Вертикально фрезерный станок ЧПУ по алюминию

 

 

 

 

1. Технико-экономические показатели станка

 

 

 

Рис.1 Общий вид RH200 «DE»

 

 

Степень автоматизации

 

Главным преимуществом, благодаря которому ручные агрегаты отстают от установок с ЧПУ – это электронное оснащение, состоящее из приводов, электромоторов и дополнительных вспомогательных механизмов. Наличие таких функций облегчает и автоматизирует процесс обработки.

При этом установка на оборудование программного числового управления в разы увеличивает его производительность, надежность и точность выполнения операций на больших скоростях резания, а также уникальную точность позиционирования фрез и иных режущих инструментов, полностью автономный станок может работать почти без участия человека, от оператора требуется только следить за работой оборудования, а в случае необходимости проводить наладку (переналадку) его систем и программ, загружать заготовки и убирать готовые изделия.

 

Применение станков с ЧПУ способствует снижению производственных затрат, повышению производительности, минимизации расхода материала и снижению уровня брака конечной продукции. Основное преимущество вертикально-фрезерных станков с ЧПУ — исключительно высокая точность и скорость обработки изделия при относительно низкой его себестоимости.

 

Конкурентоспособность

 

В условиях ограниченного рабочего пространства малогабаритный станок будет оптимальным решением для обеспечения бесперебойного производственного процесса. На данный момент на рынке представлено огромное количество фрезерных станков с системой числового программного управления небольшого размера.

 

Так же вертикально-фрезерные станки с ЧПУ выигрывают в стоимости в отличии от обрабатывающий центров. Высокая точность и повторяемость – преимущество над ручными фрезерными станками.

Одним из самых значимых параметров станка является его номинальная мощность. Подбирая оптимальную величину, стоит оценить характер и сложность планируемых задач. От мощности фрезерного станка напрямую зависит его производительность, спектр выполняемых операций и скорость обработки каждого изделия.

 

 

 Основные тенденции и перспективы развития

 

Увеличение производительности - вот главная тенденция в развитии ЧПУ станков. Но как увеличится производительность зависит только от удачного внедрения новых технологий.

 

 

Одни из важных тенденций развития современных станков:

 

• Повышение точности обработки на станках;
  
  

• Уменьшение времени смены инструментов;
  
  

• Повышение надёжности компонентов станка;
  
  

• Уменьшение времени на переналадку станков;
  
  

• Увеличиваются скорости быстрых перемещений;
  
  

• Объединение отдельных станков в группы и организация удаленного (сетевого) управления в пределах технологической цепочки производства;
  
  

• Увеличение мощности станков;
  
  

• Упрощение механики и увеличение электронных составляющих.

   

   

 

2.Выбор технических характеристик станка

 

Фрезерные станки с ЧПУ – это преимущество любого предприятия. Функциональные возможности станка, его характеристики, затраты на обслуживание и ремонт – всё вместе оказывает значительное влияние на прибыль предприятия в целом. Как выбрать станок с ЧПУ следует руководствоваться не только его «мгновенной» стоимостью, сколько балансом затрат/прибыли которую он в итоге обеспечит.

 

Поставщики оборудования при продаже ради маркетинга делают упор на второстепенных характеристиках, упуская более важные моменты. Чтобы не сделать ошибок в выборе станка необходимо обратить внимание на:

 

• Размеры стола;
  
  

• Максимальную глубину фрезерования («высота по Z»);
  
  

• Жёсткость стола (число опор). Жёсткость станка обеспечивается массой, чем она выше, тем сильнее гасятся колебания. Станки разной конструкции имеют различную жёсткость. Литые конструкции станка лучше гасят колебания, но менее прочные, чем сварные конструкции станка;
  
  

• Материал покрытия стола (пластик, металл, наличие «жертвенного стола»);
  
  

• Способ крепления заготовки (наличие системы «вакуумный стол» и тип вакуумного насоса);
  
  

• Производителя электрической системы и системы ЧПУ станка;
  
  

• Мощность электродвигателей инструментального портала;
  
  

• Тип и качество продольных направляющих портала. Направляющие качения (шариковые или роликовые) более скоростные, но менее жесткие и, как правило, более восприимчивы к нагрузкам;
  
  

• Наличие датчика длины вылета инструмента;
  
  

• Производителя, мощность и тип системы охлаждения шпинделя;
  
  

• Наличие системы автосмены режущего инструмента;
  
  

• Обрабатываемый материал вертикально фрезерного станка ЧПУ по алюминию – алюминий. Это мягкий металл, а значит нет необходимости в станке с высокими моментами, а нужен с высоким числом оборотов.

 

3.Приводы станка

 

В станках фрезерной группы имеются приводы: главный, обеспечивающий вращение инструмента, и вспомогательные, обеспечивающие подачу по осям, как линейную подачу, так и возможное вращение стола или вращение фрезерной головки.

 

 

В приводах высокопроизводительных станков применяются высокомоментные двигатели постоянного тока.

Они имеют ряд очевидных преимуществ:

1. Результирующая скорость Vрез автоматически поддерживается на оптимальном уровне.

2. Изменение величины подачи происходит без резких остановок и скачков скорости.

3. Упрощённая конструкция шпиндельного узла упрощает техническое обслуживание.

На высокопроизводительные автоматизированные станки устанавливается регулируемый привод. Он состоит из двигателя постоянного и тиристорного преобразователя напряжений. Мощность привода станка меняется при изменении частоты вращения шпинделя. Минимальная частота вращения – 1 об/мин. Наличие такого привода избавляет от необходимости установки дополнительных механических передач для выполнения рабочих движений при установочных перемещениях.

 

 

 

В приводах подач нашли применение синхронные двигатели и бесконтактные двигатели постоянною тока, а также в ряде случаев асинхронные двигатели.

К ним предъявляются следующие основные требования:

• широкий диапазон регулирования скорости;
  
  

• высокая максимальная скорость;
  
  

• высокая перегрузочная способность;
  
  

• высокое быстродействие при разгоне и торможении в режиме позиционирования;
  
  

• большая точность позиционирования.

   

   

4. Направляющие станка

 

Профильные рельсовые направляющие используются при построении станков с ЧПУ, для которых точность обработки ставится на первое место в списке требований к эксплуатационным характеристикам. Материал изготовления – высоколегированная подшипниковая сталь. После черновой обработки направляющие подвергают закалке токами высокой частоты. Твердость поверхности достигает 55-60 HRC. Точность изготовления профиля ±0,005-0,02 мм (зависит от типоразмера направляющих и от производителя).

 

 

Рис.2 Профильная рельса

 

 

Преимущества перед другими типами направляющих:

 

• в отличие от цилиндрических направляющих, профильный рельс крепится к опоре в нескольких точках, что помогает предотвратить провисание под воздействием нагрузок со стороны шпинделя или стола;
  
  

• на боковой поверхности вырезаны дорожки качения. Профиль соприкосновения с шариком в подшипнике каретки представляет собой дугу, а не точку, как в валах на опорах, это повышает износостойкость направляющих.

   

 

Полированные валы не имеет смысла делать более 1м так, при увеличении длины возможно провисание направляющей, в связи с чем ухудшается точность.

 

 

Рис.3 Полированный вал

 

Цилиндрические рельсы крепятся непосредственно к станине по всей длине, убирая основной недостаток полированных валов: рельсы не прогибаются и передают нагрузку на саму конструкцию станка. С помощью направляющих также повышаются грузоподъемность, точность и жесткость перемещения.

От качества изготовления элементов опорно-направляющей группы напрямую зависит точность позиционирования по всем трем осями.

 

 

Рис.4 Цилиндрическая рельса

 

5.Шпиндельные узлы станка

 

Шпиндель – главный рабочий орган фрезерного станка с ЧПУ (непосредственно на предприятиях иногда используется название «главный привод»).

 

Отличается от серийных электродвигателей бытового и промышленного применения характеристиками и конструкционными особенностями исполнения:

 

• максимальное количество оборотов у шпинделя для фрезерного станка с ЧПУ выше;
  
  

• на эти двигатели устанавливаются системы принудительного охлаждения;
  
  

• поскольку ось шпинделя сильнее нагружается в радиальном направлении, в нем используются усиленные радиальные подшипники.

 

 

Рис.5 Шпиндельный узел

 

Шпиндельные узлы предназначены для передачи вращательного движения и крутящего момента от коробок скоростей к обрабатываемой детали или инструменту. От шпиндельной головки во многом зависят такие параметры, как точность обработки на станке c ЧПУ. Она несет шпиндель с зафиксированным на нем инструментом.

 

Основные требования к шпинделям станков следующие:

 

1. Точность вращения, определяемая радиальным, осевым и торцовым биениями переднего конца шпинделя.
   
   

2. Жесткость, характеризуемая величиной упругих деформаций шпинделя под действием сил, возникающих при обработке.
   
   

3. Виброустойчивость. Это требование предъявляется особенно к шпинделям скоростных станков при выполнении отделочных операций.
   
   

4. Износостойкость трущихся опорных поверхностей при опорах скольжения и при продольном перемещении шпинделя (например, на сверлильных и расточных станках).
   
   

Конструкция шпиндельного узла должна быть такой, чтобы наряду с выполнением комплекса технологических команд достигалось сохранение точности вращения шпинделя, исключающее осевое и торцовое биение, а также суммарной жесткости всего узла для предотвращения деформирования.

 

 6.Несущая система станка

 

Конструкция установки с ЧПУ не сильно отличается от аналогичного оборудования без программного обеспечения. Главный достоинство установок с ЧПУ – это возможность осуществлять операции с высокой точность, скоростью и без вмешательства человека в процессе фрезерования.

 

 

Станина и корпусные детали – главные части несущей системы станка. Высокая жесткость и малая вибростойкость это главные показатели качества деталей несущей системы станка. Несущую систему станка образует совокупность его элементов, через которые замыкаются силы, возникающие между инструментом и заготовкой в процессе резания. Станина служит для монтажа деталей и узлов станка, относительно неё ориентируются и перемещаются подвижные детали и узлы. Корпусные детали: поперечины, хоботы, ползуны, плиты, суппорты и т.д.

 7.Типичные представители

 

SL09B

Портальный фрезерный станок с ЧПУ по алюминию представляет собой высокоточное оборудование для обработки различных материалов и изготовления изделий широкого спектра. Числовое программное управление позволяет задать любые параметры конечного изделия и получить отличный результат в кратчайшие сроки.

 

 

Рис.6 Станок с ЧПУ 2400Х1200Х300 SL09B

 

 

Рабочая поверхность, мм	2400х1200х300
Мощность шпинделя, Вт	3000
Охлаждение шпинделя	Водяное
Тип двигателя	Шаговые двигателя nema34
Система управления	DSP пульт 0501
Программное обеспечение	Type3, ArtCam
Габариты, мм	2900х1900х1600
Масса, кг	890

 

 

Роутер 3525КМ

 

 

 

Рис.7 Станок с ЧПУ Роутер 3525КМ

 

Вертикальный обрабатывающий центр нового поколения, сочетающий в себе передовые технологии, легкость эксплуатации, производительность и качество. Самая высокая производительность среди вертикальных обрабатывающих центров данного класса. Сокращение времени обработки благодаря высоким скоростям подачи, ускорению/торможению и смене инструмента.

 

Рабочее поле	Рабочее поле XYZ, мм	360x230x140
	Нагрузка на стол, кг	До 50
Шпиндель	Мощность шпинделя, кВт:	0.8
	Частота вращения шпинделя, об/мин	3000 - 24000
	Тип охлаждения шпинделя	система жидкостного охлаждения
Управление	Язык управления	G-code, M-code (ISO)
Привод	Тип передачи по оси X	ШВП 12 х 5 HIWIN
	Тип передачи по оси Y	ШВП 12 х 5 HIWIN
	Тип передачи по оси Z	ШВП 12 х 5 HIWIN

 

 

 

 Заключение

 

Станки с ЧПУ сделали прорыв в организации высокой автоматизации производства. Появление станков с ЧПУ увеличило производительность труда и дало тенденции для дальнейшего развития производства.