Типы станков с ЧПУ/CNC

Что такое станок с ЧПУ?

Первоначально фрезерные станки были ручными в эксплуатации. Движение части или инструмента часто выполнялось вручную, ручки, которые поворачивали шариковые винты или манипулировали различными рычагами машины. Базовая автоматизация, позволяющая перемещать машину одно направление, после того как положение детали было установлено машинистом.

ЧПУ является аббревиатурой от компьютерного числового управления, где компьютер подключен к станку вместе с электрическим приводы и датчики для полной системы. Этот компьютер контролирует движение оси станка. Станки с ЧПУ очень точные, с точностью и повторяемостью это может превысить то, что возможно с помощью ручных движений.

Фрезерные станки с ЧПУ могут варьироваться в размерах от нескольких дюймов до сотни, а иногда и тысячи дюймов путешествия. Идея станков с ЧПУ часто приписывается Джону Т. Парсонсу, который был машинистом и продавцом на механической обработке его отца Компания. Он хотел, чтобы в космосе делали детали, которые были дешевле и последовательнее традиционных методов. После различные фальстарты, сотрудничество между Parson’s, United Заявленные ВВС и MIT привели к разработке первых станков с ЧПУ, которые запускались из перфоленты.

Компоненты и агрегаты станка с ЧПУ

Большинство фрезерных станков имеют некоторые похожие компоненты. Сначала у вас есть машинная база. Это обычно включает рабочий стол и передачу, как правило, шариковые винты, для движения машины. Также могут включать в себя электроприводы, которые перемещают различные компоненты машины.

Станки с ЧПУ также требуют того, что обычно называют «контроллер», или компьютерная часть ЧПУ. Это компьютеризированный контроллер использует запрограммированный входные значения и данные из петель обратной связи, контролировать движения машины. Дополнительно фрезерные станки включают какой-то шпиндель.

Шпиндель либо раскручивает резку инструменты для фрезерования, или в случае токарного станка, он вращается актуальная часть для токарного инструмента. И наконец, чтобы успешно обработать детали с ЧПУ, вам понадобится режущие инструменты, совместимые с вашей фрезой и материалом режется.

Программирование станков с ЧПУ

Данные о местоположении для фрезерования с ЧПУ могут быть введены в контроллер вручную, обычно через клавиатуру и встроенный экран, часто это делается из план или рисунок. В качестве альтернативы, CAD/CAM система может быть использована для разработки и программирования часть, с результирующей программой, загружаемой или подается в контроллер ЧПУ. Код, используемый для запуска мельницы, часто называют как код геометрии, или, чаще, «G-код».

Контроллеры также имеют «М-коды» или разные коды, такие как код для включения или выключения шпинделя, или охлаждающая жидкость. Этот код был разработан в 1960-х годах когда у компьютеров было небольшое количество памяти, и сокращенная запись команд для ЧПУ. Контроллеры были необходимы, чтобы соответствовать более крупным программам.

Типы станков с ЧПУ

Станки с ЧПУ будут иметь движение, которое либо линейный или прямой, в движении или вращении. Обычно оси X, Y и Z используются для линейного

движения, тогда как A, B или C будут соответствовать к оси вращения, с вращением вокруг X оси, B оси Y и C оси Z.

Конструкции станков с ЧПУ будут сильно различаться. На некоторых стили, часть будет двигаться или вращаться, пока шпиндель и инструмент остаются неподвижными, в других часть неподвижна и шпиндель и инструмент движется, и третий тип представляет собой смесь деталь и шпиндель движутся.

Список общих операций обработки с ЧПУ и типы станков с ЧПУ, на которых они работают обрисован в общих чертах на следующей странице. Здесь очень много изготовленные на заказ ЧПУ, которые подходят за пределами этих общие типы.

3х-осевые. Это наиболее распространенные станки с ЧПУ, выпускаемые серийно. Они могут двигаться по осям X, Y и Z одновременно. Большинство обычный размер 3-осевого станка — один с рабочим столом размером 40×20 дюймов. Работа, выполняемая на 3-х осевом станке, может быть простой призматической части, вплоть до сложных форм, медицинских или аэрокосмических частей.

3+1 осевой или 3+2 осевой. Этот тип обработки и станок с ЧПУ объединяет вращательные движения с линейными движениями. В этом типе обработки деталь будет сначала поверните в положение, а затем после вращения начнется типичная 3-осевая обработка. Вращение и линейное движение

не бывает одновременно.

Если станок поддерживает вращение вокруг только одной оси, то это считается обработкой 3 + 1 для 3 линейных осей и одной оси вращения. Если

станок может вращаться вокруг двух осей, это называется 3 + 2-осевой обработкой. Станки с ЧПУ могут быть специально построены как 3 + 1 или 3 + 2 осевые фрезы, но чаще они создаются путем добавления вращающегося компонента к существующая 3-х осевая мельница. Последний способ уменьшит размер рабочей зоны, что следует учитывать при оснащении мельницы.

Одно из главных преимуществ обработки 3+1 и 3+2 заключается в уменьшении индивидуальных настроек при фрезеровании детали. Некоторые детали могут потребовать фрезерования на с разных сторон, и на трехосном станке машинист удалял и переставлял деталь между операциями. Это может иногда

займет много времени, когда он может автоматически повернуться в положение с функциями 3 + 1 или 3 + 2.

Обратите внимание, что настройка и программирование 3 + 1 и 3 + 2-осевых станков вручную, в отличие от программирования с помощью автоматизированного производства (CAM) система часто бывает сложной, трудоемкой и подверженной ошибкам.

4х осевой одновременный. Разница в 3 + 1 и 4-осевой одновременности заключается в том, что деталь может вращаться на одной оси одновременно с фрезеровкой по 3-осевой. Этот тип обработки необходим, когда геометрия детали оборачивается вокруг детали, широко используемой в аэрокосмической и других отраслях промышленности.

В то время как все 4-осевые фрезерные станки могут выполнять фрезерование по 3 + 1 осям, не все 3 + 1-осевые фрезерные станки могут выполнять 4-осное фрезерование одновременно. Нужно убедиться в возможностях своего компьютера, прежде чем пытаться запустить программу, которую он может не поддерживать.

5ти осевой . Этот тип обработки обеспечивает наибольшую гибкость при фрезеровании детали при различных ориентациях инструмента. Здесь часть может вращаться по двум отдельным осям, обычно A & C или B & C, одновременно перемещаются 3 линейные оси.

Одновременная обработка по 5 осям популярна в тех местах, где сложные формы и небольшие зазоры являются нормой; такие как

рабочие колеса, турбины, впускные отверстия и многое другое.

Истинные одновременные 5-осевые станки могут работать во всех предыдущих режимах; 3 оси, 3 + 1 оси, 3 + 2 оси, 4 оси одновременно плюс

5-ти осевая одновременная. В то время как все 5-осевые одновременные станки могут выполнять 3 + 2-осевую обработку, не все 3 + 2-осевые станки могут выполнять 5-ти осевая одновременная.

Это зависит от конструкции станка и установленного контроллера ЧПУ. Эти мельницы, как правило, дороже, чем другие типы мельниц, для того же размера, но предлагают большую гибкость при настройке до вашей работы.

Токарный станок. Часто называемый токарным станком и обычно используемый для круглых деталей, токарный станок немного отличается от фрезерного станка. С токарным станком, вместо того, чтобы деталь была неподвижной и инструмент вращался, деталь помещается в патрон и вращается.

Оттуда режущий инструмент используется для вырезания нужной формы. Некоторые распространенные опции на токарных станках — это автоматическая подача прутка для подачи материала через шпиндель к патрону. Другие общие варианты — это хвостовые опоры для поддержки вращающейся части спереди и сзади.

Фрезерный станок. Это особый тип токарного станка. Иногда называемый также «живой инструмент», это токарный станок, где небольшой шпиндель с вращающимся резанием. Инструмент может быть добавлен. Эти типы фрез и операций позволяют пользователям создавать круглые детали, которые имеют фрезерные или сверлильные элементы на их, без необходимости монтировать их в другую мельницу.

Не только фрезерные станки

Фрезерные и токарные станки используют шпиндель для вращения инструмента или детали. Тем не менее, есть и другие станки с ЧПУ, используемые

в производстве, которые не имеют шпинделей.

Проволочный станок. Эти типы машин используют специальный провод, питаемый от катушки, через который проходит электрический ток, для удаления материала. Провод по существу прорезает металл. Эти машины часто используются на инструментальных сталях и штамповочных деталях.

Проволочные электроэрозионные станки могут быть 2 или 5 осями. С 2-х осевой проволокой режет профиль. В 5-ти осях держатели проволоки сверху и снизу могут перемещаться независимо друг от друга, создавая линейные формы поверхностей.

Водоструйный резак. Вода под высоким давлением, часто с добавленным абразивом, используется для резки различных материалов. Водоструйные резцы могут прорезать пластмассы, металлы и даже камень и гранит. Большинство водоструйных станков с ЧПУ являются 2-осевыми и режут только профиль, однако есть и 5-осевые водоструйные станки.

Лазерный резак. Подобно струе воды, большинство лазерных резаков являются двухосными и используются для резки профилей через листовую заготовку. Однако вместо использования под давлением поток воды, они используют лазер, достаточный для материала. В зависимости от лазера и дизайна, лазерные резцы могут резать акрил, полимеры и различные металлы. Для контурных штамповок из листового металла обычно они обрезаются 5-осевой версией лазерного резака.

Плазменный резак. Подобно лазерам и струям воды, плазменный резак обычно прорезает листы и пластины. Плазменные резаки работают на электрически проводящие материалы и резать с помощью ускоренной струи горячей плазмы. Помимо резки металлических листов, плазменная резка способна резать толстые листы, часто используемые в судостроении. Большая плазма фрезы 2-х осевые, но доступны 5-ти осевые версии.

Заключение

Какой тип машины подходит мне? Есть много факторов, которые влияют на выбор станка с ЧПУ. Типы деталей, которые вы планируете фрезеровать определит, какой тип мельницы вам понадобится. Большинство призматических частей или отдельных компонентов

для пресс-форм и штампов можно сделать с помощью 3-х осевых операций. Многие медицинские или энергетические компоненты требуют 3+2 или 5-осевой обработки.

Рецензия. Фрезерный станок с ЧПУ состоит из основания станка и подвижных осей, компьютеризированного контроллера, и некоторая форма шпинделя, чтобы вращать нож или деталь. Эти машины запускаются из данных, запрограммированных вручную или созданных с помощью CAD/CAM система. Существует большое разнообразие видов механической обработки и типов машин. Кто-то должен выбрать технологию, соответствующую типу детали, которую они планируют создать. Проверьте наши другие статьи для более подробное описание технологии фрезерования с ЧПУ

Back to Top