Станки дома Описание станка
Стандартная комплектация станка включает:
В конструкцию станков сегодня включены многие важные устройства, обеспечивающие точность обработки и удобство для пользования. О них важно знать, чтобы выбор фрезерного станка с ЧПУ был осмысленным и правильным.
§ 36. проверка точности фрезерных станков — чпу, фрезерные станки и оборудование | гореловский в.я. — российское производство станков и оборудования
§ 36. ПРОВЕРКА ТОЧНОСТИ ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ
Понятие о нормах точности. Детали каждого станка изготовляют с неизбежными отклонениями при механической обработке, вследствие чего абсолютная точность работы станка невозможна. Неточность фрезерного станка вызывает неточность обработки фрезеруемых деталей. Для того чтобы отклонения от заданных размеров обрабатываемых деталей не превышали допустимые, неточности фрезерных станков регламентируются.
В настоящее время в СССР действуют нормы точности, установленные для новых консольно-фрезерных станков общего
назначения (ГОСТ 13—54), которые обеспечивают точность обработки по 2-му классу, и нормы для станков повышенной точности (ГОСТ 154—41 и 155—41).
По мере износа и истирания деталей станка в процессе работы точность его понижается. Точность станка восстанавливается при его ремонте, поэтому для консольно-фрезерных станков общего назначения, выходящих из ремонта, устанавливаются те же нормы точности, что и для новых станков.
Инструменты и приборы, применяемые для проверки точности станков. Для измерения точности станков применяют известные нам инструменты и приборы, описанные в предыдущих главах: поверочные линейки с широкой рабочей поверхностью и лекальные, поверочные угольники, щупы, индикаторы, уровни и контрольные оправки.
Один конец контрольных оправок представляет собой конус, соответствующий конусу в гнезде шпинделя проверяемого станка, а другой конец выполнен цилиндрическим.
Диаметры контрольных оправок принимают равными 25 мм, 40 мм и 60 мм при длинах цилиндрической части, соответственно, 150 мм, 300 мм и 500 мм.
Приемы проверки и нормы точности. Ниже описывается несколько приемов проверки точности горизонтально и
вертикально-фрезерных станков, которые должен уметь выполнять каждый работающий на фрезерном станке, чтобы вовремя
заметить неполадки станка, влияющие на качество и точность работы.
- Проверка плоскостности рабочей поверхности стола. На рабочую поверхность стола в различных направлениях кладут линейку проверочной гранью на две
калиброванные плитки равной высоты. Щупом и плоскими плитками (концевые меры длины) измеряется величина просвета между нижней гранью линейки и поверхностью стола. Допускаемое отклонение: 0,03 мм на длине 1000 мм в любых направлениях (допускается только вогнутость).
- Проверка радиального биения оси конического отверстия шпинделя. Индикатор закрепляется на
Проверка радиального биения наружной цилиндрической посадочной поверхности переднего конца шпинделя. Индикатор закрепляют на неподвижной части станка так, чтобы его измерительный штифт касался наружной поверхности переднего конца шпинделя,
центрирующей насадные фрезы. Шпиндель приводится во вращение. Допускаемое отклонение: 0,015 мм для станков первого, второго, третьего размеров и выше.
- Проверка параллельности рабочей поверхности стола направлению его продольного перемещения
Допускаемое отклонение на всей длине хода стола: до 300 мм — 0,015 мм, до 500 мм — 0,020 мм, до 1000 мм — 0,030 мм.
5. Проверка параллельности рабочей поверхности стола направлению его поперечного перемещения. Индикатор закрепляется на неподвижной части станка так, чтобы его измерительный штифт касался рабочей поверхности стола. Стол перемещают по
поперечным направляющим на всю длину хода.
Консоль застопорена на станине. Допускаемое отклонение на всей длине хода стола: до 300 мм — 0,020 мм; до 500 мм —
0,030 мм (стол может иметь отклонение только к станине).
Проверка параллельности направляющих хобота оси вращения шпинделя в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Индикатор закрепляют на специальной
ползушке на хоботе так, чтобы его измерительный штифт касался цилиндрической части контрольной оправки, вставленной в гнездо шпинделя. Ползушку с индикатором передвигают по направляющим хобота. Измерение производится в вертикальной и горизонтальной плоскостях. В каждой из плоскостей измерение производится по двум диаметрально противоположным сторонам оправки, для чего после первого измерения шпиндель поворачивают на 180°. Погрешность определяется средней
арифметической результатов обоих измерений. Попускаемое отклонение: 0,025 мм на длине 300 мм для станков с шириной стола свыше 160 мм как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях.
Проверка перпендикулярности оси вращения шпинделя к рабочей поверхности стола. На шпинделе крепят специальную коленчатую оправку с индикатором, измерительный штифт которого
касается рабочей поверхности стола. При измерении шпиндель вместе с индикатором поворачивают на 360° При простанине, а салазки — на консоли.
При диаметрально противоположных положениях индикатора относительно шпинделя. Измерение производится в верхнем и нижнем положениях как стола, так и шпинделя (у станков с вертикальным перемещением шпиндельной бабки). У станков с поворотной шпиндельной бабкой она устанавливается в нулевое положение. Допускаемое отклонение: для станков с шириной стола свыше 160 мм на диаметре 300 мм — 0,020 мм в продольной плоскости и 0,030 мм в поперечной (в поперечной плоскости допускается наклон только в сторону станины).
9. Проверка перпендикулярности рабочей поверхности стола к направлению вертикального перемещения консоли в продольной
и поперечной плоскостях. Индикатор закрепляют на неподвижной части станка так, чтобы его измерительный штифт касался вертикальной рабочей грани угольника, устанавливаемого вдоль стола и поперек стола. Консоль перемещают по направляющим станины. Допускаемое отклонение: для станков с шириной стола свыше 160 жиг на длине 300 мм — 0,020 мм вдоль продольной оси стола и 0,030 мм вдоль поперечной оси стола (в продольной плоскости отклонения могут быть в обе стороны, а в поперечной плоскости верхний конец угольника может отклоняться только в сторону станины).
По материалам книги «Основы фрезерного дела С.В.Аврутин 1962г.»
Содержание
Мебельное оборудование
Деревообрабатывающее и мебельное производство, мастерские, изготавливающие окна, двери и фасады, не смогут функционировать без оборудования широкого функционала, – автоматов по дереву с чпу.
В последние годы стала модной мебель в стиле ретро – с изящными резными подлокотниками, ножками и другими деталями. При этом используется технология автоматизированной резки узора на фрезерном станке, на котором установлено числовое управление. Оно обеспечивает высокую точность и качество, когда выполняется сложная фрезерная обработка древесины и создаётся резной элемент.
При помощи такого оборудования, возможно наладить производство:
- деревянных мебельных фасадов и декоративных консолей;
- бaляcин, фигурных нoжек и прорезных элементов;
- зaклaдных резных деталей;
- символов, статуэток, фигурок и рамок различной формы для картин и зеркал.
Тот, кто ограничен в средствах, возможно, купит недорогой китайский стандартный гравировально-фрезерный станок с ЧПУ – СС-М1, специально для мебельного производства. При изготовлении фасадов, гравировке декора и барельефа – обычно много пыли. Поэтому, выбирайте ту комплектацию, где есть вакуум-аспирация для пылепоглощения. В данной модели она есть.
Методы определения точности станка
Вдоль осей координат измерить довольно просто — например установить в шпиндель часовой индикатор и перемещаясь, проверять показания по концевым мерам длины. Или установить на шпиндель измерительный микроскоп и смотреть показания по оптической измерительной линейке.
Диагонали квадрата можно измерить, например: наколов точки (или реперы) иглой по диагоналям, или рассверлить (расточить) отверстия, затем измерить визирным или измерительным микроскопом (реперы) или прощупать щупом с индикатором, и сравнить по концевым инваровым линейкам (отверстия).
Очень удобная штука — поверочная оптическая стеклянная линейка, с нанесённой на неё сеткой. Ползёшь по ней микроскопом, и простреливаешь всё поле.
Так же можно вырезать простую тестовую деталь, затем измерить на измерительном микроскопе или КИМ, но здесь будут присутствовать такие погрешности, как погрешность диаметра и отгиб инструмента, нагрев при обработке, и т. п. Поэтому лучше резать что ни-будь простое — квадрат, круг, реперы, например иглой по лавсановой безусадочной плёнке.
Перпендикулярность осей наиболее точно можно измерить при помощи автокаллиматора. Перемещая зеркало на поверочной призме — измерения с точностью до угловой секунды.
По поводу критики представленной автором темы методики:
Что за щупы, вероятно просто кусочки фольги?
Лучше конечно получить плотную посадку концевой меры, а затем уже посмотреть показания цифровой индикации.
При этом необходимо точно произвести замер диаметра реза инструмента. Желательно то же по концевой мере, с плотной посадочкой оной в прорезанный паз.
Режим реза должен быть самым медленным и многопроходным.
Вероятно, вносили корректоры на длину. Но это не совсем красиво, особенно если датчик обратной связи (ОС) — поворотный энкодер. Погрешность может быть нелинейной.
Обычно вносятся корректоры на точность ШВП в станках, имеющих оптические электронные линейки ОС. Корректор вводится на каждый оборот (или кратный делитель) ШВП.
Во первых, в чём смысл? Во вторых что за угольник? Характеристика «большой» в точных измерениях не катит. Какой конкретно? Для поверки обычно используют гранитный. Если нужно перпендикулярность прострелять, по нему индикатором елозят.
Кстати, здесь есть нюанс. Есть ещё такой параметр, как прямолинейность перемещения. Вот здесь он и вылезет. Направляющие не идеальные. А когда резать начнём, если жёсткости нет, всё вообще поплывёт. Вот тогда может и есть смысл угольник в паз плотной посадкой вставлять, но пожалуй его тогда по диагоналям стоит положить.
Как конкретно? Инструмент, приспособления?
§
Сорри, что задержался с ответом. Постараюсь возместить это полнотой описания.
1. Шведский easy laser (D525 и пр.)
Система преднозначена для различных измерений и выверки машин и механизмов от малых до больших. Различные типы измерений: от выверки валов и шкивов до геометрических измерений (плоскостность прямолинейность и пр.). Есть частичная компенсации влияния окружающей среды.
Представляет собой набор различных лазеров и приемников с кронштейнами для их закрепления.
Стоймость от 450 т.р.
Точность 0,01-0,02 мм/м в зависимости от задач
2. Американский Excel Precision’s 1100B
Метрологическая система преднозначенная для поверки станков. решаемы задачи вполне стандартные: перпендикуляность, плоскостность , паралельность и пр. Есть частичная компенсация влияния внешней среды.
Стоймость неизвестна (ответа от производителя не получил)
Представляет собой 2 модуля: лазер и приемник.
Точность 0,0005-0,0002 мм/м в зависимости от задач
3. Шведский Fixturlaser Geometry System
Очень похожая по фунциональности и по параметрам с Easy Laser.
Представляет собой набор различных лазеров и приемников с кронштейнами для их закрепления. Есть частичная компенсации влияния окружающей среды.
Стоймость от 600 т.р.
Точность 0,01-0,02 мм/м в зависимости от задач
4. Итальянский OPTODYNE MCV-400 (и пр.)
Система для лазерной калибровки и поверки машин и механизмов. Представляе собой набор лазерных, зеркальных модулей и приемников. Есть компенсации влияния окружающей среды.
Стоймость от 800 т.р.
Точность 0,001-0,002 мм/м в зависимости от задач.
5. Эстонская LSP30
На самом деле является системой для лазерных геометрических измерений. т.е. интерфейс программы управления бедненький. Представляет собой модуль лазерный интерферометра и приспособления для измерения резличных геометрических параметров: плоскостности, паралельности и пр. Нет компенсации влияния окружающей среды.
Стоймость от 500 т.р.
Точность 0,00025-0,0025 мм/м в зависимости от задач.
6. Американская Hamar Laser L-743.
система очень похожая на Renishaw ML10 со всеми вытекающими отсюда последствиями. Рзличные модули для поврота и приема луча.
Есть компенсации влияния окружающей среды.
Стоймость от 1,5 млн. р.
Точность 0,0001-0,0008 мм/м в зависимости от задач.
7. Американская API XD Laser Measurement Systems
Одна из самых мощных по применению и по точности систем. Та же модульная систем, но с 3 лазерами и множеством детекторов и поворотных устройств. Есть компенсации влияния окружающей среды.
Точность 0,00005-0,0025 мм/м в зависимости от задач и исполнения системы.
Стоймость неизвестна.
8. Америкаская PINPINT’s PLS-100
Такой Американский «Лего» для поверки станка. Лезер и различные модули для поворота и приема луча. Нет компенсации влияния окружающей среды.
Точность 0,001-0,01 мм/м в зависимости от задач и исполнения системы.
Стоймость неизвестна.
Каждая система характеризуется максимальным расстоянием работы но даже в самых простых оно не менее 10м. (для моих задач вполне достаточно).
Представитльства есть в России у Easy Laser и по моему у API. Когда общался с эстонцами, то выяснилось что в тот момент самы знающий человек в Китае, но вроде должен был вернуться уже.
Вроде пока все.
P.S. У самого сейчас руководство наконец осознало необходимость в подобной системе и вроде как готово заказать что-то из вышеперичисленного но недорогого.
Не оставьте без внимания шпиндель!
Одно из важных качеств в работе электродвигателя вала шпинделя – способность плавно и равномерно его вращать. При комплектации подбирают подшипники высочайшего (класса точности, а цанга должна иметь повышенные допуски по биению и размеру.
Различают основные типы систем охлаждения шпинделей:
- Жидкостная (в её основе – циркуляция воды или тосола в замкнутом контуре). Одно из преимуществ – надёжное теплоотведение. Среди недостатков – сложная конструкция, ведь охлаждающую жидкость надо разместить в резервуаре.
- Воздушная (такое охлаждение состоит в нагнетании воздуха через щели-воздухозаборники в полости шпинделя). В числе плюсов системы – компактность и простота. Минус тоже есть – фильтры, особенно у техники, обрабатывающей массив дерева, надо часто менять, они загрязняются пылью.
При выборе шпинделя для станка ЧПУ, стоит обратить внимание на указанные в техническом паспорте его показатели (мощность и частота вращения при фрезеровании), зависящие от того, насколько твёрдые обрабатываются материалы. Например, у листовой фанеры требуемая мощность для обработки – 800 Вт; над массивом твёрдой древесины, лёгкими металлами – медью, латунью и алюминием, пластиком трудится более мощный станок – 1500 Вт; а камень обрабатывают при мощности 3000 – 4000 Вт.
Сейчас в оборудовании для фрезерных работ, в основном применяют импортные шпиндели:
- Итальянский – высококачественные, работающие с большой скоростью, при плавном вращении и малом биении, преимущественно, с воздушным охлаждением и высокой ценой.
- Китайский имеет сплошной корпус цилиндрической формы, который на торцах закрыт крышками, а для удерживания валов применяют подшипниковые узлы. Среди плюсов – конструкция имеет достаточный уровень жёсткости и минимальную вибрацию, нечувствительность к наличию стружки и пыли, доступность по цене. У моделей шпинделей китайского производства, к сожалению, большая вероятность брака, бывает трудно заменить подшипники. А у моделей, имеющих водяное охлаждение, наблюдается слабая антикоррозионная стойкость внутренних деталей.
Некоторые советы по выбору фрезерного оборудования
Какие фрезерные станки лучше? Однозначного ответа не даст никто. Но доверия всё же больше к программному рабочему оборудованию. Подход к выбору нужной техники у каждого мастера – свой.
И хорош тот фрезерный станок с ЧПУ, у которого выше точность, ниже энергопотребление, больше удобства в пользовании, надёжность в любой рабочей ситуации.
Можно сформулировать три совета правильного выбора:
- Уточняйте заранее у менеджеров фирм все данные о модели; материалах, с которыми работает станок. Если есть видео – просмотрите. Это поможет определиться.
- Проконсультируйтесь до покупки относительно функционала оборудования и круга выполняемых задач. А лучший вариант – записаться на демонстрацию работы чпу станка и не стесняться по ходу эксплуатации задавать вопросы.
- Когда нужная модель выбрана, будьте внимательны в момент покупки: проверьте купленное оборудование на предмет комплектации узлов. Обязательно должен быть блок программного управления станком; шнуры, имеющие разъемы соответствующей конфигурации, и диски с ПО. Обычно ПО устанавливают специалисты фирмы, продающей станок, во время его наладки.
Обзор
Оказываем услуги по диагностике точности станков с ЧПУ (проверка станков с чпу на технологическую точность): 1. Измерение точности оборудования при одновременном перемещении по двум осям. Обычно плоскости XY, XZ, YZ. Датчик Renishaw QC20-W — дискретность 0.1 мкм 2.
Оценка уровня шума и вибрации станка 3. Диагностика механических узлов При помощи высокоточного датчика Renishaw QC20-W специалисты компании готовы произвести проверку оборудования на территории заказчика: 1. Токарное оборудование – прямая, наклонная станина.
Проверка с диаметром обкатки 100 или 200 мм в зависимости от величины поперечного хода станка. Проверка идет в одной плоскости XZ. 2. Фрезерное оборудование, вертикальные, горизонтальные обрабатывающие центра – проверка в 3х взаимоперпендикулярных плоскостях.
XY – проверка 360 градусов диаметром от 200 до 1200мм. Плоскости XZ, YZ проверяются по «неполной дуге» 220 градусов. 3. Расточные станки 4. Карусельные станки с ЧПУ – проверка в плоскость XZ, дугой 360 градусов. На планшайбу устанавливается угольник, а на суппорт специальный VTL адаптер. 5. Система газовой, плазменной резки
Повторяемость и точность изготавливаемых деталей
Самые важные параметры. Методы вычисления и суть их аналогична одноименным характеристикам позиционирования, однако измерению подвергается не позиция оси, а размеры готовых деталей. Именно эти параметры показывают, насколько станок пригоден для работы и какого качества детали на нем можно изготовить.
Однако, зависят они от еще большего количества факторов — биение на конце фрезы шпинделя, перпендикулярность установки шпинделя, да и собственно обрабатываемых материалов и режимов резания. Поэтому обычно производителями зачастую указывается точность изготовления детали -чисто теоретическая, «расчетная», иногда — не имеющая с реалиями ничего общего.
Повторяемость позиционирования оси с чпу
Если мы будем отправлять ось в одну и ту же точку из разных положений, то каждый раз будем получать немного разный результат из-за механических погрешностей — ось будет останавливаться на каком-то расстоянии от требуемой точки. Повторяемость показывает, насколько велик разброс этого расстояния, а если точнее — повторяемость прямо пропорциональна среднеквадратичному отклонению ошибки позиционирования.
Одним словом, повторяемость — характеризует величину «разброса» ошибки позиционирования относительно некоего среднего значения. Повторяемость зависит главным образом от люфтов передачи и возникающих упругих деформаций, и на самом деле достаточно малоинформативна, т.к. говорит лишь о том, стабильна ли ошибка позиционирования или нет, но ничего не сообщает о её величине. Можно построить совершенно неточный станок с прекрасной повторяемостью.
Преимущества
Регулярная проверка станков с помощью системы Renishaw ballbar QC20-w обеспечивает следующие преимущества:
•подтверждение соответствия рабочих параметров заявленным характеристикам станка, а также стандартам по управлению качеством;
•точное изготовление деталей на станках с ЧПУ с первого раза;
•снижение времени простоя станков, объема брака и затрат на контроль изготавливаемой продукции;
•внедрение профилактического техобслуживания с учетом обоснованных фактических данных.
•отчеты с результатами тестирования системой QC20-W дают общепризнанные подтверждения рабочих характеристик оборудования (т.е. их соответствие международным стандартам, таким как ASME B5.54, ASME B5.57, JIS B6194, ISO 230-4 и ГОСТ 30544-97). Эти данные полезны при проведении аудитов, а также представляют собой мощное средство при участии в конкурсе на получение контракта. Рекомендуется внедрить проверки системой QC20-W ballbar в систему контроля качества на предприятии.
Проверка точности
Точность станков с ЧПУ выявляется дополнительно следующими специфическими проверками: точностью линейного позиционирования рабочих органов; величиной зоны нечувствительности, т. е. отставанием в смещении рабочих органов при смене направления движения; точностью возврата рабочих органов в исходное положение; стабильностью выхода рабочих органов в заданную точку; точностью отработки круга в режиме круговой интерполяции; стабильностью положения инструментов после автоматической смены.
При проверках выявляют как точность, так и стабильность, т. е. многократную повторяемость прихода рабочих органов в одно и то же положение, причем зачастую стабильность важнее для достижения точности обработки на станках с ЧПУ, чем сама точность.
Общая допускаемая ошибка при позиционировании рабочих органов Δр = Δ δ.
Исходя из допускаемых отклонений, наибольшая погрешность в отработке перемещения, например, длиной в 300 мм по осям X и Y для станка класса П составит 17,2 мкм, а для станка класса В — 8,6 мкм.
Для сохранения станком точности в течение длительного времени эксплуатации нормы геометрической точности почти на все проверки при изготовлении станка, по сравнению с нормативными, ужесточают на 40 %. Тем самым завод-изготовитель резервирует в новом станке запас на износ.
Разрешение позиционирования
Разрешение позиционирования(дискретность) — величина, показывающая, насколько точно вы можете задать перемещение в вашей системе ЧПУ.
Рассмотрим на примере. Допустим, на оси Y станка под управлением Mach3 установлен шаговый двигатель с шагом 1.8 градуса(200 шагов/об) и драйвером с режимом деления шага 1/16, который соединен с винтом ШВП 1605 с шагом 5 мм на оборот. Mach3 работает в режиме STEP/DIR — посылает дискретные импульсы на контроллер, которые затем интерпретируются в шаги двигателя.
Один импульс STEP вызовет перемещение вала двигателя, которое будет соответствовать перемещению идеальной оси, без люфтов и погрешностей, на 1/(200*16)*5 = 0.0015625 мм. Таково разрешение позиционирования оси Y — позиция по оси в управляющей программе будет всегда кратна этой величине, и вы не сможете задать перемещение в точку с координатой Y = 2.
101 — программа управления «округлит» это значение в зависимости от настроек либо до 2.1, либо до 2.1015625. Естественно, все это вовсе не означает, что, послав один импульс STEP, на самом деле получим перемещение в 0.0015625 мм, ведь существует множество факторов, вносящих погрешность — начиная от погрешности позиционирования вала двигателя до люфта в ходовой гайке. Здесь уместно перейти к следующей характеристике:
Регламент контроля
Плановый контроль технологической точности металлообрабатывающей техники проводится по графику, который составляется согласно специальному документу – ведомости станочного оборудования. В неё заносятся сведения о периодичности технологических операций, влияющих на точность изготовления продукции. Этот документ содержит также сведения о режимах работы станков.
Проверка может носить не только плановый характер, но и выполняться при аварийных отказах оборудования. В этом случае контрольные мероприятия проводятся в соответствии с регламентами, разработанными для устранения форс-мажорных обстоятельств.
Любые проверки – как плановые, так и аварийные – проводятся при условии временного вывода машин из эксплуатации. По этой причине разработка графика контрольных мероприятий является весьма важной для планирования как производственной деятельности, так и модернизации оборудования. Остаётся добавить, что ответственным за это направление работы предприятия отвечает, как правило, главный технолог завода.
Руководство по выбору чпу-станка
Если вы только открываете бизнес и не имеете опыта в этой области, выбор фрезерного станка ЧПУ может поставить вас в тупик — так велико разнообразие на рынке промышленного инструмента.
Только многолетний опыт и специфические знания позволяют специалистам осуществить выбор станков ЧПУ в соответствии с требованиями предъявляемыми к оборудованию.
Многие просто теряются в этом обилии, и это неудивительно — выбрать лучший ЧПУ-станок бывает сложно даже профессионалам, если они не следят за новинками рынка инструментов, ассортимент которого постоянно расширяется и усовершенствуется.
По каким же критериям лучше выбрать ЧПУ станок?
Это зависит от того, для чего он будет использоваться. От материалов, профиля работ, необходимой скорости и точности, от требуемого ресурса. Многие значимые характеристики таких станков напрямую зависят от их оснащения — от свойств их комплектующих и расходников, от конструктивных особенностей. Рассмотрим самые основные.
Шпиндель
Шпиндель — одна из главных частей фрезерного станка. Именно от шпинделя зависит то, какие фрезы смогут применяться именно с этим станком, под какими углами их можно будет закрепить и как именно применять. Привод шпинделя обычно вмонтирован — то есть, шпиндель представляет собой мощный компактный электродвигатель с цангой для зажима фрезы.
Многое прямо зависит и от качества шпинделя — хороший шпиндель прослужит долго, постоянно радуя вас качеством работы, плохой же может загубить не только изделие, но и повредить сам станок в случае аварии, а то и травмировать персонал. К выбору шпинделя следует подходить ответственно, всегда чутко прислушиваясь к рекомендациям производителя станка и обращая внимание в первую очередь на продукцию известных и зарекомендовавших себя производителей комплектующих.
Область фрезеровки
Это одна их важнейших характеристик станка ЧПУ — размер области фрезеровки определяет то, какого размера изделия сможет обрабатывать станок. Для каждой узкой области применения существуют свои требования по размерам, более универсальные станки имеют регулируемую область фрезеровки, либо заведомо превышающую требования по большинству часто встречающихся кейсов применения.
Имеет значение и устройство площадки — не должно вызывать затруднений закрепление и чёткое позиционирование детали заготовки, в противном случае возможен серьёзный брак. Осуществляя выбор фрезерного станка ЧПУ для работы надо заранее определиться с размерами обрабатываемых деталей, чтоб не попасть впросак.
Предназначение станка
ЧПУ станки разделяются в первую очередь по материалу, который призваны обрабатывать, а так же по области применения.
Металлообрабатывающее оборудование
Металлообрабатывающие ЧПУ станки отличаются от прочих прежде всего прочностью и мощностью конструкции, которые позволяют им работать как с металлом, так и с большинством других материалов.
Для уменьшения износа и избегания заклинивания фрезы они часто оснащены подачей охлаждающей жидкости на фрезу, обычно — воды или масла, прямо в область рабочего контакта, а многие из них оборудованы мощным отсосом воздуха — конструктивно предусмотренным креплением раструба промышленного пылесоса, для автоматического устранения стружки с обрабатываемой поверхности.
Деревообрабатывающее оборудование
ЧПУ станки для работы с деревом, а также композитами и пластиком, конструктивно мало отличается от станков для работы по металлу, но имеет чуть более простую конструкцию и меньшие требования по мощности и прочностным характеристикам, что естественным образом обусловлено спецификой материала.
Охлаждение фрезы в них встречается воздушное, а чаще и вовсе отсутствует, так как его наличие не критично. Устранение стружки тоже обычно не предусмотрено и осуществляется оператором вручную. Соответственно, и стоимость таких станков обычно несколько ниже, и обслуживание их проще и дешевле, а распространённость — больше.
Оборудование для изготовления корпусной мебели
Станки ЧПУ предназначенные для производства корпусной мебели имеют свои особенности — в частности, размеры области фрезеровки в них превышают таковые у других ЧПУ фрезерных станков, так как детали для обработки могут отличаться большей площадью, по сравнению с другими областями применения ЧПУ.
Соответственно, мебельный ЧПУ станок будет иметь большие размеры по всем измерениям, а также большую сложность и стоимость рамы и направляющих, чем аналогичный станок для работы с менее крупными объектами. В остальном они мало отличаются от станков для обработки дерева, пластика и композитных материалов.
Стеклообрабатывающие станки
Стеклообрабатывающие фрезерные ЧПУ станки станки отличаются от станков для обработки металла в основном тем, что фрезы в них применяются специальные, с твердосплавными, алмазными и корундовыми рабочими поверхностями.
Фрезы бывают как со специальным покрытием, так и цельноспечённые — такие комплектующие создаются путём запекания алмазной крошки при высоких температурах и большом давлении, что даёт необычайно прочный и долговечный инструмент.
Также, в станках обрабатывающих стекло, подача рабочей жидкости в область контакта фрезы с материалом обязательна — это обусловлено не только необходимостью охлаждения фрезы при работе с таким твёрдым материалом как стекло, но и обязательностью немедленного устранения отработанных фрагментов материала — чтобы они не мешали дальнейшей работе и не портили деталь попадая снова в место контакта фрезы с заготовкой, с одной стороны, и чтобы они не попали в воздух, которым дышит оператор станка.Помимо стекла такие станки могут обрабатывать поликарбонат, оргстекло различного состава и другие твёрдые материалы, а также металлические заготовки.
Выбрать станок ЧПУ для работы по стеклу можно исходя из его соответствия этим обязательным критериям.
Камнеобрабатывающее оборудование
Фрезерные ЧПУ станки для работы по камню предназначены для гравировки и выполнения сложных объёмных барельефов на таких твёрдых материалах, как природный камень различной породы — гранит, мрамор, песчаник, а также на искусственных каменных плитах из гранитной крошки с полимером.
Специфика работы по камню предполагает одновременно и большие площади обработки, и высокую твёрдость материала, и повышенный вес заготовок. Также, камень характерен тем, что, при работе с ним существует необходимость одновременно и в постоянной циркуляции воды в рабочей зоне, и в устранении крошки и пыли пылесосом — сама по себе вода не спасает от пыли крупной фракции, характерной для минеральных материалов.
Такие станки могут с лёгкостью справляться и с другими материалами — от дерева и ПВХ, до, зачастую, даже стекла и металла, а потому пригодятся не только изготовителям изделий из камня, но и тем, чьи профессиональные интересы значительно шире.
Это самое совершенное, пожалуй, оборудование для фрезеровки с программным управлением, которое может в этой области производства почти всё, однако — излишне мощное, громоздкое и дорогое для большинства работ не связанных прямо с его предназначением.
Как бы ни был велик соблазн получить поистине универсальный фрезерный ЧПУ станок, если среди ваших задач нет обработки камня — подумайте над приобретением чего-то более специализированного, из перечисленного выше.
Это, пожалуй, самые основные моменты, о которых надо быть в курсе при выборе фрезерного ЧПУ станка. И пусть сначала кажется, что при необходимости купить фрезерный ЧПУ выбор непрост, всё не так страшно. Теперь мы остановимся на особенностях фрезерных станков с ЧПУ.
Виды кинематических моделей станка
При подготовке к работе на фрезерном ЧПУ-станке используются кинематические модели станка, которые представляют из себя программную имитацию данного оборудования и необходимы для корректной подготовки и прогнозируемости действий станка при исполнении программы.
Кинематическая модель станка в обязательном порядке несёт в себе информацию о рабочей области, её размерах и расположении относительно неподвижного основания станка, о расположении и возможных траекториях рабочей головки — держателя фрезы, о других физических параметрах оборудования — расстояния, размеры, — всех, которые имеют непосредственное отношение к производимым станком работам.
Примеры станков и их моделей:
Подготовка управляющей программы
Для работы на фрезерных станках ЧПУ используются CAD/CAM-системы — программные пакеты, предназначенные для перевода данных из чертежей и моделей в понятную станку форму команд.
Это программные продукты DeskProto, VCarve Pro, ConstruCAM-3D, ArtCAM, NX CAM, SprutCAM и Mach3.
Внесённые данные о размерах и форме детали становятся в них управляющими траекториями, которые, в свою очередь, превращаются в управляющие программы в процессе постпроцессирования.
Постпроцессор
Постпроцессор — специальный программный продукт, который превращает данные о параметрах детали в индивидуальную программу, управляющую движениями инструмента и/или заготовки, для каждого конкретного станка.
Здесь можно подробнее прочитать о разработке кинематических моделей, на примере промышленных систем фирмы Siemens.
Также полезную информацию можно найти в библиотеке технической литературы.
Детальную информацию по работе с каждым конкретным станком можно получить на официальном сайте его производителя. Это наиболее надёжный вариант, который убережёт от многих ошибок.
Управление
В отдельных случаях, когда предстоит работа на серьёзном промышленном станке, задать программу по обработке какой-то более или менее простой детали можно вручную, через пульт управления станком. В таком случае следует строго соблюдать инструкции производителя и последовательно выполнить все необходимые шаги.
Пульт управления одним из фрезерных ЧПУ-станков:
При создании элементов более сложной формы без применения компьютера обойтись нельзя, а многие компактные станки и вовсе управляются только через подключенный ПК.
Многоосевая обработка
Фрезерные ЧПУ делятся на вертикальные и горизонтальные — по расположению рабочей головки, соответственно — верхнему или боковому, а так же подразделяются по количеству осей обработки — на трёхкоординатные, четырёх и пятикоординатные.
Соответственно, чем больше осей координат движения инструмента, тем более эффективно и с большей сложностью может производиться обработка детали.
Используемые фрезы
В зависимости от специфики работы — от материала, необходимых форм обработки и других факторов, в фрезерных ЧПУ- станках используется большое количество всевозможных фрез. Фрезы бывают однозаходные, двухзаходные, сферические, v-образные, конусные сферические, пирамидальные радиусные с одной или двумя режущими гранями, гравировальные, отрезные и т.д.
Сферические и пирамидальные фрезы применяются для глубокого выбирания материала из детали, обработки углов, создания углублений соответствующей формы. Отрезные и гравировальные фрезы разной формы применяются для гравировки, разрезки детали, обработки краёв изделия, и для придания формы — создания барельефного изображения. Радиусные и галтельные фрезы, как выпуклые, так и вогнутые, применяются для обработки углов, краёв столешниц и других деталей, снятия фасок и т.д. Торцевые фрезы позволяют создавать отверстия, в отличие от сверел — любой формы.
Примеры используемых фрез:
Разнообразие фрез варьируется от простейших, похожих на обыкновенное сверло или бур, и до очень сложных, из разных материалов и всевозможной формы, с различным количеством режущих граней. Это обеспечивает широкий диапазон решаемых ими задач.
Для каждого материала и вида работ необходим индивидуальный подбор фрез, которые вам поможет подобрать наш специалист.
Фрезерные станки с программным управлением — прекрасный инструмент, при грамотном использовании способный создавать очень широкий ассортимент изделий, от рекламных конструкций до частей других станков, от кухонных разделочных досок до деталей реактивных авиадвигателей. Область их применения почти безгранична, а ассортимент и степень доступности увеличиваются с каждым днём.
Сейчас уже не только машиностроительный завод может позволить себе подобное оборудование, но и относительно небольшая мастерская, что не может не радовать.
Хотите больше интересных новостей из мира 3D-технологий?
Подписывайтесь на нас в соц. сетях:
Технические средства для проведения измерений
Очевидно, что качество проверок технологической точности напрямую определяется характеристиками измерительных приборов. При проведении контроля используются следующие технические средства:
- штангенциркули;
- микрометры;
- угломеры;
- калибры;
- индикаторы перемещений.
В большинстве случаев измерения выполняются типовыми механическими приборами, но существуют и более точные измерители – лазерные. Эти устройства применяются сегодня всё чаще и чаще.
Типы станков для фрезерования
Выбирая подобное оборудование, надо исходить из того, насколько оно соответствует предназначению. У россиян есть выбор:
- высокоскоростные ЧПУ станки-автоматы, которые режут и выполняют раскрой металлов, обрабатывают детали из картона и древесины, справляются с двухслойным пластиком и акрилом, ПВХ, оргстеклом и гипсом, натуральным камнем – гранитом и мрамором;
- модели (фрезерно-гравировальные), работающие с листами (предельный габарит 2000 х 4000 х 200 мм);
- граверы (от 2D моделирования до 4D);
- узкопрофильные автоматы, работающие с одним каким-то материалом – разновидностями камня, фанерой, древесиной, нержавеющей сталью или алюминием;
- небольшие портативные модели с ЧПУ. Например, модель фрезерного станка с «Настольный 3D» служит для фрезерования печатных плат, МДФ и обрабатывает изделия предельно точно.
В линейке техники серии для профессионалов, можно отдать предпочтение вертикальным и горизонтальным обрабатывающим центрам с программным управлением; большим трех-, четырех- и пятикоординатным фрезерным ЧПУ граверам, которые производят на Тайвани.
Они считаются достаточно надежными и покупаемыми (после Германии и Японии – на третьей позиции). К тому же, их выгодно приобретать и частным лицам, и предприятиям, благодаря наличию в Москве и Туле сервисных центров, занимающихся поставкой оснастки, режущего инструмента, наладкой техники и обучением персонала.
ВНИМАНИЕ: Отличить станок с Тайваня несложно: у него цельнолитая станина (материал изготовления бразильский мелкозернистый чугун). К тому же автомат укомплектован американскими или японскими подшипниками, импортными шпинделями.
А если заказчик ищет высокоточный ювелирный станок, лучшая модель для этого – P 0403 от производителя Vector.
Точность позиционирования оси с чпу
Точность позиционирования оси — обобщенная величина, показывающая, в каких пределах может находиться реальная координата оси после завершения позиционирования. Когда говорят «точность станка», подразумевают обычно именно точность позиционирования. Точность зависит от повторяемости, но включает в себя не только величину «разброса» ошибки позиционирования, но и её среднее значение, т.е. является более универсальной характеристикой.
Точность показывает, как велика может быть ошибка позиционирования оси. Точность — основная характеристика станка. Зачастую производители станков среднего и хоббийного класса просто указывают некую «точность станка», не указывая «фактор охвата» — т.е. коэффициент пропорциональности, ведь точность, скажем, 0.
Точность является основной характеристикой станка с т. зр. позиционирования рабочего инструмента, и зависит от большого количества факторов, в числе основных — люфты направляющих и передач, несоосность направляющих осей и их неперпендикулярность. Все, кто хоть раз пытался вырезать большой прямоугольник из фанеры или иного листового материала, знают, как ошибка в доли градуса при разметке прямых углов может привести к несовпадению длин сторон в несколько миллиметров, -а иногда и сантиметров, поэтому установке направляющих уделяется особое внимание при сборке станка с ЧПУ. Жесткость и качество исполнения станины и портала также оказывают непоредственное влияние на точность станка.
Точность станков с чпу
Здравствуйте.
На работе зашел спор о «ловле соток» на станках с ЧПУ.
Обрабатываем стали 34ХН1МФА, 40Х и похожие. Редко — Сталь 45. Производство в основном валов-шестерней и шестерней с модулем зуба 12 — 50. Вес деталей 20-3000 кг.
Издавна при работе на универсалах, да и на старых станках с ЧПУ у нас допуски в 4 сотки (а то и меньше) делаются прямо на станках ( при наличии у нас круглошлифовального станка), не смотря на то что в большинстве техпроцессов есть круглошлифовальная операция.Так требует (просит) начальство, для повышения скорости обработки деталей. Потому что круглошлифовальный станок один. Не справится.
Последнее время потихоньку идет обновление парка токарных станков с ЧПУ. Естественно, поскольку станки новые, то, в понимании начальства, они просто обязаны прилично разгрузить шлифовальный станок.
Приехал тут к нам с новыми станками (стойка фанук, станки «Хьюндай-киа») «специалист по внедрению станков» (не помню, как правильно он называется, его задача сделать тестовую деталь и ознакомить нас со станками). Так вот он заявил, что на этих станках 4 сотки не поймать. Мол они для этого не предназначены. На что наши мужики возмутились, потому как «поймать», мы же ловим!
Мне, исходя из небольшого (2,5 года) опыта работы с ЧПУ, кажется, что приезжий специалист прав. Брак, связанный с вмешательством оператора в процесс обработки (контрольный зарез, с предварительным замером и вводом коррекции на износ на каждой шейке с мизерным допуском) у нас случается.
Хочется узнать, как с этим обстоит на других производствах в России, а если кто знает — в Европе? Какие минимальные допуски целесообразно делать на станках с ЧПУ? Может даже ГОСТ есть? Или это, так сказать, на свое усмотрение?
Точность, повторяемость и разрешение позиционирования станков с чпу
Когда речь заходит о станках или иных системах с числовым управлением, не избежать упоминаний таких понятий, как точность позиционирования, разрешение позиционирования, повторяемость позиционирования и повторяемость деталей. Эти понятия очень тесно связаны, и у начинающих станкостроителей и операторов ЧПУ часто возникает путаница.
Цель проверок на технологическую точность
Главной целью проведения контроля является проверка совпадения текущих параметров станка с характеристиками, указанными в паспорте на оборудование. Необходимость в этой процедуре диктуется износом оснащения в процессе эксплуатации. И речь здесь идёт не о сменных инструментах – резцы, фрезы, свёрла и точильные камни проверяются в текущем режиме. При проверках технологической точности исследуются постоянные компоненты конструкции станков, в числе которых следующие.
- Шпиндели.
- Суппорты.
- Консоли.
- Приводы.
В оборудовании, оснащённом системой ЧПУ, проверке подвергаются также измерительные устройства (датчики), которые используются для автоматического управления металлообработкой.
Итогом контрольных мероприятий становится вывод о возможности дальнейшего использования машины на данном производственном участке. Снижение технологической точности до недопустимых пределов становится основанием для коренной модернизации или замены станка.
Заключение
В основном, мы попытались помочь человеку, стоящему перед выбором. Разобрались, как выбрать фрезерный станок (вещь дорогая, и будет работать у владельца не один год – с металлом или деревом). По крайней мере, сейчас выбирать есть из чего. Хочется надеяться, что читатели воспользуются этой информацией для покупки рабочего инструмента.
Похожие записи:
Типовые детали и механизмы металлорежущих станков — АО «Совместное Технологическое Предприятие «Пермский Завод Металлообрабатывающих Центров» 
Деревообрабатывающий станок с ЧПУ: основные особенности 
Паспорт на станок 3М227АФ2 Полуавтомата внутришлифовальный универсальный с высокой точностью с ЧПУ 
Шлифовальные ленты и щётки — станки для бизнеса
Загрузка...