.

Неоспоримые преимущества ЧПУ

За счет применения блока числового программного управления существенно увеличивается сложность конструкции и ее стоимость. Именно поэтому токарно-фрезерный станок по дереву своими руками изготовить практически невозможно. К преимуществам станков с ЧПУ можно отнести следующие моменты:

1. Существенно увеличивается показатель скорости обработки примерно в 2−3 раза. Именно поэтому проводится установка станков с ЧПУ в случае наладки крупносерийного производства. Показатель производительности увеличивается по причине того, что при ручной обработке оператор тратит много времени на измерения и другие процессы.
2. Повышается показатель точности обработки. При изготовлении современных станков, которые работают под управлением ЧПУ, соблюдается высокая точность позиционирования всех узлов относительно друг друга. За счет этого отклонения размеров составляет всего несколько долей миллиметра.
3. Минимизируется объем выполняемых ручных работ. При модернизации производственных линий или при создании новых установка станков ЧПУ уменьшается количество обслуживающего персонажа. Один оператор сможет обслужить несколько станков, за счет чего существенно снижаются затраты организации.
4. На подготовку заготовки к обработке требуется намного меньше времени. Современные фрезеровальные станки могут самостоятельно изменять положения заготовки по нескольким осям.

Что касается недостатков, то их относительно немного:

1. Высокая стоимость. За счет установки блока программного управления стоимость станков возрастает многократно. Это связано с тем, что при изготовлении конструкции выдерживается высокая точность, применяются современные технологии и самые качественные материалы.
2. Низкокачественное оборудование, выпускаемое некоторыми производителями, не может применяться для фрезерования и выполнения других операций с заданной точностью.
3. Ремонт и обслуживание может проводиться только специалистом.

Кроме этого, не стоит забывать о том, что для создания программы требуется определенные знания и опыт.

Конструктивные особенности фрезерных станков с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ

имеют компоновки вертикально-фрезерных, горизонтально-фрезерных и продольно-фрезерных станков (рис. 101). Вертикальные станки делят на две группы консольно-фрезерные и бесконсольно-фрезерные.

Станки консольного исполнения имеют меньшую массу и занимают меньшую площадь по сравнению со станками других типов, однако в варианте с ЧПУ мало перспективны. Изготавливают эти станки в одноинструментном (рис. 101, а) и многоинструментном (рис. 101, б) исполнениях. Многоинструментность достигается за счет оснащения станка револьверной головкой.

В бесконсольных станках вертикальное перемещение имеет фрезерная головка. Стол обладает перемещениями по осям X’ и Y’, он покоится на массивном основании, благодаря чему станки такого типа обладают повышенной, по сравнению с консольными, жесткостью. Бесконсольные станки также можно изготовлять одноинструментными (рис. 101, в) или снабжать револьверными головками (рис. 101, е). Консольно-фрезерные станки имеют ширину стола 200, 250, 320 и 400 мм, бесконсольные — несколько большую: 320, 400, 500 и 630 мм.

Продольно-фрезерные станки (рис. 101, г) имеют большую ширину стола (630, 800 и 1000 мм) и длину до нескольких метров. В отличие от станков с ручным управлением продольно-фрезерные станки с ЧПУ чаще всего снабжают неподвижной траверсой, на которой расположена одна вертикальная головка по оси Z не только компенсирует отсутствие смещения траверсы, но и придает станку горазда более широкие возможности, так как вертикальное перемещение головки является как установочным, так и рабочим. На продольно-фрезерном станке такой компоновки при использовании навесных угловых головок можно выполнять полную обработку деталей с пяти сторон. На одностоечном продольно-фрезерном станке (рис. 101, д) обычно встраивают поворотный стол.

Свойство работать разнообразными инструментами (фрезами, резцами, зенкерами, развертками, метчиками) присуще всем фрезерным станкам с ЧПУ, благодаря чему эти станки отвечают требованиям интегральной обработки.

Фрезерные станки имеют, как минимум, три программируемых координатных перемещения по осям X’, Y’ и Z’. В сложных станках число управляемых координат доходит до пяти. Большинство вертикально-фрезерных станков снабжены контурной системой программного управления, а продольно-фрезерные — как контурной, так и позиционной, обеспечивающей прямоугольную обработку. Последние изготавливают также в исполнении с преднабором и цифровой индикацией (Ф1).

Достаточно широкое распространение получили станки с заданием цикла обработки непосредственно на рабочем месте, так называемые с ЦПУ (цикловое программное управление). Обычно система управления имеет ряд стандартных элементов циклов (например, нарезание резьбы), которые можно вызывать программой. Программирование величин перемещений исполнительных устройств в станках с ЧПУ осуществляется переставными упорами.

В конструкции направляющих тяжелых станков применяют направляющие качения. Выбор зазоров в приводах подач обеспечивает обработку при встречном и попутном фрезеровании. Технические характеристики фрезерных станков с ЧПУ приведены в табл. 47.

Передний конец шпинделя фрезерного станка имеет наружный фланец с посадочной цилиндрической поверхностью и крепежными резьбовыми отверстиями и двумя шпонками по торцу, а также внутреннее коническое отверстие с конусом 7/24.

Рабочие поверхности столов имеют продольные Т-образные пазы, средний из пазов выполняют с точностью H9, который используют для базирования зажимных приспособлений.47. Технические характеристики некоторых фрезерных станков с ЧПУ

Характеристика	6Р11Ф3	6520Ф3	6Р13Ф3	6М610Ф3
Исполнение	Вертикальный консольный	Вертикальный бесконсольный	Вертикальный консольный	Продольный
Размеры рабочих поверхностей стола, мм: длина ширина	250 1000	320 630	400 1600	1000 3150
Наибольший перемещение стола или бабки, мм: продольное поперечное вертикальное	630 300 350	500 320 350	1000 400 380	3650 1900 900
Мощность главного привода, кВт	5,5	4,0	7,5	30,0
Частота вращения шпинделя, об/мин	80-2200	31,5-1600	40-2000	10-1600
Рабочая подача, мм/мин	5-1200	5-1200	5-1200	3-3000
Скорость холостых перемещений, мм/мин	2400	2400	2400	2400
Цена импульса, мм	0,01	0,01	0,01	0,01
Габаритные размеры станка, мм: длина ширина высота	2320 1865 2240	1480 1890 2185	3015 4150 2580	10300 7000 5300
Масса станка, кг	2200	4050	5700	43000
Точность обработки, мм	0,05	0,06	0,08	0,08
Нестабильность при позиционировании, мм	0,025	0,035	0,04	0,04

Заключение

Вертикально фрезерный станок представляет собой инструмент, который используется для обработки металла, дерева, пластика или композитных материалов. Его главная деталь — это режущая фреза, которая позволяет деформировать и сверлить даже самые твердые материалы. Крепление с режущей запчастью расположено в вертикальном направлении, а с помощью такого станка можно сверлить отверстия, выполнять резку, делать шлифовку. Основные агрегаты ВСФ — плита-фундамент, станина, хобот, шпиндель, фреза, стол для обработки.

Все ВСФ имеют электрическое питание, а мотор обычно крепится на внешней стороне станины. Чтобы выполнять обработку, деталь устанавливается на столе + выполняется дополнительная фиксация с помощью консоли (если она есть). Во время работы резак-фреза вращается вокруг своей оси с большой скоростью, а для контроля подачи заготовки происходит перемещение детали по столу. ВСФ могут оборудовать числовым программным управлением — это позволяет автоматизировать и упростить обработку. Основные «конкуренты» вертикальных станков — горизонтальные, сверлильные, универсальные и широкоуниверсальные установки.

• Кожевников Д. В., Кирсанов С. В. Металлорежущие инструменты. Учебник (гриф УМО). Томск: Изд-во Томского ун-та. 2003.
• Кожевников Д. В., Кирсанов С. В. Резание материалов. Учебник (гриф УМО). М.:Машиностроение. 2007.
• Фрезы // Товарный словарь / И. А. Пугачёв (главный редактор). — М.: Государственное издательство торговой литературы, 1961.
• Статья на Википедии