Токарно-фрезерный станок с ЧПУ

Числовое программное управление стало настоящим прорывом в станкостроении. С появлением агрегатов с ЧПУ владельцы производственных предприятий получили возможность максимально автоматизировать процесс производства. Тем самым были уменьшены проценты бракованной продукции, снижены нагрузки на сотрудников. Именно благодаря станкам с числовым программным управлением удалось высвободить рабочие силы для иных производственных манипуляций. Токарно-фрезерный станок с ЧПУ — одна из самых популярных позиций в современном станкостроении.

Разновидности станков

Станки с числовым программным управлением для выполнения и токарных, и фрезерных операций принято классифицировать по следующим показателям:

Габаритные размеры. Здесь речь идёт про общий вес агрегата. Выделяют:

• Полупрофессиональные весом до 400 кг.

• Профессиональные малые станки весом свыше 400 кг, но не более 1 тонны.

• Профессиональные модели токарно-фрезерных станков с ЧПУ с весом от 1 до 10 тонн.

• Большие профессиональные станки с весом свыше 10 тонн.

Тип фрезерного шпинделя. По данному параметру станки делятся на четыре группы:

• Устройства с простым шпинделем.

• Модификации с противошпинделем.

• Модели с приводным центральным блоком.

• Устройства со шпинделем с осью С-образного вида.

Материал обрабатываемой заготовки:

• Станки для обработки металлов.

• Агрегаты для обработки дерева.

• Системы для обработки заготовок из твёрдых сплавов, высокоуглеродистой стали или легирующей стали.

Сложность предустановленных операций:

• Узконаправленные.

• Мультифункциональные.

У процесса работы со станком каждого типа есть свои особенности. Важно соблюдать рекомендации станкостроительных экспертов.

Устройство оборудования

Токарно-фрезерный станок с ЧПУ — это сложная мультимодульная система, которая состоит из следующих основных технологических элементов:

• Станина. Без основы, базы, на которой закрепляются все узлы, не может существовать ни один станок. Станина — основа всех токарно-фрезерных станков с числовым программным управлением.

• Суппорт. На данном блоке закрепляются режущие (обтачивающие) элементы. Многие агрегаты оснащены несколькими суппортами, что позволяет устанавливать (как следствие — использовать в одном цикле обработки) несколько резцов, фрез. Здесь действует правило: чем больше одновременно установленных режущих элементов, тем меньше требуется участие оператора станка. Из этого правила вытекает одна закономерность: чем больше резцов (меньше человеческих затрат), тем выше цена станка.

• Шпиндель. Подвижный механизм позволяет сделать отверстия или разрезы заданных параметров.

• Система управления. Данный блок отвечает за установку шаговых двигателей и всех направляющих агрегата. Именно посредством системы управления задаётся весь алгоритм обработки заготовки.

• Система охлаждения. Как правило, это либо воздушная система, либо водная. Комбинированные системы охлаждения встречаются крайне редко. Ведущие эксперты металлургической отрасли рекомендуют отдавать предпочтение станкам с воздушной системой охлаждения. Такой выбор обусловлен тем, что вода может повлиять на технические характеристики готового продукта.

• Задняя балка. Это обязательная часть любого профессионального станка.

Залог длительного, эффективного функционирования таких станков — профессиональная эксплуатация и периодические профилактические мероприятия по поддержанию работоспособности устройства.

Принцип работы токарно-фрезерного станка с ЧПУ

В многофункциональных токарно-фрезерных станках с ЧПУ к суппорту крепится фрезерный элемент, который совершает заданные движения вследствие работы независимого двигателя. Фрезеровальная головка может перемещаться в любом направлении и фрезеровать заготовку под любым углом. Фреза определяется заданной оператором программой.

Профессиональные станки с ЧПУ могут выполнять следующие задачи: точение (цилиндрическое, торцевое, коническое), торцовку, фрезеровку, нарезку резьбы (внутренней, внешней), сверловку, расточку, шлифовку, долбёжку. Данные манипуляции позволяют получить готовый продукт со всеми необходимыми отверстиями, углами, дугами и прочим особенностям конфигурации.

Современное программное обеспечение позволяет задавать такие геометрические конфигурации обработки, как синусоид, парабола, фигуры с разными радиусами и сглаженными переходами.

Многие токарно-фрезерные станки с числовым программным управлением имеют предустановленную функцию реагирования на перегрев системы. Если температурный показатель достигает какой-то пограничной отметки, станок, например, автоматически снижает обороты. Если же температура превышена критически, то станок автоматически отключается на время. Когда система остынет, станок можно запустить вновь и обработка продолжится с момента выключения.

Технические характеристики

На токарно-фрезерных станках с ЧПУ по металлу или иному материалу происходит и обтачка заготовок цилиндрической формы, и фрезеровка необходимых паз или распилок. При этом токарная часть работ происходит при следующих принципиальных условия: резец закреплён стационарно, вращается непосредственно заготовка. Фрезеровальная же часть работ строится по иному принципу: вращаются интегрированные инструменты, а не сама заготовка. Числовое программное управление позволяет настроить весь процесс с высокой степенью точности.

Базовый набор технических характеристик многофункциональных станков с ЧПУ содержит следующие позиции:

• Доступный для обработки материал заготовки. Современные токарные станки с числовым программным управлением с функцией фрезерования позволяют обрабатывать не только изделия из металла или металлических сплавов, но и заготовки из других материалов (например, из дерева или высокопрочных полимеров).

• Полезная мощность агрегата. Для крупных или средних промышленных предприятий нужны максимально мощные станки. Для организаций с небольшим объёмом производства подойдут и маломощные устройства.

• Потребляемое напряжение системы. На этот параметр нужно обращать особое внимание: сеть должна выдерживать общее напряжение.

• Размер заготовки. Современные модельный ряд станков весьма вариативен в отношении этого показателя.

• Максимальное расстояние между центрами обработки. Ширина обработки определяет предельную длину исходного изделия.

• Тип рабочего шпинделя (сверлильного, фрезерного). Здесь всё зависит от целей, для который планируется использовать станок.

• Максимально допустимый размер (диаметр) обточки над станиной и суппортом. Этот показатель особенно важен, если токарно-фрезерный станок с ЧПУ должен стать одной из основных составных частей многоступенчатой производственной линии.

• Максимальный ход фрезерного суппорта. От этого параметра зависит, какие изделия в готовом виде будут сходить со станка.

• Число оборотов фрезерного шпинделя в единицу времени. Современные модели, как правило, весьма вариативны по показателю скорости выполнения той или иной операции.

• Тип панели управления.

Для того, чтобы все технические преимущества токарно-фрезерного станка с ЧПУ были использованы по-максимуму, нужно лишь указать программу выполнения работы, задать допустимые параметры по размерам и выбрать чистоту поверхности по одному из доступных классов.

Как выбрать токарно-фрезерный станок с ЧПУ?

Объединение мнений экспертов станкостроительного рынка и советов специалистов различных производственных отраслей позволяют сформулировать следующие рекомендации по выбору токарно-фрезерных станков с числовыми программным управлением:

• Для серийного производства большими партиями нужно выбирать мощные агрегаты, которые смогут обеспечить бесперебойную работу.

• Если предполагается эксплуатация станков на максимальных мощностях, нужно выбирать модели с системой охлаждения (желательно воздушного типа).

• Для небольших производств, мастерских может быть целесообразно использование станков, работающих от сети 220 Вольт.

При выборе следует учитывать и условия эксплуатации станка (помещение, персонал).

Обзор токарно-фрезерных станков с ЧПУ

Лидеры станкостроительного рынка по производству токарно-фрезерных станков с ЧПУ имеют головные офисы и производства в разных странах. Машиностроительная отрасль за последние десятилетия действительно стала мультиполярной. Уже сложно выделить одну или две страны в качестве лидеров. Флагманские станкостроительные компании расположены в Российской Федерации (Metal Master, Колибр), Германии (Spinner), Швейцарии (Jet), Китае (DMTG), Тайвани (Polygim), Польше и Турции (Stalex), Южной Корее (FFG DMC).

Лидеры продаж последней пятилетки:

• Станки Spinner линейки ТМ. Они ориентированы на ультрапрецизионную многоосевую токарно-фрезерную обработку.

• Станки DMTG спецификации CKE-CKE/Z.

• Станки CNC серии DLE модификации M.

• Токарно-фрезерные станки Diamond CSL-42-2Y тайваньского производителя Polygim.

• Настольные станки с ЧПУ Metal Master с вариатором 280x700 MV. Модель отличается усиленным суппортом.

Покупать токарно-фрезерные станки с ЧПУ, как и другое производственное оборудование, нужно только у официальных представителей брендов. Это позволит получить устройство с гарантией, которое отлично покажет себя в процессе эксплуатации. При возникновении неисправностей все заботы по ремонту на себя в таком случае возьмёт аффилированный сервисный центр. Не стоит рисковать и покупать станки у сомнительных продавцов.