ЧПУ-это процесс, который включает в себя программирование движения производственного оборудования и инструментов с помощью компьютерного программного обеспечения. Этот метод обычно используется для эксплуатации сложных машин, таких как фрезерные станки, токарные станки, фрезерные станки с ЧПУ и шлифовальные машины. Благодаря обработке с ЧПУ набор инструкций может быть использован для выполнения трехмерных задач резки.
В настоящее время на рынке представлены различные типы станков с ЧПУ, каждый из которых отличается своими методами работы, инструментами, материалами и количеством осей, которые можно одновременно разрезать. Эта статья направлена на предоставление рекомендаций по различным типам станков с ЧПУ на основе различных классификаций и объясняет, как выбрать станок с ЧПУ, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям.
Оглавление оглавления
L 13 типов станков с ЧПУ, классифицированных по функциям
L Типы станков с ЧПУ в зависимости от количества осей
L Типы станков с ЧПУ на основе систем движения
L Типы станков с ЧПУ на основе серво-систем
L Как выбрать правильный тип станка с ЧПУ?
L Заключение
Станки с ЧПУ могут быть классифицированы по-разному, и один из них основан на их конструкции и функции. В этом разделе, основываясь на такой классификации, мы рассмотрим различные типы станков с ЧПУ, их соответствующее использование и ограничения каждого типа.
Фрезерный станок с ЧПУ
Фрезерные станки с ЧПУ-это станки, похожие на фрезерные станки с ЧПУ. Однако они обычно используются для обработки более мягких материалов, и их точность может быть немного ниже по сравнению с фрезерными станками с ЧПУ.
Типичный фрезерный станок с ЧПУ состоит из механического основания, источника питания, шпинделя, шагового драйвера, шагового двигателя и контроллера. По сравнению с традиционными методами обработки фрезерные станки с ЧПУ предлагают такие преимущества, как повышенная производительность, повышенная точность и сокращение отходов материала, что позволяет быстрее производить продукцию.
Как и фрезерные станки с ЧПУ, фрезерные станки с ЧПУ могут предлагать различные конфигурации осей, от трех осей до шести осей. Фрезерные станки с ЧПУ начального уровня обычно используют 3-осевую систему для вырезания заготовки в желаемую форму. Кроме того, насадки для вращающихся инструментов (4 оси) можно приобрести отдельно для обработки изогнутых деталей.
Фрезерные станки с ЧПУ превосходят использование компьютерного числового управления для фрезерования шпинделя и путей станка, что позволяет обрабатывать различные материалы, такие как алюминий, сталь, пластмассы, дерево, композитные материалы и пенопласт, для достижения желаемого окончательного дизайна и формы.
Применения
Фрезерные станки с ЧПУ-это универсальные станки, подходящие для резки сложных форм, широко используемые в различных приложениях, в том числе:
Л резьба по дереву для мебели
L декоративные молдинги
L Внутренняя и внешняя отделка
L Дверная резьба
Л вывески
L Музыкальные инструменты
L Ограничения
Тем не менее, важно знать о некоторых ограничениях фрезерных станков с ЧПУ, таких как:
L Высокий уровень шума: из-за таких компонентов, как шпиндель, выхлопная система и вакуумная система, фрезерные станки с ЧПУ создают значительный шум во время работы.
L Остаточная пыль: при работе с фрезерными станками с ЧПУ обычно образуется значительное количество древесной или металлической пыли, что создает потенциальные проблемы, связанные с пылью, в рабочей среде.
Стоимость
Что касается стоимости фрезерных станков с ЧПУ, их начальные цены обычно варьируются от 3000 до 100 000 долларов. Почасовая ставка для фрезерных работ с ЧПУ аналогична почасовой ставке для фрезерных станков с ЧПУ.
Сверлильный станок с ЧПУ-это автоматический сверлильный инструмент, способный создавать точные и сложные отверстия на заготовках. Оснащенные механически вращающимися сверлильными головками, эти машины радиально проникают в заготовку, образуя цилиндрические отверстия. Конструкция сверлильной головки позволяет отходам, известным как стружка, падать с заготовки. Различные типы сверлильных головок доступны для различных применений, включая головки сверлильных станков с винтами, головки сверлильных станков для глубоких отверстий, центральные головки сверлильных станков и инструменты для снятия фаски.
Сверлильные станки с ЧПУ автоматически контролируют такие параметры, как скорость шпинделяD, скорость подачи, скорость резания и глубина резания на основе инструкций, предоставленных программистами ЧПУ. По сравнению с традиционными методами ручного сверления, эти машины могут обрабатывать материалы на более высоких скоростях. Они оснащены интеллектуальными технологиями обмена инструментами и позиционирования, что способствует повышению производительности.
Применения
Сверлильные станки с ЧПУ находят применение в различных отраслях промышленности, в том числе:
L Автомобильное производство
L Судостроение
L Аэрокосмическая
Л Строительная техника
Л делать прессформы
L Деревообработка и производство мебели
L Ограничения
В то время как сверлильные станки с ЧПУ предлагают универсальные приложения, необходимо учитывать определенные ограничения:
Размер отверстия: существуют ограничения в размерах отверстий, которые может создавать сверление с ЧПУ. Он может не подходить для создания глубоких или больших отверстий. Дополнительно, специфические размеры бурового наконечника необходимы для различных диаметров отверстия.
Стоимость
Средняя стоимость сверлильного станка с ЧПУ составляет около 25 000 долларов США.
Токарные станки с ЧПУ используют одноточечный режущий инструмент для удаления материала с вращающейся заготовки и придания ей формы в соответствии с указанными размерами. По сравнению с ручными токарными станками, токарные станки с ЧПУ повышают скорость и точность изготовления готовой продукции.
Эти машины хорошо подходят для различных процессов, включая резку, сверление, токарную обработку, шлифование, облицовку и накатку. При токарной обработке с ЧПУ невращающиеся инструменты линейно перемещаются вдоль вращающейся заготовки для создания спиральных или спиральных путей резки. Различные типы токарных станков с ЧПУ, доступных на рынке, включают револьверные станки, токарные станки общего назначения и специализированные токарные станки, предназначенные для конкретных целей.
Применения
Токарные станки с ЧПУ находят широкое применение в различных отраслях обрабатывающей промышленности. Некоторые общие примеры включают:
L распределительные валы
Л Автомобильные компоненты
Л стволы пушки
L Коленчатые валы
L Бейсбольные биты
L Музыкальные инструменты
Л ножки стола
Л Компоненты мебели
L Ограничения
Токарные станки с ЧПУ имеют определенные ограничения, такие как:
Симметрия: эти машины, как правило, подходят для создания симметричных компонентов, но не могут быть идеальными для создания пользовательских асимметричных форм.
Стоимость
Первоначальная стоимость токарных станков с ЧПУ может начинаться примерно с 15 000 долларов США, а цены растут в зависимости от технических характеристик станков. Почасовая ставка за использование токарных станков с ЧПУ обычно составляет около 40 долларов в час.
Фрезерные станки с ЧПУ используют высокоскоростные вращающиеся многоточечные режущие инструменты для точного удаления материала с заготовки, обычно фиксируемой на месте, для достижения желаемой формы.
Фрезерные станки с ЧПУ оснащены различными режущими инструментами, каждый из которых служит определенным целям. Общие примеры режущих инструментов, используемых в фрезеровании с ЧПУ, включают сверла, торцевые фрезы, концевые фрезы, фрезы и метчики. Эти станки могут использоваться как в вертикальной, так и в горизонтальной конфигурации, поскольку фрезы могут быть направлены как вертикально, так и горизонтально.
Применения
Фрезерные станки с ЧПУ имеют множество применений и могут использоваться для задач в различных отраслях промышленности, таких как:
Л кабинет решений
L Производство мебели
L Моделирование прототипов
L Знак делая
L Производство музыкальных инструментов
L Ограничения
Хотя фрезерование с ЧПУ является эффективным методом, способным к высокоскоростной прецизионной обработке, есть также некоторые ограничения, которые следует учитывать, в том числе:
L Ограничения по размеру: каждый фрезерный станок с ЧПУ имеет максимальную возможность обработки размеров деталей, в зависимости от расстояния перемещения инструмента и размеров корпуса станка.
L Навыки оператора: Для точной работы фрезерных станков с ЧПУ требуются квалифицированные операторы, поскольку ошибки оператора могут привести к отклонениям точности и проблеме проектирования.С.
L Стоимость: Некоторые пользователи могут воспринимать первоначальную стоимость фрезерных станков с ЧПУ как ограничение. Тем не менее, стоит отметить, что преимущества прецизионной обработки делают ее выгодной инвестицией по сравнению с другими методами.
Стоимость
Стоимость фрезерных станков с ЧПУ может значительно отличаться. Есть более доступные варианты, начиная с 10 000 долларов для домашнего использования. С другой стороны, покупка фрезерных станков для производственных цехов может включать инвестиции в размере 200 000 долларов США или более.
Почасовая стоимость фрезерования с ЧПУ зависит от осей станка. Для 3-осевого станка с ЧПУ средняя стоимость составляет около 40 долларов в час, в то время как станки с более высокими осями могут достигать 200 долларов в час.
Станки плазменной резки с ЧПУ способны обеспечивать точные разрезы за счет использования электрической дуги, аналогичной плазменной горелке. Он ионизирует воздух и плавит материал в точке контакта с дугой. Однако процесс плазменной резки подходит только для проводящих материалов, а распространенные материалы, используемые в плазменной резке, включают алюминий, нержавеющую сталь, сталь, латунь и медь.
Применения
Станки плазменной резки с ЧПУ обычно используются в:
Л автомобильное производство
Л автомобильный ремонт
L Производственные мастерские
L Спасение и слом
L Ограничения
Соображения при использовании станков плазменной резки с ЧПУ включают:
L Материал: плазменная резка подходит только для резки металлов и проводящих сплавов, что ограничивает ее использование на неметаллических материалах, таких как дерево и пластик.
L Зона теплового воздействия (HAZ): плазменная резка генерирует тепло для плавления материалов, что приводит к видимой зоне теплового воздействия (HAZ) в области разреза.
Стоимость
Первоначальная стоимость станка плазменной резки с ЧПУ может варьироваться от 12 000 до 300 000 долларов США, в зависимости от модели и спецификаций. Средняя почасовая стоимость использования станков плазменной резки с ЧПУ составляет около 20 долларов в час.
Автоматы для резки лазера КНК делят способность отрезать жесткие материалы с автоматами для резки плазмы КНК. Однако, в отличие от станков плазменной резки, которые используют ионизированный газ, станки лазерной резки с ЧПУ используют высоко сфокусированный лазерный луч.
Из-за меньшей точки контакта и рассеивания тепла лазеров станки с ЧПУ для лазерной резки часто обеспечивают более высокую точность и превосходную гладкость поверхности по сравнению с станками для плазменной резки с ЧПУ. Однако станки лазерной резки с ЧПУ, как правило, дороже, чем станки плазменной резки с аналогичными функциями (такими как точность и глубина резания).
Станки для лазерной резки с ЧПУ предлагают большую гибкость материала и обычно используются для резки различных материалов, включая пластмассы, бумагу, ткань, металлы и твердую древесину. Интенсивность лазера можно регулировать на основе плотности материала и прочности, что позволяет эффективно резать.
Эти режущие машины известны своей многофункциональностью в производстве различных конструкций, отличающих их от других режущих машин. Разрезы и кромки, производимые станками для лазерной резки, часто очень точны и чисты, не требуя дополнительных процессов отделки. Поэтому станки лазерной резки с ЧПУ и гравировальные станки предпочтительны для изготовления деталей машин и оборудования, а также для гравировки, особенно в таких областях, как гравировка стекла, изготовление вывесок и деревообрабатывающее искусство.
Станки для лазерной резки с ЧПУ бывают различных типов, классифицируемых в зависимости от типа используемой лазерной среды. Эти категории включают газовые лазеры, жидкие лазеры и твердотельные лазеры. Различие основано на том, находится ли активная лазерная среда в газообразном, жидком или твердом состоянии, и на составе активной лазерной среды (например, CO2, ND: YAG и т. д.). Среди них два основных типа лазеров, обычно используемых в станках лазерной резки с ЧПУ,-это лазеры на диоксиде углерода (CO2) и твердотельные лазеры.
Применения
Станки для лазерной резки с ЧПУ имеют широкий спектр применения, в том числе:
L Производство аэрокосмических деталей
Л режа рамки автомобиля
L Производство медицинского оборудования
L Гравировка вариДругие материалы
L Ограничения
Соображения при использовании станков для лазерной резки с ЧПУ включают:
L Ограниченная толщина: Станки для лазерной резки имеют максимальное ограничение толщины для материалов, которые можно эффективно разрезать.
L техническая экспертиза: Работая автоматы для резки лазера требуют сильно умелых операторов. Из-за потенциальной опасности лазерных лучей операторы должны обладать необходимым опытом для управления машиной при перемещении лазерного луча по заготовке.
Стоимость
Стоимость покупки станка для лазерной резки с ЧПУ может варьироваться от 5000 до 300 000 долларов США, в зависимости от технических характеристик и функциональных возможностей станка. Средняя почасовая стоимость использования станков для лазерной резки с ЧПУ составляет около 20 долларов в час.
Электроэрозионная обработка с ЧПУ (EDM), широко известная как искровой станок с ЧПУ, использует электрические искры для манипулирования и придания формы материалам. Этот процесс электрической искры подвергая механической обработке также сослан как провод ЭДМ, умирает тонуть, искра подвергая механической обработке, или эрозии искры.
Электроэрозионные станки генерируют контролируемые искры или разряды с температурой, достигающей 21 000 градусов по Фаренгейту, для испарения материалов и достижения желаемой формы. Заработка расположена между двумя электродами: верхним электродом и нижним электродом.
Используя предоставленные G-коды, компьютер инструктирует электрод о необходимом количестве разряда. Это создает искры, постепенно удаляя материал из заготовки в соответствии с указанной конструкцией. Чтобы облегчить этот процесс, диэлектрическая жидкость используется для промывки или смывания материала, потребляемого искрами, завершая процесс обработки.
EDM выделяется своей способностью создавать сложные пазы, микроотверстия, а также наклонные или конические элементы, которые могут быть сложными при использовании традиционных методов ЧПУ. Это бесконтактный процесс обработки, поскольку в нем используются искры, а не режущие инструменты, такие как сверла или концевые фрезы. Эта бесконтактная природа делает электроэрозионную обработку подходящей для обработки тонких заготовок со сложными и высокоточными конструкциями, которые могут отклоняться под усилиями резания.
Применения
Электроэрозионная обработка (EDM) имеет различные применения, в том числе:
Л изготовляя прессформы впрыски
Л литье под давлением
Л пунш и умирает наборы для штемпелевать
L Прототипирование
L Ограничения
Соображения при использовании станков с электрическим разрядом с ЧПУ включают:
L Материальные ограничения: Электроэрозионные станки могут обрабатывать только проводящие материалы и не подходят для обработки пластмасс, керамики, дерева или других непроводящих материалов.
Л медленная скорость вырезывания: Скорость вырезывания машин ЭДМ относительно медленна подвергая механической обработке углы и кривые. Это связано с более высоким износом электродов, вызванным повторяющимися разрядами, что приводит к общему снижению скорости производства и увеличению затрат.
Стоимость
Стоимость нового электроэрозионного станка с ЧПУ обычно начинается с 15 000 долларов США. Почасовая стоимость эксплуатации этих машин составляет примерно 25 долларов США в час, причем стоимость электродной проволоки является значительной составляющей общей стоимости.
ЧПУ шлифовальный станок
Шлифовальные станки с ЧПУ используют абразивы для достижения гладких и точных поверхностей в обработанных продуктах. Они обычно используются для компонентов, таких как приводные валы, распределительные валы, шариковые винты и другие детали, требующие точности и полированных поверхностей. Многие детали, изготовленные с использованием шлифовальных станков с ЧПУ, имеют цилиндрическую форму. Как правило, заготовка начинается с шероховатой поверхности, первоначально сформированной с помощью фрезерных станков с ЧПУ или токарных станков, а затем перемещается на шлифовальные станки с ЧПУ для конечных операций шлифования для достижения желаемой гладкости.
Существуют различные типы шлифовальных станков с ЧПУ, в том числе внешние цилиндрические шлифовальные машины, поверхностные шлифовальные машины, роликовые шлифовальные машины и т. Д. Существует также много типов абразивов, используемых для шлифования, таких как оксид алюминия, кубический нитрид бора с покрытием или керамика, керамические композитные шлифовальные круги, алмазные шлифовальные круги и многое другое.
Применения
ЧПУ шлифовальный MacHines имеют широкий спектр применения, в том числе:
L Производство высокоточных шестерен
L Производство автомобильных компонентов
L Создание компонентов для медицинских устройств
L Производство аэрокосмических деталей
Л прессформа и подвергать механической обработке точности
L Ограничения
Соображения при использовании шлифовальных станков с ЧПУ включают:
L Медленный процесс обработки: хотя шлифовальные станки с ЧПУ могут обеспечить точное удаление материала, их рабочая скорость, как правило, медленнее. Это делает их непригодными для применений, требующих формовки материала, поскольку они в основном используются для отделки и сглаживания поверхностей.
Стоимость
По сравнению с другими станками с ЧПУ, шлифовальные станки с ЧПУ часто относительно недороги. Стоимость поверхностных шлифовальных машин, рулонных шлифовальных машин или внешних цилиндрических шлифовальных машин обычно начинается с 5000 долларов США. Стоимость эксплуатации этих машин составляет примерно 20 долларов в час.
Станок гидроабразивной резки с ЧПУ
Станки для гидроабразивной резки с ЧПУ, как следует из названия, используют водяные струи высокого давления, иногда с дополнительными абразивами, для эффективной резки различных материалов. Эти станки для гидроабразивной резки могут обрабатывать как 2D, так и 3D резку и преуспеть в резке материалов значительной толщины.
Водоструйная резка с ЧПУ выбирается при работе с материалами, которые подвержены высоким температурам и могут плавиться, такими как пластик и алюминий. Хотя для резки можно использовать только воду, добавление в воду абразивов, таких как гранат или оксид алюминия, повышает эффективность резки.
С точки зрения стоимости, станки для гидроабразивной резки с ЧПУ, как правило, дороже, чем станки плазменной резки с аналогичными характеристиками. Однако, по сравнению с станками лазерной резки с ЧПУ с эквивалентными характеристиками, они относительно более доступны.
Применения
ЧПУ гидроабразивной резки находит применение в различных отраслях промышленности и материалов, в том числе:
L Резка пены, бумаги, камня, керамики, стекла и металлических листов
L Добыча полезных ископаемых
L Аэрокосмический сектор
Л Автомобильная промышленность
L Общее производство
L Ограничения
Рекомендации при использовании гидроабразивной резки с ЧПУ включают:
L Время резки: Станки для гидроабразивной резки с ЧПУ часто имеют более низкую скорость резки по сравнению с станками для плазменной резки с ЧПУ и станками для лазерной резки с ЧПУ, особенно при работе с угловой и кривой резкой.
L Отказы компонентов: из-за использования струй сверхвысокого давления для резки существует риск повреждения компонентов в машинах для гидроабразивной резки, особенно при использовании систем гидроабразивной резки более низкого качества.
Стоимость
Стоимость станков для гидроабразивной резки с ЧПУ значительно варьируется от примерно 50 000 долларов США до 200 000 долларов США. Стоимость эксплуатации этих машин обычно составляет от 15 до 30 долларов в час, при этом абразивные затраты составляют значительную часть общей почасовой стоимости.
CNC Выбор и место роботов
В обрабатывающей промышленности роботы Pick and Place приобрели широкую популярность благодаря их специализированному дизайну для повторяющихся задач. Эти станки с ЧПУ устраняют необходимость ручной обработки деталей, уменьшая вмешательство человека и связанные с этим риски.
Как правило, роботы для захвата и размещения состоят из двигателей или приводов, используемых для управления движением их механических рычагов и программ для надежного захвата заготовки. Тип используемого захватного механизма зависит от характера заготовки: зажимные приспособления подходят для жестких и тяжелых деталей, таких как автомобильные шасси, в то время как вакуумные присоски больше подходят для деликатных деталей, таких как стеклянные панели.
Роботы Pick and Place широко используются в производстве компьютеров, планшетов, смартфонов и других электронных устройств. При выборе робота для захвата и размещения для вашего приложения необходимо учитывать такие факторы, как грузоподъемность, тип захватного механизма и рабочий диапазон, чтобы обеспечить наилучшее соответствие вашим конкретным требованиям.
3D печатная машина
Станки с ЧПУ, широко известные как 3D-принтеры, используются для создания трехмерных объектов путем наслоения материалов на основе digita.L дизайны или модели. Для подготовки 3D-дизайна операторы используют программное обеспечение CAD, которое затем нарезается на 2D слои программным обеспечением CAM для генерации команд, необходимых для управления процессом печати.
3D-принтеры, также называемые аддитивным производством, отличаются от традиционных методов субтрактивного производства, поскольку они включают добавление материала, а не его удаление. Как правило, материал нагревается и экструдируется через сопло в печатающей головке, которое точно перемещается, чтобы нанести материал на рабочую зону, образуя желаемую часть.
Станки с ЧПУ для 3D-печати в основном используются для прототипирования, сводя к минимуму отходы материала, поскольку нет необходимости в чрезмерной обработке или удалении материала.
Автоматическая смена инструмента CNC машины
Автоматическая смена инструмента (ATC)-это вариация различных типов станков с ЧПУ. Эта функция обеспечивает быструю и эффективную замену режущих инструментов на станках с ЧПУ. Он обеспечивает плавные переходы между различными типами режущих инструментов или замену поврежденных или изношенных инструментов. Возможность автоматизированных процессов смены инструмента может повысить скорость производства и значительно минимизировать время простоя станка.
Станки с ЧПУ, оснащенные устройством автоматической смены инструмента, представляют собой важный шаг на пути к достижению полной автоматизации. Смена инструмента часто является узким местом при обработке с ЧПУ, но с помощью ATC несущая способность инструмента и производительность станка могут быть значительно улучшены. Это также повышает способность машины использовать различные инструменты.
CNC пресс тормоза
Тормоз прессы КНК состоит из контролируемой компьютерн прессы и плашек, придавая необходимое усилие согнуть воркпьесе в пожеланную форму. Эти машины в основном используются в промышленности листового металла для точного сгибания или складывания металлических листов до предварительно запрограммированных углов. Дополнительно, тормоза прессы КНК можно использовать для гнуть прутков и трубок металла.
Сравненный к традиционным тормозам прессы, тормоза прессы КНК показывают исключительную точность в гнуть деятельности. Они способны изготавливать детали с точными размерами и последовательными результатами, что делает их очень популярными в различных крупных отраслях промышленности, таких как изготовление металлоконструкций, строительство, автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность.
После того, как тип станка с ЧПУ определен, дальнейшая классификация основана на количестве используемых осей. Многоосевая обработка-это особая форма обработки с ЧПУ, которая включает в себя несколько осевых движений для достижения сложной геометрии и точных допусков.
Например, фрезерные станки с ЧПУ можно разделить на модели с 3 осями, 4 осями или 5 осями, каждая из которых предлагает различные функциональные возможности и цены. Вот некоторые часто используемые типы станков с ЧПУ:
2-осевой станок с ЧПУ
Двухосевой станок с ЧПУ считается самой простой формой системы ЧПУ. Он состоит из двух осей движения: оси X (по вертикали) и оси Y (по горизонтали).
Эти машины в основном используются для выполнения простых задач, таких как прямая резка или сверление на доске. Они, как правило, подходят для обработки одной поверхности заготовки без необходимости перемещения. Заготовка остается неподвижной во время процесса обработки на 2-осевом станке с ЧПУ.
3-осевой станок с ЧПУ
3-осевые станки с ЧПУ являются наиболее широко используемым типом станков с ЧПУ. Они включают в себя три оси перемещения: ось X, ось Y и ось Z (ось глубины), что позволяет им обрабатывать основные детали 2.5D.
Эти машины могут работать на всех шести поверхностях квадратных или прямоугольных блоков материала, но может потребоваться изменение положения материала. Тем не менее, сама заготовка остается неподвижной во время процесса обработки на 3-осевой машине с ЧПУ.
4-осевой станок с ЧПУ
4-осевой станок с ЧПУ сопоставим с 3-осевым станком, но включает в себя дополнительную ось. В дополнение к осям X, Y и Z, 4-осевая машина также имеет ось вращения, известную как ось A.
Ось A позволяет режущему инструменту вращаться.E вдоль оси X. В качестве альтернативы заготовка может перемещаться вдоль одной и той же оси. Эти машины особенно полезны для создания канавок и выполнения операций резки вдоль дуг.
5-осевой станок с ЧПУ
При 5-осевой обработке вводится дополнительное поворотное движение, позволяющее режущему инструменту или рабочему столу перемещаться вдоль оси Y. Опорная ось и ось вращения называются осью C.
Эти станки известны своей способностью работать на всех пяти поверхностях заготовки без необходимости перемещения, что делает их эффективными для изготовления сложных и точных деталей, особенно ценных в производстве медицинского и аэрокосмического оборудования.
7-осевой станок с ЧПУ
7-осевой станок с ЧПУ включает в себя три стандартные оси для перемещения режущего инструмента, три оси для вращения заготовки и дополнительную седьмую ось, называемую осью E, которая используется для вращения фиксированного рычага режущего инструмента.
Эти машины обычно используются в военной, аэрокосмической и медицинской промышленности из-за их способности производить очень сложные детали. Дополнительные оси движения, предоставляемые конфигурацией с 7 осями, позволяют выполнять расширенные операции обработки и создавать сложные конструкции деталей.
Станки с ЧПУ с автоматическими сменными станками повышают эффективность, позволяя быстро и плавно менять инструмент внутри станка. Эта возможность увеличивает скорость производства и сводит к минимуму простои станка, поскольку различные типы режущих инструментов могут быть легко переведены или заменены из-за повреждения или износа.
Станок с ЧПУ 9-Axis
9-осевой станок с ЧПУ-это уникальная комбинация 5-осевого фрезерного станка и 4-осевого токарного станка. Фрезерный аспект позволяет обрабатывать внешние поверхности заготовки для достижения желаемой отделки поверхности, в то время как токарный станок обрабатывает завершение внутренних функций.
Эта конфигурация позволяет 9-осевым станкам изготавливать детали как с внутренними, так и с внешними характеристиками. Эти машины хорошо подходят для производства зубных имплантатов, хирургических инструментов и сложного аэрокосмического оборудования. Возможность выполнять фрезерные и токарные операции в одной установке повышает многофункциональность и эффективность производственного процесса.
Станок с ЧПУ 12-Axis
12-осевой станок с ЧПУ имеет самые сложные характеристики в отрасли, оснащен двумя режущими головками, способными перемещаться по всем шести осям-X, Y, Z, A, B и C.
Используя двойные режущие головки и все шесть возможных осей, эти станки могут значительно повысить точность. У них есть потенциал удвоить скорость производства и достичь более высокого уровня производительности.
Тем не менее, стоит отметить, что использование 12-осевых станков с ЧПУ обычно зарезервировано для специализированных приложений, которые требуют чрезвычайно высокой точности и эффективности. Для большинства стандартных приложений сложность и стоимость этих машин могут перевесить их преимущества.
Заключение:
После определения типа станка с ЧПУ дальнейшая классификация по количеству осей дает подробное представление о его возможностях. Выбор станка с ЧПУ зависит от конкретных требований приложения, учитывая такие факторы, как сложность, точность и стоимость.
Основная концепция станков с ЧПУ заключается в достижении относительного движения между режущим инструментом и заготовкой. Инструмент непрерывно перемещает и направляет себя в заданные места, используя различные методы для перемещения инструмента. Это привело к разработке трех различных типов станков с ЧПУ:
Система позиционирования точка-точка:
Самый основной тип компьютерного числового управления (ЧПУ)-это контроллер точка-точка (PTP). В этой системе управления режущий инструмент направляется к заданным точкам, и процесс обработки вращается вокруг этой конкретной точки резания.
Системы PTP относительно экономичны и обычно используются для таких операций, как сверление, нарезание резьбы, точечная сварка и снятие фаски, где одновременное позиционирование и обработка не требуются.
Линейная система позиционирования:
Система управления линейным позиционированием позволяет одновременно перемещать режущий инструмент и обрабатывать заготовку. Однако, в любой момент времени, движение ограничено одной осью. Процессы перемещения и обработки выполняются с контролируемой скоростью. Эта система управления названа в честь своей природыЛинейная обработка, ориентированная на прямолинейную резку и не подходящая для криволинейной резки.
Система ЧПУ контурного пути:
Система Contour Path CNC, также известная как система Continuous Path CNC, является самой дорогой среди трех систем управления позиционированием, поскольку она может создавать очень сложные детали. Эта система может выполнять как точка-точка (PTP), так и линейное позиционирование. Кроме того, он может одновременно управлять позиционированием режущего инструмента по нескольким осям.
Эта многофункциональность позволяет создавать поверхности (обычно называемые контурами) на заготовке. Станки с ЧПУ, такие как фрезерные станки, токарные станки и шлифовальные станки, используют этот метод для операций.
Под категорией сервосистем существуют различные типы систем станков с ЧПУ:
Система управления с открытым контуром:
В системе управления с открытым контуром нет устройства обнаружения или обратной связи. Схема привода усиливает мощность и однонаправленно передает инструкции от устройства ЧПУ для управления шаговым двигателем, перемещающим стол станка.
Одним из преимуществ этой системы является ее доступность, так как она относительно недорогая. Однако его стабильность и точность ниже, что приводит к снижению качества работы.
Система управления Полу-замкнутого контура:
В системе управления с полузамкнутым контуром фактическое смещение рабочего стола определяется устройством обнаружения смещения, непосредственно расположенным на оси серводвигателя или на конце шарикового винта.
Это устройство обнаружения сравнивает вычисленное значение с исходным значением перемещения инструкции для рабочего стола и делает соответствующие корректировки на основе разницы. Эта система управления умеренно оценена но предлагает высокую точность и стабильность.
Система управления с замкнутым контуром:
В системе управления с обратной связью используется устройство обнаружения линейного перемещения, обычно устанавливаемое на движущихся частях или столешнице станка. Компаратор устройства ЧПУ получает обнаруженное фактическое смещение и сравнивает его с запрограммированным значением инструкции.
Обеспечение стабильности в станках с ЧПУ с замкнутым контуром может быть сложной задачей. Однако, машины этого типа демонстрируют высокую точность.
При принятии решения о наиболее подходящем станке с ЧПУ для вашей компании или проекта следует учитывать несколько факторов. Выбор станка с ЧПУ, который наилучшим образом соответствует вашим требованиям, будет зависеть от характера вашего бизнеса, производимой продукции, объема производства и других факторов. Вот некоторые соображения, которые следует иметь в виду при выборе станка с ЧПУ:
Материальные соображения:
При выборе станка с ЧПУ важно учитывать тип обрабатываемого материала. Машина должна быть прочной и достаточно долговечной, чтобы точно фрезеровать сложные компоненты из твердых сплавов. Прецизионные машины, которые могут поддерживать требуемые допуски, могут подходить для более мягких материалов, таких как низкоуглеродистая сталь.
Тип бизнеса:
Характер вашего бизнеса будет определять варианты, доступные для вас. Например, если вы управляете небольшой станком с ЧПУ, ваши потребности могут быть удовлетворены с помощью некоторых фрезерных станков с ЧПУ. Однако, если вы управляете крупной производственной компанией, вам могут потребоваться более крупные и универсальные машины.
Требования сложности:
Тип требуемого станка с ЧПУ во многом зависит от характера выполняемой работы. Для более простых предметов может быть достаточно токарных станков с ЧПУ или трехосных фрезерных станков. Однако по мере увеличения сложности машины, способные производить несколько компонентов в одной установке, становятся более рентабельными. Наиболее подходящими станками для таких задач являются пятиосевые станки с ЧПУ.
Специализированные продукты:
Для некоторых категорий продуктов может потребоваться специализированное оборудование с ЧПУ. Например, специализированные швейцарские токарные станки идеально подходят для изготовления тысяч сложных цилиндрических деталей.
Наличие запасных частей:
Как и любое другое оборудование, станки с ЧПУ со временем могут испытывать износ или неисправности. Чтобы свести к минимуму возможное время простоя, выбор марки или модели с легкодоступными и легко заменяемыми запасными частями имеет решающее значение. Наличие запасных частей напрямую влияет на время, необходимое для возобновления производства.
Мощность:
Эти машины имеют высокие требования к мощности и обычно полагаются на трехфазную мощность для оптимальной работы. Важно убедиться, что здание имеет достаточную мощность для размещения нового оборудования. Кроме того, рекомендуется оценивать текущее энергопотребление. В то время как существующие машины могут в настоящее время работать в пределах доступного источника питания, добавление новых станков с ЧПУ может превысить мощность и привести к нехватке электроэнергии.
В этой статье обсуждаются различные типы станков с ЧПУ на основе различных классификаций, объясняются их функциональные возможности, приложения, ограничения и то, как они используются в производстве. Он также коснулся того, как выбрать наиболее подходящий станок с ЧПУ на основе конкретных требований. Очевидно, что существуют различные варианты, когда дело доходит до станков с ЧПУ. Учитывая широкий спектр доступных типов машин, выбор идеальной машины для ваших конкретных потребностей может быть сложной задачей. Кроме того, станки с ЧПУ часто являются значительными инвестициями, что делает первоначальную стоимость решающим фактором.
English
français
Deutsch
Español
русский
tiếng việt
português
ไทย
العربية
فارسی
Malay
