Для чего нужен станок
Для чего нужны станки с ЧПУ?
Прогресс идет вперед с неимоверной скоростью, а это непосредственно влияет на все сферы жизни человечества, в том числе и на производство.
Одно из последних достижений в отрасли управления техническими системами производства – это специальные станки с ЧПУ.
Их уже признали самыми полезными изобретениями последних лет, которое значительно упрощает многие аспекты производственной деятельности. Но что же такое «станки с ЧПУ» и зачем они нужны?
ЧПУ: что такое?
Аббревиатура ЧПУ дешифруется очень просто: числовое программное обеспечение. По сути это особая компьютерная система для управления разными процессами технической деятельности приборов и устройств.
Существует немало сфер пользования подобными станками.
Если для обычных станков характерно простое механическое выполнение работ, то станки с ЧПУ максимально упрощают и совершенствуют работу с любым материалом (металл, дерево и прочие).
Станки с ЧПУ: как устроены
Станок с программным обеспечением несколько отличается от своего более простого товарища без ЧПУ.
Станок оснащен компьютеризованной системой, на которую устанавливается специальное программное обеспечение.
Все функциональные возможности внесены в него с помощью языков программирования, а все действия станка будут максимально точны и однозначны.
Его внешние отличительные особенности таковы:
ЧПУ: Сфера использования
Станки с ЧПУ могут пригодиться в разных направлениях промышленной или непромышленной деятельности. Станки выполняют функцию обработки исходных материалов (пластмасс, дерева, металла).
Главное преимущество такого усовершенствованного изобретения – это многофункциональность.
То есть станок благодаря ЧПУ способен выполнять не только стандартные виды обработки, но и максимально усовершенствованные, индивидуальные.
Преимущества использования станков с ЧПУ
Среди прочих плюсов, станки с ЧПУ имеют и такие:
Станки с ЧПУ – новый шаг в развитии промышленной деятельности, благодаря которому можно не только значительно упростить все системы управления оборудованием и устройствами, но и создать продукцию высокого качества при минимальных затратам материалов разного вида.
Также смотрите далее на видео обзор завода станков с ЧПУ в Китае.
Зачем нужны станки. Небольшой ликбез.
Доброго здоровья всем!
Недавно общался со своим знакомым музыкантом на разные темы. Зашла речь о производстве ТНП отечественного производства, потом разговор плавно перешел на основные средства этого самого производства, в т.ч. и на станки для металлобработки, в частности – металлорежущие. В ходе разговора пришлось делать пояснения о том, какие бывают станки и зачем они нужны. Потом, после разговора подумал, может кому-нибудь из уважаемого сообщества небольшой ликбез пригодиться.
Первая группа – это станки для ремонтных работ. Такие станки есть на всех предприятиях промышленности, транспорта, связи, ЖКХ и прочих сфер народного хозяйства. У многих дома, на даче или в гараже есть такие станки. По большей части это станки сверлильные, заточные, а также токарные, вертикально-фрезерные, всевозможные пилы, ножницы (хотя ножницы иногда относят к кузнечно-прессовому оборудованию) и т.д. Производство работ на таких станках единичное или максимум мелкосерийное. В своей массе это достаточно простые и дешевые изделия из всего парка станков. Работа по этом оборудовании, как правило, не требует высокой квалификации.
Третья группа станков – это собственно оборудование для массового и крупносерийного производства всевозможные изделий от запчастей и комплектующих к машинам и механизмам до товаров народного потребления (ТНП) и пр., пр. Это обрабатывающие центры, всевозможные станки с ЧПУ, гибкие автоматизированные комплексы, токарные станки автоматы (я на таких станках 60-ых годов проходил практику на Кировском заводе) и другое высокопроизводительное оборудование. Из всего парка станков – это самое дорогое оборудование (за исключением может быть отдельных экземпляров второй группы). По квалификации работников интересная ситуация. Знания для работы на таком оборудования требуются более высокие, а вот умение работать руками не столь важно, как на станках второй группы.
Теперь что касается того каких и столько станков у нас производят, а также какой износ станочного парка на текущий момент по разным группам, то здесь надо копать статистику на «полный штык». Работа эта весьма и весьма объёмная, но может быть кого-то заинтересует.
Сферы применения станков с ЧПУ
В наше время числовое программное управление (ЧПУ) различными процессами приобретает все больший размах. Такая автоматизация становится обычным явлением, а область применения станков с ЧПУ охватывает практически все сферы человеческой деятельности. Эта тенденция заслуживает особого внимания любого современного человека.
Виды и принцип работы
Существуют разнообразные модели станков с ЧПУ, но их принцип действия во многом аналогичен. Это оборудование работает в автоматическом режиме под контролем оператора. Станок имеет 3 и более осей, по которым перемещается рабочий (режущий, обрабатывающий) инструмент. Каждая ось снабжена собственным шаговым двигателем, обеспечивающим необходимое движение инструмента по ней. Работа двигателей задается управляющей системой, подающей соответствующую команду в нужный момент согласно заложенной программе. В рабочей зоне расположены датчики, обеспечивающие обратную связь, сообщая координаты нахождения инструмента в пространстве. В результате осуществляется пространственная обработка детали в системе координат X, Y, Z с большой точностью. Станки с ЧПУ выполняются на базе ЭВМ и микропроцессоров, способных обрабатывать сложные управляющие программы.
Станки с ЧПУ способны выполнять разнообразные операции. По назначению можно выделить такие основные разновидности:
Важно! Помимо конкретного назначения станки с ЧПУ могут быть универсальными — многоцелевое оборудование или обрабатывающие центры. Основные варианты: токарно-сверлильно-фрезерные и фрезерно-сверлильно-расточные центры.
Область использования
Станки и обрабатывающие центры с ЧПУ широко применяются в таких областях:
Трудно найти области человеческой деятельности, где станки с ЧПУ нельзя или бессмысленно использовать. Они активно применяются в деревообработке, металлургии, в военно-промышленном комплексе, строительстве, производстве сельхозтехники и инвентаря, ювелирном деле. Они способны обрабатывать практически любые материалы: черные и цветные металлы, в т. ч. высокой твердости, пластик, дерево, стекло, стекловолокно, камни, бетон и т. д.
Применение токарных станков с ЧПУ
Токарные станки с ЧПУ широко применяются для обработки металлических деталей, но могут использоваться и для работы с другими материалами. Основные операции, которые выполняются ими:
Такие станки обеспечивают высокую точность обработки, изготовление деталей любой сложности, идеальную повторяемость деталей. Они широко используются при производстве особо ответственных элементов, в т. ч. из особо прочных материалов.
Важно! Высокую эффективность токарные станки показывают при серийном производстве, а также при изготовлении сложных деталей, когда требуется многократная смена режимов и параметров обработки.
Преимущества применения
Применение ЧПУ в обрабатывающем оборудовании имеет следующие преимущества:
Конечно, при внедрении в производство станков с ЧПУ следует учитывать, что их стоимость значительно выше, чем у обычного оборудования. Кроме того, потребуется обучение персонала для их обслуживания, а также придется понести затраты на разработку специфических управляющих программ. Эти проблемы указывают на необходимость проведения технико-экономического обоснования. Такие станки неэффективны при небольшом производстве стандартных изделий.
Высокую эффективность станки обеспечивают при изготовлении сложной и ответственной продукции, серийном производстве, а также при изготовлении разнотипных изделий. В этом случае ЧПУ значительно повышает производительность и качество, заметно снижает трудоемкость производства и в конечном итоге — себестоимость продукции.
Станки с ЧПУ отличаются универсальностью и обладают широкими возможностями. Они с успехом используются в различных областях человеческой деятельности, способны значительно повысить эффективность небольшого бизнеса и крупного производства. Важно правильно оценить целесообразность их применения.
Промышленные станки: группы и описание установок
Классификация промышленных станков по группам. Наиболее распространенные типы производственных установок: фрезерные, токарные, сверлильные, шлифовальные и другие. Различие моделей по типу управления и материалу обработки.
Что такое промышленный станок?
Промышленный станок – агрегат для обработки металлов, камня, дерева, стекла и других производственных материалов. Главными элементами станины выступают шлифовальный круг, сверло, режущие устройства. Оборудование задействуют на предприятиях и в цехах как отдельную единицу либо как часть автоматизированной линии. Самые востребованные в промышленности – металлообрабатывающие машины, с их помощью налаживается серийное производство или единичный выпуск заготовок.
Какие бывают станки?
Станки – сложные агрегаты, используются для придания устройству формы, высверливания необходимых отверстий. Без них не обойтись в машиностроении, промышленности, на мелких производственных предприятиях. Устройства могут быть стационарные и мобильные. Не передвижные станины с силовой установкой надежнее в работе по сравнению с малогабаритными машинами.
Классификация по типу
Автомат и полуавтомат
Для модельных заготовок
С вертикальным расположением сверла
Координатно-расточный с одной стойкой
С горизонтальной расточкой
С горизонтальным расположением сверла
Полировальный с квадратной или круглой станиной
Другой с абразивным инструментом
Для обработки резьбы и зубьев
Зубострогальный для цилиндрических колес
Для резьбы на зубьях конических колес
Зубофрезерные для шпицевых валиков и цилиндрических колес
Зубофрезерные для червячных колес
Для обработки торцов зубьев
Для шлифовки зубьев и резьбы
Другой резьбо- и зубоотделочный
С вертикальной фрезой
Копировальный и гравировальный
Универсальный широкого спектра
Строгальный, долбежный, протяжный
Продольный с одной стойкой
Продольный с двумя стойками
Отрезной с рабочим органом:
Для обработки труб и муфт
Правильно- и бесцентровообдирочный
Для тестирования инструментов
Таблица 1. Типы станков
Токарные станки
Агрегаты первой группы составляют 30 % станочного парка промышленных предприятий. Их используют практически при всех операциях по обточке металлических и других изделий, имеющих форму вращаемых тел:
Токарные станки незаменимы при изготовлении болтов, втулок, шайб, осей и других деталей конической или цилиндрической формы. Сырая заготовка крепится фиксирующим патроном шпинделя:
Чем мощнее конструкция шпинделя и привода станка, тем выше производительность токарного оборудования при резьбе по деталям и тем большая заготовка на нем обрабатывается.
Схема обычного токарно-резцового станка с основными узлами: 1 – шпиндельная бабка; 2 – суппорт для закрепления режущего элемента; 3 – задняя бабка; 4 – станина; 5, 9 – тумбы-подставки; 6 – фартук; 7 – ходовой винт; 8 – ходовой валик; 10 – коробка подач вращательных движений от шпинделя к суппорту; 11 – гитара сменных шестерен; 12 – пусковое устройство и двигатель; 13 – коробка скоростей; 14 – шпиндель.
Производители предлагают разные типы токарных станков крупногабаритных размеров для предприятий, мини-машины по металлу, удобные для частного пользования.
Сверлильные станки
Эти установки не менее популярны среди мастеров и на производстве, чем токарные. Их используют для создания сквозных и глухих отверстий заготовок и сверлильных работ по листовому металлу.
Примечание: преимущества агрегатов перед дрелью – высокая точность и возможность просверливать отверстия большого диаметра.
Вертикально-сверлильные станки распространены и часто используются при работе со сравнительно небольшими деталями. Принцип действия устройства заключается в подвижности заготовки относительно рабочего органа.
Основные узлы вертикально-сверлильного станка: 1 — станина в виде колонны; 2 — двигатель; 3 — сверлильная головка; 4 — рычаги переключения коробок скоростей и подач; 5 — ручная подача; 6 — лимб контроля глубины обработки; 7 — шпиндель; 8 — шланг для подачи СОЖ; 9 — столешница; 10 — рукоятка подъема столешницы; 11 — основа; 12 — короб электроустановки.
Настольные одношпиндельные станки применяют в приборостроении для изготовления маленьких отверстий. Аналогичные многошпиндельные машины значительно повышают производительность.
Сверлильно-долбежные станки способны выполнять несколько операций, работать фрезой, но эти опции отличаются ограниченными возможностями.
Для сверления больших отверстий используются радиально-сверлильные агрегаты, при обработке которыми заготовка остается неподвижной, а шпиндель перемещается.
Примечание: крупногабаритные радиально-сверлильные станки переносятся подъемным краном непосредственно к самой детали. Другие модификации оснащаются тележками и при работе фиксируются башмаками.
Расточные агрегаты
Станки предназначаются для работы по металлу, без них не обойтись в серийном и единичном производстве. На этих машинах можно:
Необходимый для операции инструмент крепится на борштангу в отверстии шпинделя, расположение которого может быть горизонтальным или вертикальным.
Горизонтальный расточный станок.
Вертикальный расточный станок.
Координатно-расточные станки выполняют сходные действия, различие состоит в возможности сделать предварительную разметку.
Алмазно-расточные агрегаты отличаются высокой точностью, и при растачивании погрешность не превышает 3–5 мкм.
Шлифовальные и заточные
Этой группой станков проводится наружная и внутренняя обработка заготовок в форме тел вращения, шлифовка резьбы, зубьев колес, разрезаются детали, затачиваются инструменты. Исходя из типа шлифовки и обрабатываемой поверхности, станки бывают:
Примечание: главный рабочий инструмент в шлифовальных станках – абразивный круг или брусок, который снимает с поверхности тонкий слой металла.
Шлифовальные станки различают по видам подачи:
Притирочные агрегаты
Металлорежущие притирочные машины применяются для тонкой доводки и притирки – поверхность детали обрабатывается до идеального состояния с помощью мелкозернистой абразивной смеси, которая снимает тонкий слой металла или другого материала. Используются:
Порошок наносится на плоские или круглые притиры из чугуна, низкосортной стали, свинца, меди, дерева и удерживается керосином или скипидаром, смешанным со специальной смазкой или пастой (окись алюминия, хрома, венская известь).
Важно: доводка детали происходит на медленной скорости с постоянным изменением направления.
Станки оснащаются регулируемыми и нерегулируемыми притирами. Для первых характерна разрезная рубашка, внутренний конус и устройство для изменения диаметра доводочного элемента.
Хонинговальные установки
Группа шлифовально-притирочных агрегатов для обработки наружных поверхностей деталей цилиндрической формы. Это втулки, валики, пальцы и др. Для резки в шпинделе закрепляется хонинговальная головка с абразивными брусками.
Стандартно выпускают станки с горизонтальным, вертикальным и наклонным расположением одного или нескольких шпинделей.
Зубообрабатывающие машины
Станки для нарезки и отделки цилиндрических зубьев колес в зависимости от вида рабочего инструмента бывают:
Агрегаты справляются с функциями нарезки зубьев, чистовой и отделочной обработкой цилиндрических и конических колес с прямыми, косыми и криволинейными зубьями, шевронных, червячных колес, зубчатых реек.
Копирование – фреза имеет идентичные зубьям детали впадины и продвигается вдоль впадин колеса, оставляя отпечаток. После работы над отдельной впадиной деталь разворачивают на окружной шаг и приступают к следующей. Неудобство такого способа обработки в том, что для каждого колеса нужна отдельная фреза, а замена отнимает время. Однако работать с таким агрегатом просто.
Информация: метод копирования выгоден при единичном производстве или ремонте. Для серийного используют зубодолбежные установки.
Обкатка – распространенный способ с высокой производительностью и точностью нарезаемых колес. Один инструмент обрабатывает различные по числу зубьев заготовки. Режущие кромки инструмента последовательно располагаются в зубьях колес и прокатываются, сцепленные друг с другом. При методе обкатки чаще всего используются червячные фрезы.
Помимо основных способов обработки зубчатых колес, существуют другие методы с высокой производительностью:
Резьбообрабатывающие и резьбонакатные
Это пятая группа промышленных станков, которые используются в машиностроении для нарезки резьбы. К ним относятся резьбофрезерные, гайконарезные, резьбо- и червячно-шлифовальные машины.
Способы нарезки в зависимости от рабочего инструмента:
Информация: резьбонакатные агрегаты используют способ нарезки резьбы без снятия стружки с заготовки. Деталь сдавливается между плоскими или круглыми рабочими элементами и на ней отпечатывается нужная форма.
В станках с круглыми плашками изделие размещается между подвижной и неподвижной плашками. Затем двигающийся элемент подводится к заготовке, прижимает ее и накатывает резьбу несколькими оборотами детали.
Гайконарезные станки
Для изготовления изделий с точной резьбой на линиях серийного производства используются гайконарезные автоматы и полуавтоматы с прямыми или изогнутыми хвостовиками. Агрегаты могут быть одно- и многошпиндельными.
Фрезерные станки
Группа состоит из машин с режущим многолезвийным инструментом – фрезой, которая вращательными движениями обрабатывает поступательно движущуюся заготовку плоского или фасонного типа.
Широкий спектр выполняемых работ обеспечивается разнообразием фрез:
Стрелки на рисунке указывают направление движения фрез и заготовок при резке.
Виды фрезерных станков
Консольные агрегаты оснащаются рабочим столом в виде консоли и горизонтально или вертикально расположенным шпинделем. Стол двигается в продольном, поперечном и вертикальном направлении относительно вала шпинделя. Возможности таких станков ограничены: могут изготавливать детали сравнительно небольшого веса и размера.
Универсальные станки отличаются оснасткой в виде поворотного стола, а широкоуниверсальные – поворотной шпиндельной головкой. Функционал таких машин расширенный.
Бесконсольные станки имеют жесткое основание для установки заготовки, стол двигается в поперечно-продольном направлении, а шпиндель совершает вертикальные перемещения. Предназначаются для обработки крупногабаритных деталей с солидной массой.
Продольно-фрезерные станки оснащаются столом, совершающим продольные перемещения. Шпиндель двигается поперечно и вертикально, поворачивается под заданным углом.
Установки карусельного и барабанного типа непрерывного действия имеют один или несколько вертикальных шпинделей, поочередно обрабатывающие поступающие детали.
Копировально-фрезерные станки выполняют контурную и фрезеровальную обработку по образцу.
Шпоночно-фрезерным агрегатам характерны возвратно-поступательные перемещения стола и планетарные движения шпинделя.
Классификация станков по возможному материалу обработки
Технические характеристики промышленных установок рознятся в зависимости от обрабатываемого материала. Чаще всего станочное оборудование требуется для работы с металлом и деревом. Для древесины можно использовать менее мощное оборудование, но с более точными настройками операций. По обработке металла требуется использование качественных инструментов и высокой мощности. Самые востребованные в производстве заготовок – токарные, сверлильные и фрезерные машины.
Классификация по типу управления
Постепенно уровень автоматизации на предприятиях повышается, станков с механическим управлением становится все меньше. Разделить машины по типу управления можно так:
Последние способы контроля обеспечивают высокую точность настройки при обработке с минимальной погрешностью. Важный плюс – отсутствует необходимость в постоянном наблюдении за процессом производства – оператор вносит параметры перед запуском.
Для чего нужен станок?
Какие бывают станки?
Станки – сложные агрегаты, используются для придания устройству формы, высверливания необходимых отверстий. Без них не обойтись в машиностроении, промышленности, на мелких производственных предприятиях. Устройства могут быть стационарные и мобильные. Не передвижные станины с силовой установкой надежнее в работе по сравнению с малогабаритными машинами.
Классификация по типу
Автомат и полуавтомат
Для модельных заготовок
С вертикальным расположением сверла
Координатно-расточный с одной стойкой
С горизонтальной расточкой
С горизонтальным расположением сверла
Полировальный с квадратной или круглой станиной
Другой с абразивным инструментом
Для обработки резьбы и зубьев
Зубострогальный для цилиндрических колес
Для резьбы на зубьях конических колес
Зубофрезерные для шпицевых валиков и цилиндрических колес
Зубофрезерные для червячных колес
Для обработки торцов зубьев
Для шлифовки зубьев и резьбы
Другой резьбо- и зубоотделочный
С вертикальной фрезой
Копировальный и гравировальный
Универсальный широкого спектра
Строгальный, долбежный, протяжный
Продольный с одной стойкой
Продольный с двумя стойками
Отрезной с рабочим органом:
Для обработки труб и муфт
Правильно- и бесцентровообдирочный
Для тестирования инструментов
Таблица 1. Типы станков
Токарные станки
Агрегаты первой группы составляют 30 % станочного парка промышленных предприятий. Их используют практически при всех операциях по обточке металлических и других изделий, имеющих форму вращаемых тел:
Токарные станки незаменимы при изготовлении болтов, втулок, шайб, осей и других деталей конической или цилиндрической формы. Сырая заготовка крепится фиксирующим патроном шпинделя:
Чем мощнее конструкция шпинделя и привода станка, тем выше производительность токарного оборудования при резьбе по деталям и тем большая заготовка на нем обрабатывается.
Схема обычного токарно-резцового станка с основными узлами: 1 – шпиндельная бабка; 2 – суппорт для закрепления режущего элемента; 3 – задняя бабка; 4 – станина; 5, 9 – тумбы-подставки; 6 – фартук; 7 – ходовой винт; 8 – ходовой валик; 10 – коробка подач вращательных движений от шпинделя к суппорту; 11 – гитара сменных шестерен; 12 – пусковое устройство и двигатель; 13 – коробка скоростей; 14 – шпиндель.
Производители предлагают разные типы токарных станков крупногабаритных размеров для предприятий, мини-машины по металлу, удобные для частного пользования.
Сверлильные станки
Эти установки не менее популярны среди мастеров и на производстве, чем токарные. Их используют для создания сквозных и глухих отверстий заготовок и сверлильных работ по листовому металлу.
Примечание: преимущества агрегатов перед дрелью – высокая точность и возможность просверливать отверстия большого диаметра.
Вертикально-сверлильные станки распространены и часто используются при работе со сравнительно небольшими деталями. Принцип действия устройства заключается в подвижности заготовки относительно рабочего органа.
Основные узлы вертикально-сверлильного станка: 1 — станина в виде колонны; 2 — двигатель; 3 — сверлильная головка; 4 — рычаги переключения коробок скоростей и подач; 5 — ручная подача; 6 — лимб контроля глубины обработки; 7 — шпиндель; 8 — шланг для подачи СОЖ; 9 — столешница; 10 — рукоятка подъема столешницы; 11 — основа; 12 — короб электроустановки.
Настольные одношпиндельные станки применяют в приборостроении для изготовления маленьких отверстий. Аналогичные многошпиндельные машины значительно повышают производительность.
Сверлильно-долбежные станки способны выполнять несколько операций, работать фрезой, но эти опции отличаются ограниченными возможностями.
Для сверления больших отверстий используются радиально-сверлильные агрегаты, при обработке которыми заготовка остается неподвижной, а шпиндель перемещается.
Примечание: крупногабаритные радиально-сверлильные станки переносятся подъемным краном непосредственно к самой детали. Другие модификации оснащаются тележками и при работе фиксируются башмаками.
Расточные агрегаты
Станки предназначаются для работы по металлу, без них не обойтись в серийном и единичном производстве. На этих машинах можно:
Необходимый для операции инструмент крепится на борштангу в отверстии шпинделя, расположение которого может быть горизонтальным или вертикальным.
Горизонтальный расточный станок.
Вертикальный расточный станок.
Координатно-расточные станки выполняют сходные действия, различие состоит в возможности сделать предварительную разметку.
Алмазно-расточные агрегаты отличаются высокой точностью, и при растачивании погрешность не превышает 3–5 мкм.
Шлифовальные и заточные
Этой группой станков проводится наружная и внутренняя обработка заготовок в форме тел вращения, шлифовка резьбы, зубьев колес, разрезаются детали, затачиваются инструменты. Исходя из типа шлифовки и обрабатываемой поверхности, станки бывают:
Примечание: главный рабочий инструмент в шлифовальных станках – абразивный круг или брусок, который снимает с поверхности тонкий слой металла.
Шлифовальные станки различают по видам подачи:
Притирочные агрегаты
Металлорежущие притирочные машины применяются для тонкой доводки и притирки – поверхность детали обрабатывается до идеального состояния с помощью мелкозернистой абразивной смеси, которая снимает тонкий слой металла или другого материала. Используются:
Порошок наносится на плоские или круглые притиры из чугуна, низкосортной стали, свинца, меди, дерева и удерживается керосином или скипидаром, смешанным со специальной смазкой или пастой (окись алюминия, хрома, венская известь).
Важно: доводка детали происходит на медленной скорости с постоянным изменением направления.
Станки оснащаются регулируемыми и нерегулируемыми притирами. Для первых характерна разрезная рубашка, внутренний конус и устройство для изменения диаметра доводочного элемента.
Хонинговальные установки
Группа шлифовально-притирочных агрегатов для обработки наружных поверхностей деталей цилиндрической формы. Это втулки, валики, пальцы и др. Для резки в шпинделе закрепляется хонинговальная головка с абразивными брусками.
Стандартно выпускают станки с горизонтальным, вертикальным и наклонным расположением одного или нескольких шпинделей.
Зубообрабатывающие машины
Станки для нарезки и отделки цилиндрических зубьев колес в зависимости от вида рабочего инструмента бывают:
Агрегаты справляются с функциями нарезки зубьев, чистовой и отделочной обработкой цилиндрических и конических колес с прямыми, косыми и криволинейными зубьями, шевронных, червячных колес, зубчатых реек.
Копирование – фреза имеет идентичные зубьям детали впадины и продвигается вдоль впадин колеса, оставляя отпечаток. После работы над отдельной впадиной деталь разворачивают на окружной шаг и приступают к следующей. Неудобство такого способа обработки в том, что для каждого колеса нужна отдельная фреза, а замена отнимает время. Однако работать с таким агрегатом просто.
Информация: метод копирования выгоден при единичном производстве или ремонте. Для серийного используют зубодолбежные установки.
Обкатка – распространенный способ с высокой производительностью и точностью нарезаемых колес. Один инструмент обрабатывает различные по числу зубьев заготовки. Режущие кромки инструмента последовательно располагаются в зубьях колес и прокатываются, сцепленные друг с другом. При методе обкатки чаще всего используются червячные фрезы.
Помимо основных способов обработки зубчатых колес, существуют другие методы с высокой производительностью:
Резьбообрабатывающие и резьбонакатные
Это пятая группа промышленных станков, которые используются в машиностроении для нарезки резьбы. К ним относятся резьбофрезерные, гайконарезные, резьбо- и червячно-шлифовальные машины.
Способы нарезки в зависимости от рабочего инструмента:
Информация: резьбонакатные агрегаты используют способ нарезки резьбы без снятия стружки с заготовки. Деталь сдавливается между плоскими или круглыми рабочими элементами и на ней отпечатывается нужная форма.
В станках с круглыми плашками изделие размещается между подвижной и неподвижной плашками. Затем двигающийся элемент подводится к заготовке, прижимает ее и накатывает резьбу несколькими оборотами детали.
Гайконарезные станки
Для изготовления изделий с точной резьбой на линиях серийного производства используются гайконарезные автоматы и полуавтоматы с прямыми или изогнутыми хвостовиками. Агрегаты могут быть одно- и многошпиндельными.
Фрезерные станки
Группа состоит из машин с режущим многолезвийным инструментом – фрезой, которая вращательными движениями обрабатывает поступательно движущуюся заготовку плоского или фасонного типа.
Широкий спектр выполняемых работ обеспечивается разнообразием фрез:
Стрелки на рисунке указывают направление движения фрез и заготовок при резке.
Виды фрезерных станков
Консольные агрегаты оснащаются рабочим столом в виде консоли и горизонтально или вертикально расположенным шпинделем. Стол двигается в продольном, поперечном и вертикальном направлении относительно вала шпинделя. Возможности таких станков ограничены: могут изготавливать детали сравнительно небольшого веса и размера.
Универсальные станки отличаются оснасткой в виде поворотного стола, а широкоуниверсальные – поворотной шпиндельной головкой. Функционал таких машин расширенный.
Бесконсольные станки имеют жесткое основание для установки заготовки, стол двигается в поперечно-продольном направлении, а шпиндель совершает вертикальные перемещения. Предназначаются для обработки крупногабаритных деталей с солидной массой.
Продольно-фрезерные станки оснащаются столом, совершающим продольные перемещения. Шпиндель двигается поперечно и вертикально, поворачивается под заданным углом.
Установки карусельного и барабанного типа непрерывного действия имеют один или несколько вертикальных шпинделей, поочередно обрабатывающие поступающие детали.
Копировально-фрезерные станки выполняют контурную и фрезеровальную обработку по образцу.
Шпоночно-фрезерным агрегатам характерны возвратно-поступательные перемещения стола и планетарные движения шпинделя.
Видео
Классификация по типу управления
Механизированные станки с ручным управлением постепенно уходят в прошлое. Такие модели встречаются разве что в небольших мастерских, которые работают со штучными заготовками. Крупные же предприятия стремятся переходить на полу- или полностью автоматизированные установки. В этом сегменте также существуют разные виды станков, отличающихся степенью автоматизации. Наиболее развитые машины с ЧПУ и компьютерным управлением дают возможность высокоточной регуляции настроек обработки без постоянного контроля со стороны пользователя. Оператору отводится лишь функция загрузчика исходных данных в электронную панель управления.
Устройство станка ЧПУ многоцелевого типа
Это настоящие центры, выполняющие комплексную обработку заготовки (без перебазирования) и оборудованные комбинированными системами ПО. Они предназначены для нарезки фасок и резьбы, зенкерования, расточки, раскроя, фрезерования. Подходят для действий как с плоскими поверхностями, так и со сложными криволинейными формами.
Конструктивные особенности
Зачастую укомплектованные сменными магазинами, делающими доступной предварительную настройку инструментов. Обычно обладают поворотными столами, нужными для перемещения детали, а также переналаживаемыми вспомогательными устройствами-спутниками.
Принцип работы станков с ЧПУ многоцелевого типа базируется на универсальности операций, которая возможна благодаря высокомоментному, но малоинерционному двигателю с хорошим быстродействием. Даже на небольших частотах он развивает крутящий момент до серьезных величин, что позволяет обеспечить производительность труда.
По вариантам компоновки могут быть:
Как пользоваться?
Перед тем, как дать краткий экскурс в особенности использования токарных станков, обязательно необходимо напомнить выполнении правил техники безопасности при работе с этим оборудованием:
Токарные станки, в большинстве своем, достаточно просты в освоении, поэтому как под руководством опытных мастеров, так и с помощью обучающих роликов в сети можно познать азы их использования и сделать первые шаги в этой сфере.
Примитивно, принцип работы на станке (для примера берем токарно-винторезный) выглядит следующим образом:
Более детальные инструкции, конечно, лучше получать под контролем опытных коллег, поскольку даже видеоролики пока еще не умеют отвечать на заданные вопросы, возникающие в процессе работы на станках.
Основные параметры токарного станка
При выборе токарного станка по металлу нужно учитывать его основные характеристики. Они указываются в техническом паспорте оборудования. Требуется обратить внимание на такие параметры:
Также в различных моделях может присутствовать или отсутствовать реверс. Его переключение осуществляется с помощью рычагов или перекидывания ремня.
Токарный станок с панелью управления
Станки для поверхностной обработки
Широкий диапазон станочного оборудования представлен в сегменте моделей для поверхностной обработки деталей. Такие операции обобщенно позиционируются как шлифовка, но это лишь основная часть их функций, также встречаются и смежные задачи. Какой именно тип обработки будет выполнять конкретная машина, зависит от ее конструкционного исполнения. Так, барабанные станки ориентируются на шлифование досок, щитовых и листовых материалов по поверхности. По сути, реализуется неглубокая зачистка материала от заусенцев, выступающих неровностей и других дефектов. Более тонкую обработку выполняют кромкошлифовальные модели. На первый взгляд, эту же функцию осуществляют основные виды токарных станков, которые аккуратно подгоняют поверхность заготовок под нужную форму. Однако в данном случае обработка кромок акцентируется не только на цилиндрических деталях. Данная операция чаще задействуется для коррекции кромки по длине. Но есть в этой группе и машины, также ориентированные на детали цилиндрической формы. Это осцилляционные модели шлифовальных станков, но их используют не для декоративного улучшения, к примеру, балясин, а для подготовки стройматериала в виде бревен определенного размера.
Виды токарного станка по металлу
Разделяется оборудование на следующие основные типы:
Помимо основных известны и другие виды токарных станков по металлу:
Действия наладчика и оператора
Здесь действия наладчика закончены, в дело вступает оператор, который обязан своевременно:
Также ему необходимо запустить тестовое ПО, а после убедиться в надежности всех креплений и отсутствии отклонений. Если все в порядке, можно:
На специальных курсах подробно расскажут и покажут, как научиться работать на станке с ЧПУ. На такую профильную подготовку просто необходимо отправить своих сотрудников, если вы хотите установить столь производительное оборудование на своем предприятии и эффективно использовать его преимущества.