Классификация сверлильных станков с ЧПУ: виды и особенности

Востребованный на многих предприятиях вертикально сверлильный станок ЧПУ, подразделяется на разные виды и классы сложности. Такие станки применяют, чтобы выполнять работы по сверлению различных отверстий в заготовках; заниматься зенкерованием, рассверливанием.

Для этих операций, а также для нарезания резьбы внутри детали, пользуются свёрлами с хвостовиками цилиндрической или конической формы, резьбонарезными головками, развёртками, зенкерами, метчиками, прочим инструментом.

Виды станков и их конструктивные особенности

Многофункциональный сверлильный станок</a srcset=

с ЧПУ» width=»300″ height=»300″ /Ю Многофункциональный сверлильный станок с ЧПУ

Наличие цифрового программного управления в оборудовании вносит коррективы в конструкцию и компоновку. Сверлильные станки этого типа имеют дополнительный функционал и могут использоваться для поточного производства.

Главным отличием является подвижный рабочий стол. С помощью системы подач он может изменять свое положение в горизонтальной (продольной и поперечном направлении) и вертикальной плоскости. Это осуществляется с помощью шаговых двигателей или сервоприводов, соединенных с электронным блоком управления. Таким образом достигается максимальный показатель автоматизации работы сверлильного оборудования с ЧПУ.

Существуют следующие конструктивные особенности, характерные для этого типа оборудования:

  • расположение шпинделя – вертикальное или радиальное. Чаще всего встречаются модели с вертикальным шпинделем и возможностью поворота рабочего головки;
  • исполнение – настольное или напольное. Для обработки массивных заготовок с большими габаритами необходим хороший показатель устойчивости. Его могут обеспечить только напольные модели;
  • револьверные головки. Они дают возможность применять несколько типов сверл без смены каждой. Изменение положения конкретного сверла происходит за счет смещения головки;
  • количество шпинделей. Для одновременной обработки заготовки в сложных станках предусмотрены несколько шпинделей.

Функционирование рабочей головки и координатного стола выполняется с помощью блока ЧПУ, установленного в оборудование. Современные модели имеют электронный блок управления с возможностью подключения к компьютеру. Это дает возможность оперативно составлять программы для обработки без промежуточного задействования станка. В дальнейшем достаточно загрузить ПК в блок управления и протестировать ее.

Аналогом револьверной головки является инструментальный магазин. Этот блок предназначен для атомической смены режущего инструмента в процессе обработки материалов.

Координатно-расточные станки

Сведения о наиболее покупаемых координатно-расточных станках в Российской Федерации приведены в табл. 8, а общий вид станка — на рис. 10.

Таблица 8. Технические характеристики координатноBрасточных станков

Модель Размер
стола, мм
Диаметр
растачивания, мм
Расстояние от
торца шпинделя

до плиты, мм

Частота вращения
шпинделя, мин–1
Габариты
(Д Ш В), мм
Масса, кг
2431СФ10 320 560 220 575 3000 1900x1580x2300 2500
2Е440А 400 710 250 630 2000 2440x2195x2385 4565
2Е450АФ30 630 1120 250 750 2500 3350x2500x2885 800

Станок модели 2431 СФ10

Рис. 10. Станок модели 2431 СФ10

Классификация

Классификация станков по ЭНИМС для работ по металлу имеет 9 групп. Сверлильные и расточные металлообрабатывающие станки по классификации попали во 2 группу. В этой группе, как и в большинстве других, оборудование делится на 9 типов:

  • Вертикально-сверлильные;
  • Одношпиндельные полуавтоматические;
  • Многошпиндельные полуавтоматические;
  • Одностоечные координатно-расточные;
  • Радиально-сверлильные;
  • Расточные;
  • Алмазно-расточные;
  • Горизонтально-сверлильные;
  • Разные сверлильные.

Каждый из сверлильных станков имеет своё основное назначение. Разновидности их в таблице распределены по принципу уменьшения популярности. Классификация проводилась на основе изучения спроса, на все типы сверлильного оборудования.

Классификация по универсальности

Станки сверлильной группы по назначению делятся на 3 большие группы:

  • Универсальные – их назначение в выполнении широкого диапазона номенклатуры работ по металлу. Их универсальность в проведении работ мешает задействовать их в массовом производстве деталей. Зато штучные детали на таких станках можно обработать от А до Я – высверлить открытое или закрытое отверстие, нарезать резьбу, произвести зенкерование детали и т.д.
  • Для сверления глубоких отверстий при производстве однотипных деталей используются станки из группы «специализированные». Основные представители этого класса оборудования работают на поток в массовом производстве. Они специализируются на выполнении одной или нескольких операций.
  • «Специальные» — такие станки могут выполнять несколько операций одновременно или поэтапно для обработки одной заготовки.

Как и все станки по металлу, сверлильные станки различаются по массе, классу точности, уровню автоматизации, устройство стола.

Типы сверлильных станков

Виды сверлильных станков из группы «универсальные»:

  • Вертикально-сверлильные станки.
    • Настольные — предназначаются для обработки небольших деталей. Оборудование этого типа способно обрабатывать отверстия диаметром от 3 до 18 мм.
    • Станки средней группы с диаметром максимального сверления от 25 до 50 мм. Движение шпинделя относительно рабочей поверхности стола может быть только вертикальной плоскости, что предполагает перед работой перемещение самой детали для установки её в необходимое для обработки положение. Вращение шпинделю передаётся посредством зубчатой передачи от вертикально расположенного двигателя. Он может находиться в кожухе, закреплённым к корпусу.
  • Радиально-сверлильные станки. Принцип работы отличается от вертикальных тем, что заготовка крепится в определённом положении на столе или плите, а относительно неё перемещается инструмент, закреплённый в шпинделе. Для крепления детали у плиты имеются пазы в виде буквы «Т». Некоторые станки относится к разряду переносных, имеют поворотную шпиндельную головку, чего не имеют станки вертикально-сверлильной группы. Диаметр сверления до 100 мм. Используется, как правило, для сверления заготовок большой массы и габаритов. Как в любом правиле, существуют исключения, поэтому станки этого вида можно встретить в цехах массового производства. Частота вращения и подача регулируются за счет переключения рукояток. Кроме этого, на станке может регулироваться высота расположения шпинделя путем перемещения траверсы по колонне. Траверса перемещается вручную в зависимости от необходимой высоты расположения инструмента для обработки.
  • Горизонтально-сверлильные. Как правило, они применяются для сверления глубоких отверстий. Вес и габариты заготовок диктуют особенности обработки на данном станке. Для лёгких деталей главное движение — вращения относительно обрабатывающего инструмента. Тяжёлые заготовки остаются при обработке неподвижными.
  • Настольные станки относятся к разряду одношпиндельных. Частота вращения регулируется ременной передачей. Предназначаются для сверления отверстий малого диаметра. Недавно настольные станки, предназначенные для переноса их по месту необходимого проведения сверлильных работ, стали оснащаться магнитной подошвой. Магнит внутри основания служит для крепления станка к металлической поверхности. Мощного магнита вполне хватает, чтобы станок был устойчивым без дополнительных креплений. Его можно взять с собой и на полевой стан и на строительство дома и даже использовать его в мостостроении. Главное, чтобы на месте проведения необходимых работ, был достойный источник для питания электродвигателя. Если нет достаточного питания, то все остальные преимущества работы подобных станков оценить в полевых условиях не удастся.
  • Многошпиндельные сверлильные станки могут выполнять поэтапно несколько операций в обработке одной заготовки. После проведения одной части работы, без потери времени на смену инструмента, в ход вступает следующее сверло. Станки, имеющие такую компоновку, применяются в массовом производстве, так же как и оборудование, которое позволяет параллельно выполнять сверление в заготовке нескольких отверстий. Шпиндель, в котором свёрла разного диаметра расположены в ряд используется при изготовлении детали с расширяющимся внутренним диаметром. Принцип проведения обработки заготовки состоит в том, что сначала проводится обработка самым тонким, из необходимых, сверлом, а далее по возрастанию диаметров.

Устройство и принцип работы

Станки состоят из следующих компонентов:

  • стального или чугунного основания;
  • рабочего стола с перемещаемой координатной плоскостью;
  • шаговых двигателей для позиционирования стола;
  • револьверной головки для крепления свёрл;
  • суппорта;
  • несущей колонны;
  • электродвигателя;
  • коробки переключения скоростей вращения шпинделя;
  • подвесного пульта управления;
  • блока с ЧПУ;
  • предохранительного стекла;
  • системы охлаждения.

Также возможно расширение функций оборудования под решение специфических задач:

  • поворотные или наклонные механизмы рабочих столов;
  • установку патронов резьбонарезного типа;
  • монтаж навесных кондукторов;
  • замену стандартных патронов на быстросъёмные или револьверные;
  • поворотной колонны.

Для программирования ЧПУ могут использоваться следующие методы:

  • набор программы через интерфейс управления;
  • установка перфокарт, применение перфолент или других запоминающих устройств;
  • изменение положения специальных переключателей или применения упоров.

Работа оборудования сверлильного типа с ЧПУ основана на следующих принципах:

  • Программируется ЧПУ или используются предустановленные настройки.
  • Оператор устанавливает заготовку, определяет её координаты размещения на рабочем столе.
  • Последовательно вводятся координаты в программу.
  • Программа рассчитывает траекторию перемещения инструмента или рабочего стола при запуске процесса обработки.
  • Устанавливаются свёрла, фиксируются. Обязательно выбирается правильное их положение внутри патронов.
  • Запускается программа на выполнение. Начинают работать механические узлы.
  • Сверло позиционируется над заданной программой точкой, выполняется обработка заготовки.
  • После завершения обработки, рабочий инструмент перемещается в исходное положение.
  • На управляющем дисплее выдаётся сообщение о завершении всех задач. Далее нужно заменить деталь на заготовку, выбрать программу, выполнить последовательно весь алгоритм заново.

Самодельный станок

Сегодня цена на станки высокая, поэтому для бытовых нужд оборудование можно сделать своими руками. Схема такого устройства довольно проста. Понадобится четыре основных компонента:

  • Дрель.
  • Фундаментная плита.
  • Вертикальная стойка.
  • Механизм подачи.

Для начала нужна примерная схема будущего станка. Такая схема чертиться своими руками на базе имеющихся материалов. В качестве фундаментальной плиты можно использовать толстую мебельную доску. Вертикальная стойка делается из толстой фанеры или ДСП. Основание и вертикальная стойка скрепляется своими руками с помощью саморезов и уголков.

После этого делаются направляющие для перемещения дрели. Их изготавливают из металлических полос и прикручивают к стойке. Дрель закрепляется с помощью стальных хомутов и резиновых прокладок к колодке. Механизм подачи должен опускать и поднимать дрель. Схема его довольно проста. Нужно использовать рычаг и пружину, придающую жесткость устройству.

Сверлильные устройства сегодня представлены в большом ассортименте. В зависимости от целей, можно подобрать себе нужную модель или сделать ее своими руками.

Послевоенный бурный рост промышленного производства в СССР потребовал срочного расширения станочного парка. Чтобы предотвратить отток валюты за рубеж, отечественные конструкторские бюро занялись разработкой металлорежущего оборудования. Сначала выпускалась базовая модель, которая опробовалась в реальных условиях. После этого проходило усовершенствование механизма. Таким модифицированным агрегатом является вертикально-сверлильный станок 2Н118.

Современные обрабатывающие центры

Сверлильные центры с ЧПУ имеют базу фрезерного агрегата с ПУ. Изолированная рабочая зона с наличием узла со сменой быстрорежущего инструмента и функцией авто удалённой стружки с подачей жидкости с охлаждающим режимом через шпиндель являются основным отличием этого аппарата. Обрабатывающие центры предназначены для быстрой обработки высокого качества, благодаря разнообразным инструментам, разным операциям и бывают:

  • горизонтальные;
  • вертикальные.

Данные машины способны работать как в автомате, так и в полуавтомате и придерживаются таких операций, какие выполняют сверлильные и фрезерные машины.

Классификация сверлильных станков с ЧПУ: виды и особенности

Поэтому они смело:

  • высверливают;
  • зенкеруют;
  • фрезеруют;
  • развертывают отверстия;
  • нарезают наружную резьбу;
  • нарезают внутреннюю резьбу.

При желании мастера, данные центры могут выполнять процесс шлифования. Основными узлами центра считается многопозиционный сменщик инструмента, который способен управляться с ПУ нового поколения. Позиционированная система инструмента позволяет достигать как высокоточную обработку, так и сокращает время на операцию.

Обозначение

По буквам и цифрам в маркировке об оборудовании можно рассказать если не всё, то очень многое. Аббревиатура специалисту, работающему со станками по металлу, скажет об его основных характеристиках.

Буквенно-цифровое обозначение на корпусе указывает:

  • первая цифра — на группы по таблице классификации металлообрабатывающего оборудования;
  • вторая цифра – на тип оборудования;
  • если на втором месте указывается буква, то это говорит о модернизации базовой модели;
  • максимальный диаметр сверления в мм определяется по значению последних 2 цифр.
  • если в конце стоят буквы «Н», «П», «В», «А», «С», то они указывают на точность, «М» — магазина со сменным инструментом.

Классификация станков по ЭНИМС

Классификация станков по ЭНИМС

Модернизированные станки с ЧПУ имеют в маркировке, обозначение перед типом букву «Ф» с цифрой. Значение цифры указывает:

  • станок имеет цифровую индикацию и предварительный набор координат. Назначение этой системы состоит в том, чтобы, отработав один из заданных циклов, станок остановился. Для запуска следующей операции необходимо нажать кнопку. Запрограммированное устройство автоматически выведет сверло на необходимую позицию. Движение инструментов программируется посредством записи действий на перфоленту.
  • станок оснащён позиционными и прямоугольными ЧПУ. Назначение этой системы выставить одновременно от 1 до 5 инструментов в рабочую позицию.
  • контурные системы ЧПУ. Импульсный сигнал определяет необходимое расстояние для перемещения инструмента в заданную точку.
  • система ЧПУ универсальная.

Принципы выбора

Выбор станков необходимо выполнять на основе следующих критериев:

  • мощности силового агрегата;
  • функциональных возможностей сверления — поворотный стол, крепление одного или набора свёрл, скорость позиционирования рабочего инструмента;
  • технических характеристик координатной площадки — размеров, предельно допустимой нагрузки;
  • частоты вращения головки со сверлом;
  • типа установленной системы охлаждения, метода подачи жидкости;
  • параметров перемещения рабочего инструмента над столом, определяющих допустимые размеры для обрабатываемых деталей;
  • точности позиционирования;
  • характеристик ЧПУ, удобства управления, программирования, ввода данных;
  • стоимости оборудования;
  • длительности гарантийного срока;
  • сложности обслуживаний, ремонтов, наличия в продаже расходных материалов.

Обзор лучших моделей

Среди лучших моделей следует фрезеровально-сверлильных станков следует отметить. Промышленная модель для крупного производства. Оснащена ЧПУ и АСИ. Массой 5 тонн. Повышенный класс точности. Диаметр растачивания до 8 см. 3 оси управляемых координат.

JET Jmd-1. В своей серии самый малогабаритный станок. Вес оборудования всего 55 кг. Для уменьшения вибрации корпус сделан из серого чугуна. Снабжен правым и левым вращением шпинделя. Поперечный ход рабочего стола – 10 см.

Proma FPX-25 E 25951000. Предназначен для точной обработки металлических изделий. Имеет 2 скорости, вес агрегата – 60 кг. Размер рабочего стола 40х90 см.

Сверлильно-фрезеровальные станки производятся в самых разных ценовых категориях. Это могут быть и огромные промышленные агрегаты для крупных производств и небольшие станки для домашнего использования.

Сверлильно-фрезеровальное оборудование работает практически за два станка. Это позволяет выполнять целый ряд операций. Если станок снабжен ЧПУ, то качество обработки и его точность повышаются. Такое оборудование удобно применять на крупном производстве, поскольку сокращается количество рабочих рук, необходимых для обработки заготовок.

Как подобрать?

Рассмотрим основные характеристики подбора радиально-сверлильного станка:

  • максимальный диаметр, который обрабатывается с помощью сверла в стальных либо чугунных заготовках;
  • максимальным размером нарезаемых резьбовых метчиков;
  • мощность электродвигателя шпинделя;
  • радиус перемещения шпиндельных бабок;
  • угол поворотов траверса;
  • максимальное отдаление среди столов и торцов шпинделя, которое определяет самую высокую обрабатываемую заготовку (за вычетом габаритов прибора);
  • самое высокое перемещение по вертикали пиноли с прибором, которое определяет глубину обработок;
  • диапазон подач и число ступеней вращений шпинделя;
  • присутствие систем охлаждения прибора и заготовок в зоне резания, и смазочной системы.

Конструктивные узлы

Существует 4 вида радиально-сверлильных станков, отличающихся по своим конструктивным особенностям и наличию в конструкции определенных узлов:

  • Стационарное оборудование, на котором выполняются операции общего типа.
  • Оборудование, оснащенное колонной, особенностью которой является способность перемещаться по установленным здесь направляющим вдоль поверхности обрабатываемой детали.
  • Станки, отличающиеся особенно крупными габаритами, сами передвигаются в заданном направлении. Направляющими этим моделям служат специально смонтированные рельсы.
  • Малогабаритные станки, устанавливаемые в зоне выполнения работ. Они предназначены для выполнения операций высокой точности.

Работа на станке, оснащенном числовым программным управлением, требует специальной подготовки и наличия большого количества знаний и умений.

Особые знания

Несмотря на наличие некоторых конструктивных особенностей, каждая модель имеет в своем оснащении основание, отличающееся высокой степенью надежности.

На нем фиксируется деталь. Цилиндрическая колонна радиально-сверлильного станка, на которой закреплена горизонтальная траверса, сделана таким образом, что может совершать вращательные движения.

Траверса перемещается в горизонтальной плоскости, но для выполнения операций по сверлению или созданию внутренней резьбы необходимо, чтобы в оснащении станка присутствовала сверлильная бабка с рабочим шпинделем. Именно шпиндель необходим для надежной фиксации инструмента для резьбы по металлу.

Такая конструкция довольно проста и заданная работа на стационарном оборудовании выполняется в короткие сроки с минимальной затратой физических сил.

ЧПУ сверлильный

Эксплуатация

Станки для сверления, оснащённые ЧПУ, необходимо эксплуатировать в соответствии со следующими требованиями:

  • разрешена установка только внутри отапливаемых помещений с оптимальным уровнем влажности;
  • допустима обработка заготовок, которые отвечают требованиям производителя конкретной модели;
  • все узлы, механизмы нужно поддерживать в чистоте, своевременно смазывать, обслуживать, следить за состоянием, выполнять замену, не допуская критических повреждений;
  • перед выполнением работ следует убедиться в полной работоспособности всех агрегатов, проверить наличие защитных экранов, способность станка отключаться в случае аварийных ситуаций;
  • в случае обнаружения неисправностей, недопустимо обрабатывать заготовки;
  • недопустимо выполнять сверление деталей из материалов, не подходящих под параметры установленных свёрл;
  • в случае прекращения подачи охлаждающей жидкости или масел для смазки механизмов нужно прекратить работу станка для устранения неисправностей;
  • после начала выполнения программы ЧПУ запрещается прикасаться к вращающимся или движимым узлам.

Преимущества и недостатки

К преимуществам сверлильных станков относятся:

  • точное позиционирование сверла над поверхностью детали;
  • многоступенчатая обработка;
  • регулировка крутящего момента, скорости оборотов, хода сверла вдоль осевой линии;
  • сверление под различными углами;
  • простота программирования ЧПУ, смены программ для выполнения различных производственных задач;
  • автоматический контроль текущего состояния станка;
  • высокая надёжность механических частей;
  • защита от перегрева сверла;
  • высокий ресурс узлов и механизмов;
  • много различных моделей, позволяющих перемещать шпиндель со сверлом над рабочим столом либо наоборот;
  • простота в эксплуатации, обслуживании, ремонте;
  • высокая производительность труда;
  • безопасность в работе по причине отсутствия контактов с опасными механическими узлами.

Недостатки станков с ЧПУ для сверления:

  • высокая стоимость оборудования;
  • большие габариты и масса;
  • для работы требуется обученный персонал — операторы, наладчики.

Качественное изготовление деталей

Производители и стоимость

Модели сверлильных станков с ЧПУ выпускаются на следующих предприятиях:

  • ОАО «Астраханский станкостроительный завод»;
  • ЗАО «КомТех-Плюс»;
  • ОАО «Стерлитакамский станкостроительный завод»;
  • ;
  • ОАО «Рязанский станкостроительный завод»;
  • ОАО «Кировский станкостроительный завод».

Стоимость станков в зависимости от их типов следующая:

  • профессиональные радиально-сверлильные настольные — от 120 тыс. руб.;
  • радиально-сверлильные для ответственных работ — от 150 тыс. руб.;
  • тяжёлые промышленные — от 400 тыс. руб.;
  • радиально-сверлильные промышленные с вращаемой на 360 0 опорой — от 1 млн. 100 тыс. руб.

Станки в зависимости от моделей могут отличаться спецификой работы, взаимодействия с оператором, а также иметь другие особенности. Однако основной принцип обработки заготовок сохраняется.

Основные характеристики

Выбор наиболее подходящей модели может осложниться по причине формирования просто огромного ассортимента. Основными критериями выбора назовем нижеприведенные моменты:

  • Тип станка. Для тяжелых заготовок больше всего подходит радиально-сверлильные станки, для малых — вертикальные.
  • Показатель мощности. От этого показателя напрямую зависит производительность. Мощность во многом зависит от типа устанавливаемого электрического двигателя. Однако, с увеличением мощности существенно повышается показатель расхода электроэнергии.
  • Небольшие модели, предназначенные для применения в гараже или домашней мастерской, могут питаться от сети 220 В. Профессиональное оборудование может работать от сети 380 В. Это связано с тем, что трехфазные электродвигатели обладают большей мощностью и производительностью.
  • Максимальный диаметр получаемого отверстия — еще один важный критерий, который следует учитывать. Он во многом зависит от особенностей шпинделя и показателя мощности устанавливаемого электродвигателя. Как правило, тест проводится при обработке стали 45.
  • Частота вращения шпинделя. Этот показатель зависит от особенностей конструкции устанавливаемого редуктора. Современные модели позволяют регулировать частоту вращения шпинделя. Выбор более подходящего показателя проводится с учетом типа материала, который обрабатывается на станке.

Кроме этого, учитывается и популярность бренда, под которым выпускается оборудование. Большой популярностью пользуется продукция немецких производителей.

Сверлильное оборудование

Оно используется в любых технологических цепочках, но главное назначение мелкосерийное и единичное изготовление. Такие станки выполняют ряд операций:

  • нарезание резьбы;
  • зенкование;
  • сверление;
  • подрезание торцов;
  • развертывание;
  • зенкерование.

Проведя обзор, их можно разделить на три больших группы в зависимости от выполняемых операций:

  • специализированные, выполняют ограниченное количество действий;
  • универсальные, составляют основную часть;
  • специальные, работают без переналадки, по заданному циклу.

Классифицировать такие агрегаты можно по максимально используемому диаметру сверла:

  • легкие, сверление до 12 мм;
  • средние, получение отверстий 18-50 мм;
  • тяжелые, высверливание 75 мм отверстий.

Главными отличительными особенностями металлорежущего оборудования являются движения, которые совершает режущий инструмент и приспособления. В нашем случае это вращение сверла и поступательная подача шпинделя. Все основные параметры включены в паспорт станка, который непосредственно входит в руководство по эксплуатации.

Классификация сверлильных станков с ЧПУ: виды и особенности

В этом документе можно найти инструкцию по креплению станка на рабочем месте. Прежде всего, он должен располагаться строго горизонтально по отношению к фундаменту. От этого зависит надежность работы всех механизмов. Это достигается использованием специальных уровней.

Конструкция станка предполагает следующие виды:

  • настольные;
  • колонные;
  • радиально-сверлильные;
  • глубокого сверления;
  • многошпиндельные;
  • центровальные;
  • сверлильно-фрезерные;
  • координатно-сверлильные;
  • радиально-сверлильные.

Все они представляют собой сложные механизмы, поэтому до начала работы обслуживающий персонал должен внимательно ознакомиться с инструкцией по эксплуатации. И во время работы придерживаться всех рекомендаций.

Разновидности

Выпускаются следующие виды устройств с программным управлением:

  • горизонтально- или вертикально-сверлильные станки с ЧПУ для создания глубоких отверстий внутри деталей;
  • центровальные, которые используются для просверливания торцевых отверстий в заготовках;
  • радиально-сверлильные, применяемые для обработки крупных деталей в тяжёлой промышленности.

Координатно-сверлильный станок ЧПУ по металлу по количеству шпинделей бывает:

  • одношпиндельным, который используется для просверливания отверстия определённого диаметра;
  • многошпиндельным, позволяющим за один техпроцесс сверлить в деталях несколько отверстий различного диаметра.

Координатно сверлильный станокКоординатно сверлильный станок с ЧПУ

Принцип действия оборудования с ЧПУ

Алгоритм действия станка с ЧПУ можно описать несколькими простыми предложениями.

В его работе заложены принципы вычисления координат в заданной плоскости. Устаревшие ЧПУ, типа тех что установлены на станке 2Р135Ф2, не отличаются особой сложностью.

Это скорее вычислительные машины, чем компьютеры. Оно либо не снабжены процессорами и мощным вычислительным оборудованием, либо оборудованы ими только частично.

Впрочем, и этого более чем достаточно. Для считки информации в устаревших моделях чаще всего используется перфолента. Например, восьмирядная перфолента на станке 2Р135Ф2. Сейчас же такое оборудование преимущественно считывает цифровые носители.

Классификация сверлильных станков с ЧПУ: виды и особенности

Алгоритм функционирования:

  • Рабочий определяет координаты расположения детали.
  • Производится ввод данных в ЧПУ. Данные вводят последовательно, точка за точкой.
  • Запускается процесс обсчета траектории движения, работы.
  • Настраиваются все необходимые элементы на станке, фиксируются рабочие сверла.
  • Включается работа станка.
  • За счет перемещения шпинделя или стола рабочий элемент передвигается на нужную точку и выполняет свою задачу.
  • После завершения ЧПУ переходит в режим ожидания, запрашивая алгоритм своих последующих действий.

Специфика работы разных моделей станков будет отличаться. Те же расточные образцы по своему типу перемещения и манипуляций с рабочими инструментами будут серьезно различаться, но общий принцип действия остается все тем же.

Перемещение элементов происходит механически, за счет манипуляций с рейками, винтами и т.д. Но команды на них подаются электронные, а весь обсчет ведется вычислительными приборами.

2.1 Создание самодельного станка с ЧПУ

Руки умельцев не зря прозвали золотыми, ведь многие изобретатели научились создавать своими руками станки, что работают точно так же, как современные агрегаты с ЧПУ.

Конечно, самодельный механизм такого типа будет уступать заводскому. И характеристика его действий будет далека от идеальной, но такие сборные станки все же можно использовать для работы по металлу, дереву и т.д.

Больше всего мороки при сборке самодельного станка появляется, когда необходимо создать замену базовым ЧПУ, а также манипуляционным планкам, что движут горизонтальный инструмент в связке с вычислителями.

Классификация сверлильных станков с ЧПУ: виды и особенности

Для этих целей используют:

  • Современные компьютеры;
  • Специальное программное обеспечение;
  • Небольшие процессоры для задания простейших команд;
  • Специальные планки и переводчики, снятые с принтеров.

На компьютере задается программа, и она же обсчитывает весь процесс работы. Затем его подключают к системе, с уже заранее установленными параметрами. Причем нужно также будет разметить координаты на столе.

За счет прямой или непрямой передачи команд осуществляется манипуляция движением рабочего элемента. А сам элемент движется на рейках, что дает ему возможность перемещаться в трех плоскостях.

Рейки и движок для перемещения можно собрать самостоятельно (это крайне сложно, но возможно), а можно снять с принтеров или другой подобной техники, приспособив для личных нужд.

2.2 Создание самодельного станка с ЧПУ (видео)

Возможности моделей с ЧПУ

Все больше моделей современных сверлильно-фрезерных станков используют с применением ЧПУ. Это расширяет возможности производства. У программного управления есть несколько очевидных преимуществ:

  • достаточно использовать одного оператора, который может параллельно обслуживать несколько станков;
  • повышается точность и качество обработки детали;
  • на порядок становится выше производительность;
  • такие станки имеют расширенные функционал.

Фактически станок работает самостоятельно по установленной оператором программе.

Классификация сверлильных станков с ЧПУ: виды и особенности

Описание станка

Изготовлять вертикально-сверлильный станок модели 2Н118 начал станкостроительный завод в городе Молодечно. В конце пятидесятых годов он был переориентирован на выпуск сверлильных агрегатов. В начале шестидесятых запущено производство базовой модели 2118. Основываясь на ее эксплуатационных данных, конструкторы разработали вертикально-сверлильный станок 2Н118, технические характеристики которого были улучшены, и были учтены все недоработки.

Основу данного механизма составляет колонна, которая своим основанием крепится к фундаменту. На ней установлена коробка скоростей, размещающаяся в верхней части конструкции, а также стол и коробка подач в шпиндельной бабке. К особенностям конструкции можно отнести жесткость, прочность механизмов и скоростной диапазон режущего инструмента. Движение рабочей головки вдоль станины происходит благодаря реечному механизму, управляемому штурвалом.

Деталь устанавливается на стол, в специальные приспособления, и может по нему перемещаться, для совмещения места сверления отверстия с режущим инструментом. Стол может двигаться вдоль станины. Его установка, а также установка шпиндельной бабки зависит от высоты инструмента и детали. Процесс обработки может проходить в ручном и механическом режимах.

Чтобы разобраться, как устроен сверлильный станок 2Н118, открываем паспорт, и находим всю необходимую информацию.

Скачать паспорт (инструкцию по эксплуатации) станка 2Н118

Выделим из него основные технические характеристики:

Кроме того, здесь можно найти кинематическую схему, которая приводится ниже, и описание ее особенностей.

Классификация сверлильных станков с ЧПУ: виды и особенности

К ним можно отнести:

  • электрореверс, изменяющий направление вращения головки;
  • 9-ступенчатая коробка скоростей, расширяющая диапазон вращения режущего инструмента;
  • 6-ступенчатая коробка подач, регулирующая вертикальное перемещение;
  • реечный механизм, перемещающий шпиндельную бабку;
  • винтовая пара, обеспечивающая передвижение стола.

Для долгосрочной работы, необходимо уделить внимание креплению станка 2Н118 к фундаменту. Его с помощью уровня выставляют на клиньях, после чего под основание заливают раствор. Когда он затвердеет, фундаментные болты затягиваются.

Нельзя обойти электрическую часть станка. Главными ее составляющими является:

  • двигатель, вращающий шпиндель;
  • выпрямитель селеновый;
  • автоматика, состоящая в основном из реле и пускателей;
  • охлаждающий насос.

Выпрямитель используется для запуска тормозного пускателя, при этом происходит динамическое торможение режущего инструмента. Кроме того, электродвигатель защищен от перегрузки автоматическим выключателем.

Во избежание аварий и травматизма обслуживающего персонала, все оборудование качественно заземляется.

Все вышеперечисленные документы на 2Н118, входят в руководство по эксплуатации. Оно дает возможность правильно установить, запустить и эксплуатировать механизм. А в случае поломки, быстро выявить неисправность.

Вертикальносверлильные станки

2118; 2135; 2150 применяются при сверлении отверстий диаметром до 50 мм.

Первые две цифры показывают тип станка, а последние — наибольший диаметр сверления.

На рис. 129 показан одношпиндельный вертикально-сверлильный станок 2150 и его кинематическая схема. Он состоит из одноколонной вертикальной станины 1, укрепленной на фундаментной плите 2. На станине установлены электродвигатель 3, коробка скоростей и коробка подач 4, при помощи которой шпиндель 5 получает шесть скоростей от 46 до 475 об/мин и десять подач от 0,15 до 0,30 мм за один оборот.

Детали при сверлении устанавливают и закрепляют на столе 6. Подача сверла 7 на этом станке может осуществляться вручную штурвалом 8 или автоматически при помощи коробки скоростей и коробки подач. Поднимается и опускается стол вращением рукоятки 9. Станок включается при помощи кнопок, размешенных на щитке.

На шпинделе вертикальносверлильных станков часто устанавливаются сверлильные головки (рис. 130), допускающие сверление пятью инструментами за один постанов, например сверление, нарезание резьбы, развертывание. Таким образом, одношпиндельный станок с такой головкой может заменить пятишпиндельный, но при этом деталь не нужно переставлять.

Рис. 129. Одношпиндельный вертикальносверлильный станок

.

Вертикально-сверлильный станок 2Н118 – универсальный агрегат, его мощность поражает специалистов и любителей точного сверления.

Сверлильный станок 2н118 предназначен для таких действий, как сверление, зенкование, развертывание отверстий, а также подрезания торцов деталей, при условии использования специальной насадки.

Основная сфера использования – предприятия среднего и малого профиля, где продукция выпускается небольшими партиями. Кузница оборудования – Молодеченский завод МСЗ, Республика Беларусь.

При проведении операции по сверлению, приходит в действие вращательное движение головки и шпиндель на движущей основе. Как видим, механизм довольно прост, ничего лишнего. При определении параметров сверления берутся во внимание показатели по диаметру сверления, длине вылета самого шпинделя.

Сферы применения оборудования

Основная сфера применения сверлильных станков – операции по металлообработке. Закрепление инструментов в шпинделях – вертикальное, а заготовки, подлежащие обработке, закрепляют на рабочем столе. Весьма сложно, перемещая детали, на глаз совместить ось её будущего отверстия с осью сверла. Поэтому этот процесс автоматизирован, чтобы ориентировать заготовку, получить отверстие с нужным диаметром.

Каталог оборудования с программным управлением включает следующие позиции востребованных станков:

  • настольный – с одним шпинделем, используемый для сверления небольших отверстий – до 12 мм;
  • радиально-сверлильный – со своей сферой применения, обрабатывающий крупные тяжёлые заготовки и высверливающий отверстия, которые надо расположить по дуге;
  • горизонтально-сверлильный – для выполнения глубоких отверстий в узлах для стрелкового, артиллерийского оружия;
  • центровальный – с его участием в торцах заготовок высверливают центровые отверстия;
  • многошпиндельный – эффективен, если нужно одновременно просверлить несколько отверстий;
  • с поворотным шпинделем – способен работать одновременно в двух плоскостях;
  • агрегатный – имеет несколько силовых головок, действующих самостоятельно;
  • спецстанок ограничивается набором определенных функций.

Создано оборудование, выполняющее комбинированную обработку заготовок: со сверлильной и расточной функциями одновременно, для сверления и нарезных работ (многошпиндельный вариант) и автоматические центры сверлильного профиля.

Что касается работы с древесиной, то популярны вертикальные, обрабатывающие с одной или двух сторон; выполняющие сверление вместе с фрезерными и долбёжными работами, они же предназначены для изготовления пазов, гнёзд и удаления сучков.

Станки вертикального типа

Отличительная особенность таких станков в том, что расположение режущего инструмента на стойке – вертикальное, он начинает движение благодаря мощному электродвигателю. А подвижная балка, перемещающаяся по стойке, – место для расположения основных узлов, которые обеспечивают технологический процесс.

Тип управления у большинства вертикальных станков – ручной или полуавтоматический.

Но когда нужна эффективная работа для налаживания массового производства, предпочитают вертикально-сверлильный станок с чпу. Он может быть радиальным (обычным или скоростным); с колонной коробчатого сечения, консольным или с магнитной подушкой.

Вертикально-сверлильный станок модели 2Р135Ф2 с револьверной головкой и системой ЧПУ SIEMENS Sinumerik

Долгожитель серийного производства

Среди станков для сверления вертикального типа, есть модель2р135ф2. Ее серийный выпуск начался еще в 1979 году. Этот отечественный агрегат, вместе с другими востребованными моделями, выпускают на Стерлитамакском станкостроительном заводе. Помимо сверлильного металлообрабатывающего оборудования, предприятие производит разнообразие хонинговальных станков – шлифовально-притирочных, применяемых для валиков, плунжеров, втулок, концентрических отверстий в деталях. С заводского конвейера сходят десятки моделей металлообрабатывающего оборудования и режущего инструмента.

Если говорить конкретно о модели 2р135ф2, то она принадлежит к особо функциональным. У этого вертикального сверлильного станка с ЧПУ в револьверной головке – шесть шпинделей, стол координатный, называющийся еще и крестовым. Именно он способствует максимальной жесткости, высокой точности, обеспечивает удобную установку и смену инструмента.

На нем выполняют работы по:

  • зенкованию, сверлению, рассверливанию и развертыванию;
  • фрезерованию заготовок в технологическом процессе;
  • обработке деталей, обходясь без предварительной разметки;
  • нарезке резьбы;
  • координатной обработке заготовок.

У данного вида оборудования много достоинств. Достаточно назвать лишь 5 главных:

  • Работает с большим диапазоном частоты вращения шпинделя и подач.
  • Автономно выбирает нормативный режим обработки заготовок из разного материала.
  • Достигается точность расстояний между осями у обрабатываемых отверстий.
  • Реально, включив автоматический режим, поворачивать револьверные головки.
  • Выполняет автоматически многооперационную работу с большим количеством отверстий.

По конструкции станок – предельно прост. Его основание соединено с колонной, а по вертикальным направляющим движется суппорт. На колонне произведен жесткий монтаж редуктора подач и коробки скоростей. На основании координатного стола перемещаются салазки. Они и передвигают рабочий стол в поперечном направлении. С помощью редуктора, стол может перемещаться и в другом направлении.

Модели 2Р135Ф2 было присвоено категорию качества высшего порядка, а числовое программное управление одновременно обеспечивает движение рабочего стола по двум осям – с точным позиционированием до 0,05 мм.

станок 2Р135Ф2 чпу

Оборудование новых моделей

Востребованы предприятиями и модели с ЧПУ – F6, F8, F10. Они служат для того, чтобы с высокой точностью сверлить сквозные и глухие отверстия в плоскостях и торцах мебельных щитов, заготовках из бруса. Они затем идут на изготовление корпусной мебели.

Такое оборудование нашло применение на мебельных фабриках, занимающихся массовым или серийным выпуском продукции. У станков немало преимуществ:

  • за один проход заготовки обеспечивается процесс сверления всех карт присадки;
  • простота в работе: нет необходимости перенастраивать станок на каждую деталь, выбирается нужная программа и устанавливается заготовка нового типа;
  • легкость программирования: программа оптимизации сама выбирает вариант присадки (максимально быстрый при данном инструменте);
  • возможен проходной режим работы (станок обслуживают два оператора агрегата) или режим возврата панели на загрузку (при работе одного оператора);
  • надежная фиксация заготовок обеспечивается пневматическими тормозами;
  • оборудованием можно управлять, пользуясь эргономичным пультом с отображением всех совершаемых операций.

У станочников есть возможность регулировать длину, ширину и толщину материала, а в работе участвуют вертикальные шпиндели (их 7) и 1-2 горизонтальных.

Многошпиндельные сверлильные станки с ЧПУ


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий