Технические характеристики станков с ЧПУ

Числовое программное управление (ЧПУ) активно внедряется в современные производственные процессы. Создано разнообразное оборудование, обеспечивающее высокоточную скоростную обработку. Основные технические характеристики станков с ЧПУ помогают ориентироваться в потоке информации и делать правильный выбор.

• Основные технические характеристики станков с ЧПУ
  • Токарный
  • Расточный
  • Сверлильный
  • Фрезерный

Основные технические характеристики станков с ЧПУ

Станки с ЧПУ, прежде всего, классифицируются по своему назначению. Выделяются такие разновидности: токарные, фрезерные, сверлильные, расточные, а также оборудование для проведения специальных работ. Кроме того, выпускаются универсальные станки, способные выполнять разнообразные функции, — многоцелевые обрабатывающие центры.

Каждый тип станка имеет свои специфические параметры, но можно отметить и общие для всех разновидностей критерии: класс точности, тип устройства ЧПУ, число управляемых координат, т. е. количество плоскостей, в которых обрабатывается заготовка. Основные рабочие характеристики и оснащение оборудования зависят от его назначения и технологических возможностей.

Токарный

Токарные станки с ЧПУ предназначены для изготовления деталей сложной формы из цилиндрических заготовок в автоматическом режиме. Они способны обеспечить до 6 управляемых осей обработки с использованием до 6 разных рабочих инструментов. К данной категории оборудования относятся непосредственно токарные станки целевого назначения, универсальные, карусельного и лоботокарного типа, токарно-фрезерные обрабатывающие центры.

Токарные станки могут оснащаться головкой револьверного типа с приводом для специальных приспособлений, контршпинделем со специальным зажимом цангового типа, задним суппортом для обработки заготовок с обратной стороны. Универсальные аппараты обеспечивают выполнение любых токарных операций. В них могут закладываться такие особенности: приводной инструмент, головки для сверления, фрезерования и шлифования, система автоматической смены инструмента.

Технические характеристики, на которые следует обратить особое внимание:

1. Скорость обработки. Она зависит от скорости вращения шпинделя и линейного перемещения суппорта. Скорость вращения, как правило, составляет 4000–10000 об/мин, а при горизонтальной станине — до 20000 об/мин. Ускоренное линейное перемещение может достигать 10–12 м/мин.
2. Мощность двигателя шпинделя. Она определяет эффективность работы. Токарные станки с ЧПУ могут иметь мощность 45–50 кВт и более.
3. Размеры обрабатываемой заготовки. Лимитируется максимальный диаметр и наибольшая длина. Эти параметры связаны с габаритами и мощностью. Диаметр может находиться в диапазоне от 40 до 150 см, а стандартная длина — до 100–150 см, но есть станки, где она превышает 10 м.
4. Точность позиционирования. Она определяет класс точности обработки и точность повторений. В токарных станках с ЧПУ она достигает 0,003–0,005 мм.

При выборе оборудования следует обращать внимание на номенклатуру обрабатываемых материалов. Чаще всего они используются для металлообработки. Обеспечивают черновую и чистовую обработку с точностью до 7-го квалитета. Для деревообработки можно использовать менее мощные станки с меньшим классом точности.

Расточный

Расточные станки с ЧПУ выпускаются с горизонтальным или вертикальным расположением шпинделя. Многоцелевой вариант с горизонтальным расположением шпинделя или горизонтально-расточной станок предназначен для обработки крупногабаритных изделий. Он оснащается измерительными датчиками, обеспечивающими высокую точность обработки. Многоцелевой с вертикальным шпинделем или координатно-расточной станок может иметь до 5 управляемых осей. Трехкоординатная модель оснащается двухповоротным столом. Высокоточное перемещение рабочего инструмента обеспечивается шариковыми винтовыми парами. Современные станки обеспечивают выполнение такие операций: растачивание, зенкерование, сверление, нарезка резьбы, обтачивание; торцевое и цилиндрическое фрезерование, подрезка торцов.

Основной параметр расточных станков — диаметр шпинделя. По нему определяется тип оборудования: малый (диаметр 50–130 мм), средний (90–200 мм) и тяжелый (свыше 200 мм). Диаметр шпинделя может достигать 350 мм. Другие важные характеристики:

1. Мощность. Для горизонтальных станков она составляет 20–40 кВт, а вертикальных — до 10–15 кВт.
2. Размеры рабочего стола. Они определяют габариты обрабатываемой заготовки. Могут находиться в диапазоне от 100 × 50 см (для малого класса) до 200 × 180 см (тяжелые станки).
3. Скорость вращения шпинделя. Она регулируется в широком диапазоне и зависит от мощности двигателя. В станках с ЧПУ может достигать 1500–2000 об/мин.

Оборудование предназначено для обработки разнообразных материалов. Способны работать со сталью, чугуном, цветными металлами.

Сверлильный

Сверлильные станки с ЧПУ способны обрабатывать изделия фланцевого, корпусного и плоскостного типа с использованием разного инструмента (сверла, развертки, зенкеры и т. п.). Они выпускаются нескольких разновидностей:

• вертикально- и горизонтально-сверлильного типа;
• с одним или несколькими шпинделями;
• с ручной и автоматической сменой инструмента.

Предлагаются также многооперационные сверлильно-фрезерные аппараты.

Функциональные способности станков расширяются за счет дополнительной оснастки:

• поворотные, наклонные и маятниковые рабочие столы;
• навесные кондукторы;
• патроны для нарезания резьбы;
• револьверные головки;
• патроны быстросъемного типа.

Особой конструкцией отличаются радиально-сверлильные станки с возможностью поворота колонны на 360 °. Они имеют цифровую индикацию и систему коррекции по длине инструмента. Точность позиционирования стола составляет 0,05 мм, а установки координат на радиально-сверлильном станке — 0,001 мм. Количество управляемых координат 3. Одновременно можно управлять двумя координатами.

Основные технические характеристики:

1. Максимальный диаметр сверления. Определяет возможности оборудования. Наиболее распространены станки, способные сверлить отверстия до 80 мм.
2. Скорость вращения шпинделя и ее регулировка. Частота вращения может достигать 2000–3000 об/мин.
3. Размеры рабочего стола. Они зависят от габаритов самого станка. Ширина обычно составляет 40–60 см, а длина может достигать 1,5–2 м и более.

 Важно!  Сверлильные станки с ЧПУ работают с любым материалом, но наиболее востребовано оборудование для обработки черных и цветных металлов.

Фрезерный

Группа  фрезерных станков с ЧПУ  включает несколько типов специфического оборудования: трехкоординатные фрезерные станки, многофункциональные станки с вертикальным шпинделем, наклонно-поворотным столом и горизонтальным шпинделем и наклонно-поворотным столом, многоцелевые станки с универсальной фрезерной головкой, продольно-фрезерные станки для обработки панелей, лонжеронов с горизонтальным и вертикальным расположением стола, а также столом адаптивного типа.

Наиболее востребованы трехкоординатные станки, способные выполнять такие операции: сверление, зенкерование, развертка, растачивание, нарезание резьбы, фрезерование плоскостей, карманов, отверстий, контуров и т. п. В современных станках обеспечивается автоматическая смена инструмента по программе, обратная связь через измерительные датчики, коррекция инструмента.

Основные технические характеристики:

1. Размеры рабочего стола. Они определяют габариты заготовок, которые можно обработать на станке. Выпускаются мини-варианты с максимальной длиной заготовки 50–60 см до крупногабаритных станков, где можно устанавливать детали 10 и более м.
2. Материал портала. От него зависит качество обработки. Лучший вариант – чугун. В бюджетных моделях используется алюминий.
3. Параметры шпинделя. Скорость его вращения зависит от расположения. При горизонтальном расположении она может достигать 20000–22000 об/мин. Наиболее часто параметр регулируется в пределах 3000–8000 об/мин.
4. Наличие автоматической смены инструмента. В дешевых конструкциях она остается ручной.
5. Управление. Оно может осуществляться через компьютер или с использованием специальных стоек.

Важное значение придается обслуживанию оборудования. В современных станках предусмотрен простой ввод программ и система коррекции. Настройка вполне доступна любому оператору.

Станки с ЧПУ выпускаются разного типа с целевым назначением. Можно подобрать и многоцелевые, универсальные обрабатывающие центры. Важно правильно оценить технические характеристики оборудования и определить целесообразность внедрения такой техники. При правильном выборе достигается заметная экономическая выгода.