Координатно сверлильный станок с чпу по металлу. Особенности и разновидности сверлильных станков с чпу. Смазывание суппорта револьверной головки

Сверлильные станки с ЧПУ, в отличие от обычных моделей, управляются посредством специальной программы, которая содержит все параметры выполняемой обработки. При помощи станков данного типа можно обрабатывать детали фланцевого, корпусного и плоскостного типа, используя для этого режущий инструмент различного назначения (сверла, развертки, зенкеры и прочее). На большинстве станков, оснащенных системой ЧПУ, можно с высокой точностью выполнять весь комплекс сверлильно-фрезерных операций с заготовками различной формы.

Современный сверлильный станок с ЧПУ BHX-050 WEEKE, способный выполнять вертикальные и горизонтальные отверстия, а также выбирать пазы и производить легкие фрезерные работы

Разновидности сверлильных станков с ЧПУ

На современном рынке представлен обширный ассортимент сверлильных станков с системой ЧПУ. Так, для приобретения в соответствии с потребностями конкретного производства сегодня доступны:

• станки с ЧПУ вертикально- и горизонтально-сверлильной группы;
• оборудование с одной шпиндельной головкой или их набором;
• аппараты, на которых инструмент сменяется вручную, применяются револьверные головки или специальные инструментальные магазины;
• многооперационный сверлильно-фрезерный станок с ЧПУ, эффективно используемый для комплексной обработки заготовок, отличающихся даже сложной конфигурацией.

Рабочие насадки многоцелевого станка EASY W, размещаемые в магазине карусельного типа

Станками, послужившими основой для создания 1-го поколения оборудования с ЧПУ, стали модели 2Н118, 2Н135, а также станок радиально-сверлильной группы 2Н55. Изначально автоматизация сверлильных станков происходила за счет установки координатных столов, позволявших автоматически располагать заготовку относительно режущего инструмента по двум координатам. На таких сверлильных станках была реализована технология обработки в полуавтоматическом режиме, параметры которой задавались при помощи штекерной панели или кулачковых механизмов (глубина обработки заготовки), сменой режимов работы режущего инструмента.

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ модели 2550ОС1000МФ4, выпускавшийся в 80-ые года прошлого века

Это поколение автоматизированных сверлильных станков не устраивало производителей своими технологическими возможностями, поэтому появилось 2-е поколение такого оборудования, базой для которого послужили модели 2Р118Ф2, 2Р135Ф2 и др. В усовершенствованных станках автоматизировано не только передвижение рабочего стола, но и подача инструмента. Производительность таких станков повышает и то, что в их оснащении используется автоматическая револьверная головка, в которой могут одновременно фиксироваться 6 режущих инструментов.

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

Сверлильные станки, оснащенные системой ЧПУ, в полтора – два раза производительнее оборудования, управляемого в ручном режиме, а модели, в которых смена инструмента происходит автоматически, – в три – четыре раза.

Преимущества сверлильных аппаратов с числовым программным управлением

Благодаря универсальности, которой обладают сверлильные станки, оснащенные системой ЧПУ, их можно причислить к той же категории, к которой относится расточное, а также координатно-расточное и бесконсольно-фрезерное оборудование с вертикальной компоновкой рабочей головки. Поскольку такие станки необходимы для выполнения различных технологических операций, их конструкция выполняется с более высокой жесткостью, а также точностью компоновки всех составных элементов. В большинстве станков, относящихся к данной категории, точность позиционирования подвижных элементов конструкции составляет ±0,025–0,05 мм.

На менее универсальных моделях сверлильных станков с ЧПУ используют позиционные системы управления, а на оборудовании, которое служит для выполнения не только сверлильных, но и фрезерных технологических операций, применяют системы управления комбинированного типа – позиционные и прямоугольные. Оборудование с ЧПУ, относящееся к вертикально-сверлильной категории, оснащают рабочим столом крестового типа.

Производители сегодня представляют сверлильное оборудование с ЧПУ нескольких категорий:

• аппараты вертикально-сверлильного типа с одной несущей колонной и крестовым столом (на станках данного типа можно получать отверстия диаметром 18–50 мм (2Н135Ф2));
• одностоечные сверлильные станки вертикального типа, оснащенные крестовым столом и револьверной рабочей головкой (2Р135Ф2);
• станки вертикальной компоновки с крестовым столом и инструментальным магазином;
• сверлильные станки портального типа, выпускаемые во всех вышеуказанных модификациях (2306ПФ2) (на станках данного типа можно формировать отверстия, диаметр которых доходит до 60 мм; к данной категории относятся и координатно-сверлильные станки).

Сверлильно-фрезерный центр с ЧПУ Morbidelli, предназначенный для мебельного производства и объединяющий в себе два сверлильных агрегата

Отдельную категорию составляют присадочные сверлильные станки, оснащенные ЧПУ, которые используются для производства мебели.

Особенности конструкции сверлильных станков с ЧПУ

Для плавного и точного перемещения координатных столов, которыми оснащают сверлильное оборудование с программным управлением, их монтируют на опоры качения, а их движение в двух направлениях по горизонтали обеспечивается за счет соединения «винт – гайка качения». Конструкция привода таких столов включает в себя шаговый электродвигатель и гидроусилитель.

Основные части вертикально-сверлильного станка с ЧПУ

Кинематическая схема главного привода сверлильного оборудования с ЧПУ выполняется на базе одно- или двухскоростного электрического двигателя и коробки переключения скоростей вращения шпиндельного узла.

Кинематика вертикально-сверлильного станка на примере модели 2Р135Ф2

Управление вертикальным перемещением рабочей головки (ось Z) может быть реализовано по нескольким схемам:

• за счет использования упоров и микропереключателей;
• при помощи набора программ на специальной штекерной панели;
• набором программ на перфоленте.

Панель управления системы ЧПУ Heidenhain iTNC высокоточного сверлильно-фрезерного станка

Для расширения функциональности сверлильного оборудования с программным управлением и повышения эффективности его применения в его оснащении могут использоваться различные приспособления:

• рабочие столы поворотного, наклонного или маятникового типа;
• навесные кондукторы;
• резьбонарезные патроны;
• револьверные головки или быстросъемные патроны.

Вспомогательный инструмент для станков с ЧПУ сверлильно-фрезерной группы позволяет закреплять в патроне разнообразные рабочие насадки

Более сложной конструкцией отличается радиально-сверлильный станок с ЧПУ, несущая колонна которого поворачивается на 360 градусов. Рабочая головка такого станка монтируется на траверсе, имеющей возможность перемещаться по вертикали. На траверсе имеются специальные направляющие, по которым передвигается сама сверлильная головка с закрепленным в ней инструментом.

Конструкция данного станка, подвижные элементы которой управляются при помощи системы ЧПУ позиционного типа, позволяет оперативно и точно устанавливать режущий инструмент относительно поверхности обрабатываемой детали. Оборудование такого типа особенно удобно в работе с корпусными заготовками.

met-all.org

Координатно сверлильный станок с чпу

Сверлильные станки выполняют задачи по сверлению разнообразных деталей, которые затем пойдут на сборку более крупных механизмов.

Обрабатывать детали сверлильные станки позволяют очень легко. В современном мире можно встретить координатно-расточные, радиально-вертикальные, радиально-пазовальный и множество других разновидностей станков.

Многошпиндельный сверлильный станок с ЧПУ

Однако именно станки с ЧПУ (например, модели 2Р135Ф2) считаются самыми продвинутыми и удобными в работе. О станках с ЧПУ сейчас и пойдет речь.

Читайте также: характеристики популярных горизонтально-расточных станков.

Общая информация о станках

Сами по себе станки являются специальным оборудованием, с помощью которого ведется обработка деталей из металлов, дерева и т.д. По металлу работа на станках ведется предпочтительно, ведь на них деталь можно фиксировать в нужном положении, при этом воздействуя на устройство специально закрепленными инструментами.

Станок не дает люфтов, позволяет очень точно работать с самыми разнообразными деталями, при этом еще и увеличивая скорость, с которой ведется обработка деталей.

Обработка по дереву тоже применима. Однако здесь сверлильные работы не всегда являются приоритетными. По дереву часто используют расточные модели или пазовальный образец станка.

Он предназначается для вытачивания пазов, фрезерования изделий и т.д. Встречается также портальный станок, который может использоваться в самых разнообразных ситуациях.

Как вы сами понимаете, использование даже стандартных станков дает множество преимуществ. Ведь даже простейшие агрегаты такого типа могут выполнять самые разнообразные работы и существенно упрощать жизнь рабочему.

Портальный координатно-сверлильный станок с ЧПУ

Причем это касается как сверлильных работ, так и множества других, более сложных операций. Тот же пазовальный портальный станок или горизонтально-сверлильный настольный станок по дереву позволяет сократить время работы, что затрачивается на производства заготовки в несколько раз.

Аналогичным образом расточные или координатно-сверлильные станки тоже выполняют свою работу намного эффективнее обычного человека своими руками. Даже если это рабочий с огромным опытом.

Еще один большой плюс стационарных станков – их относительная простота конструкции. Из-за этого стандартные станки сверлильного типа, особенно если рассматривать их настольный вид, можно создать своими руками.

Причем самодельный горизонтальный образец сделанный своими руками почти не будет уступать заводской модели по части функциональности или мощности.

При этом создание своими руками станка вам обойдется намного дешевле, да и сам самодельный агрегат наверняка прослужит длительное время. Конечно, сложные модели типа 2Р135Ф2 своими руками создать не так просто, но это уже совсем подвид оборудования. к меню

Особенности станков с ЧПУ

Помимо большого количества достоинств у стандартных сверлильных станков, есть у них и свои недостатки. В первую очередь они касаются того, что это оборудование является довольно-таки громоздким, и управлять его передвижением крайне сложно.

Большинство шпинделей, если речь идет про самодельный горизонтально-сверлильный, пазовальный или самодельный радиально-сверлильный станок, находится либо в полностью неподвижном, либо в частично-подвижном положении.

То есть их можно контролировать только отчасти. Все же перемещения деталей осуществляются вручную, за счет вращения стола, если такая характеристика на нем присутствует, или перемещения самих фиксирующих элементов.

Станок координатно-сверлильный с ЧПУ ВП955-01

При этом если вами не используется координатно-ориентированный стол, работать придется практически на глаз, а это тоже отнимает время, особенно у новичков.

Такая слабая функциональность в плане эффективного перемещения деталей не могла быть не замечена, что и привело к появлению станков с ЧПУ.

В настоящее время ЧПУ расшифровывается, как «числовое программное управление». Это специальный модуль, который способен считывать команды и передавать их на рабочее оборудование.

При этом существуют разные модели ЧПУ. Некоторые модели предназначаются для широкого применения (например сверления по дереву), другие же идеально подходят, когда человеку нужна обработка деталей на станке.

Установленный на настольный станок ЧПУ позволяет настраивать перемещение его элементов. Сами перемещения осуществляются за счет движимых планок, валовых винтов и т.д.

Разные модели такого оборудования перемещаются по-разному. Расточные станки с ЧПУ перемещают только заготовку и сам шпиндель, но только в одной плоскости. Впрочем, большего расточные станки и не должны предоставлять, ведь их задачи довольно тривиальны.

Пазовальный горизонтальный станок с ЧПУ, хотя такие модели встречаются довольно редко, больше функций для перемещения отдает на поддерживающий стол.

Радиально-сверлильные модели станков, в частности 2Р135Ф2, а также другие их радиально-вертикальные подобия с ЧПУ раскрываются в полной мере. В таком оборудовании движению предаются практически все элементы.

Если расточные станки с ЧПУ способны управлять своими деталями в почти что одной плоскости, то радиально-сверлильные уже могут менять положение шпинделя, стола, его элементов и т.д. Конечно, перемещение абсолютно всех деталей вовсе не требуется.

Процесс сверления на координатно-сверлильном станке

Например, если радиально-сверлильный станок может перемещать стол по оси X и Y, то ему остается только отрегулировать высоту шпинделя, но в самом его перемещении уже необходимости нет.

Как вы сами понимаете, горизонтальный настольный станок с ЧПУ в наше время практически не встретить, а создать самодельный прототип такого оборудования своими руками крайне сложно. Однако это вполне нормально, ведь оборудование, которым ведется высокоточная обработка по металлу и не может иметь простую конструкцию.

Та же модель станка 2Р135Ф2 состоит из огромного количества деталей, а ведь это относительно простой, если сравнивать с современными координатно-сверлильными моделями механизм.

Читайте также: модели и характеристики протяжных станков.

Принцип действия оборудования с ЧПУ

Алгоритм действия станка с ЧПУ можно описать несколькими простыми предложениями.

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

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

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

Трёхосный вертикально-сверлильный станок с ЧПУ

Алгоритм функционирования:

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

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

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

Создание самодельного станка с ЧПУ

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

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

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

Самодельный трехосный сверлильный станок с ЧПУ

Для этих целей используют:

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

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

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

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

Создание самодельного станка с ЧПУ (видео)

Главная страница » Сверлильные

ostanke.ru

Обработка металла и плат для электроники - координатно-сверлильный станок с ЧПУ

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ решает задачи выпуска сложных деталей в сжатые сроки. Облегчается переналадка машины, что делает её незаменимой в мелкосерийном производстве. Многоосевые системы позволяют изготавливать пазы, отверстия и резьбы в труднодоступных местах заготовки за один цикл нарезки металла.

Виды

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ работает как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Инструмент зажимается вращающимся узлом повышенной мощности - шпинделем. Таких элементов может быть несколько, для смены резцов используется автоматический магазин или ручной способ.

При вращении заготовки используются револьверы, имеющие несколько пазов для крепления соответствующего инструмента. Смена резцов происходит вращением, часто применяется до 8 позиций. При неподвижной детали смена положения относительно сверла производится координатным столом, имеющим до двух осей.

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ представлен основными моделями:

• Одноосевые ограниченной функциональности, рассчитанные на производство отверстий размерами в диапазоне от 18 до 50 мм в диаметре. Для смещения заготовки дополняется двумя координатными осями стола.
• Системы вертикального типа с магазином для инструмента или револьверной головкой.
• Портального типа - применимы для обработки длинных листовых материалов.

Обработка твердых материалов

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ находит применение в области производства высокоточных изделий. Выполняемые пазы, отверстия, фаски имеют допуски до тысячных миллиметра. Объемная обработка поверхностей производится радиальными системами, где режущий инструмент поворачивается относительно заготовки.

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ по металлу изготавливается под серийное производство. Точность перемещения осей осуществляется шаговыми двигателями командой от сервоприводов. Контроллер системы обрабатывает машинные коды, заранее загруженные в память устройства. Программное обеспечение поставляется вместе с выбранными моделями, оно доступно для скачивания в Интернете.

Для производства электроники

Умельцы применяют координатно-сверлильный станок с ЧПУ для печатных плат. Собственные изобретения не обладают проработанной надежностью узлов. Готовые же модели позволяют добиться серийного производства простой загрузкой объемной модели в приложение. Однако требуется высокая точность перемещения осей, что делает конструкции дорогостоящими по сравнению с химическим способом изготовления дорожек. Вложения окупаются производительностью установки.

Устройства для изготовления плат выпускаются небольших размеров, что позволяет транспортировать их без демонтажа основных узлов. Не теряется центровка осей, производительность системы превышает классические методы выпуска деталей микроэлектроники. Материалами для обработки могут быть: текстолит, лавсан, стеклотекстолит.

fb.ru

Классификация и технические характеристики сверлильных станков с ЧПУ

Сверлильные станки с блоком ЧПУ предназначены для автоматизации процесса формирования сквозных и глухих отверстий, зенкования, развертки. Они отличаются от аналогичного оборудования высокой скоростью выполнения операций, а также возможностью оперативной переналадки для обработки деталей различной конфигурации.

Виды станков и их конструктивные особенности

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

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

С ЧПУ, в отличие от обычных моделей, управляются посредством специальной программы, которая содержит все параметры выполняемой обработки. При помощи станков данного типа можно обрабатывать детали фланцевого, корпусного и плоскостного типа, используя для этого режущий инструмент различного назначения (сверла, развертки, зенкеры и прочее). На большинстве станков, оснащенных системой ЧПУ, можно с высокой точностью выполнять весь комплекс сверлильно-фрезерных операций с заготовками различной формы.

Разновидности сверлильных станков с ЧПУ

На современном рынке представлен обширный ассортимент с системой ЧПУ. Так, для приобретения в соответствии с потребностями конкретного производства сегодня доступны:

• станки с ЧПУ вертикально- и горизонтально-сверлильной группы;
• оборудование с одной шпиндельной головкой или их набором;
• аппараты, на которых инструмент сменяется вручную, применяются или специальные инструментальные магазины;
• многооперационный с ЧПУ, эффективно используемый для комплексной обработки заготовок, отличающихся даже сложной конфигурацией.

Станками, послужившими основой для создания 1-го поколения оборудования с ЧПУ, стали модели 2Н118, 2Н135, а также станок радиально-сверлильной группы 2Н55. Изначально автоматизация сверлильных станков происходила за счет установки координатных столов, позволявших автоматически располагать заготовку относительно режущего инструмента по двум координатам. На таких сверлильных станках была реализована технология обработки в полуавтоматическом режиме, параметры которой задавались при помощи штекерной панели или кулачковых механизмов (глубина обработки заготовки), сменой режимов работы режущего инструмента.

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ модели 2550ОС1000МФ4, выпускавшийся в 80-ые года прошлого века

Это поколение автоматизированных сверлильных станков не устраивало производителей своими технологическими возможностями, поэтому появилось 2-е поколение такого оборудования, базой для которого послужили модели 2Р118Ф2, 2Р135Ф2 и др. В усовершенствованных станках автоматизировано не только передвижение рабочего стола, но и подача инструмента. Производительность таких станков повышает и то, что в их оснащении используется автоматическая револьверная головка, в которой могут одновременно фиксироваться 6 режущих инструментов.

Сверлильные станки, оснащенные системой ЧПУ, в полтора – два раза производительнее оборудования, управляемого в ручном режиме, а модели, в которых смена инструмента происходит автоматически, – в три – четыре раза.

Преимущества сверлильных аппаратов с числовым программным управлением

Благодаря универсальности, которой обладают сверлильные станки, оснащенные системой ЧПУ, их можно причислить к той же категории, к которой относится расточное, а также координатно-расточное и бесконсольно-фрезерное оборудование с вертикальной компоновкой рабочей головки. Поскольку такие станки необходимы для выполнения различных технологических операций, их конструкция выполняется с более высокой жесткостью, а также точностью компоновки всех составных элементов. В большинстве станков, относящихся к данной категории, точность позиционирования подвижных элементов конструкции составляет ±0,025–0,05 мм.

На менее универсальных моделях сверлильных станков с ЧПУ используют позиционные системы управления, а на оборудовании, которое служит для выполнения не только сверлильных, но и фрезерных технологических операций, применяют системы управления комбинированного типа – позиционные и прямоугольные. Оборудование с ЧПУ, относящееся к вертикально-сверлильной категории, оснащают рабочим столом крестового типа.

Производители сегодня представляют сверлильное оборудование с ЧПУ нескольких категорий:

• аппараты вертикально-сверлильного типа с одной несущей колонной и крестовым столом (на станках данного типа можно получать отверстия диаметром 18–50 мм (2Н135Ф2));
• одностоечные сверлильные станки вертикального типа, оснащенные крестовым столом и револьверной рабочей головкой (2Р135Ф2);
• станки вертикальной компоновки с крестовым столом и инструментальным магазином;
• сверлильные станки портального типа, выпускаемые во всех вышеуказанных модификациях (2306ПФ2) (на станках данного типа можно формировать отверстия, диаметр которых доходит до 60 мм; к данной категории относятся и координатно-сверлильные станки).

Отдельную категорию составляют присадочные сверлильные станки, оснащенные ЧПУ, которые используются для производства мебели.

Особенности конструкции сверлильных станков с ЧПУ

Для плавного и точного перемещения координатных столов, которыми оснащают сверлильное оборудование с программным управлением, их монтируют на опоры качения, а их движение в двух направлениях по горизонтали обеспечивается за счет соединения «винт – гайка качения». Конструкция привода таких столов включает в себя шаговый электродвигатель и гидроусилитель.

Кинематическая схема главного привода сверлильного оборудования с ЧПУ выполняется на базе одно- или двухскоростного электрического двигателя и коробки переключения скоростей вращения шпиндельного узла.

Управление вертикальным перемещением рабочей головки (ось Z) может быть реализовано по нескольким схемам:

• за счет использования упоров и микропереключателей;
• при помощи набора программ на специальной штекерной панели;
• набором программ на перфоленте.

Для расширения функциональности сверлильного оборудования с программным управлением и повышения эффективности его применения в его оснащении могут использоваться различные приспособления.

Сверлильный станок с ЧПУ - это программно-управляемое оборудование для создания и обработки отверстий в корпусных и плоскостных деталях из различных материалов.

Список синонимов:

• Станок для сверления с ЧПУ;
• Сверлильный автомат;
• Автоматический сверлильный станок;
• Сверлильное оборудование с ЧПУ.

Станки сверлильно-расточной группы обладают универсальными возможностями и работают с широким диапазоном формообразующих режущих инструментов (сверла, метчики и т.д.). Это позволяет совершать такие технологические операции, как:

Основной и вспомогательный инструмент для сверлильного оборудования

Сверление - создание сквозных и полусквозных отверстий в заготовках при помощи поступательно-вращательного движения режущего инструмента. Богатый выбор диаметров сверл и материалов, из которых они изготовлены, позволяет использовать сверлильные аппараты для работы с поверхностями практически любой плотности.

Зенкерование (расточка) - полуфинишная обработка просверленных отверстий при помощи специального инструмента (зенкера). Операция проводится с целью увеличения диаметра и улучшения качества внутренней поверхности просверленных отверстий.

Развертывание - процесс по своему назначению сходный с зенкерованием. Используется для чистовой, т.е., окончательной обработки отверстий. Развертка снимает металл малыми слоями (0,02-0,4 мм), в результате чего параметры точности, гладкости и правильности формы отверстий становятся идеальными.

Нарезание внутренней резьбы - операция, которая производится с использованием метчиков для дальнейшего резьбового соединения заготовок. Метчик - стержневидный инструмент из твердостплавной стали с заостренными бороздками, которые при вращении приспособления прорезают резьбу на внутренней стенке отверстия.

В отличие от станков с ручным управлением, сверлильное оборудование с системой ЧПУ обладает целым рядом преимуществ:

• повышенная точность сверления отверстий;
• высокая скорость выполнения работы;
• прогнозируемость длительности и времени окончания рабочего процесса;
• минимизация брака.

В виду высоких качественных и экономических показателей, без программно-управляемого сверлильного оборудования не обходится ни одно средне- и крупносерийное промышленное производство. Сверлильно-расточные станки можно встретить во всех производственных и ремонтно-сборочных цехах, в частности:

• на предприятиях авиационной промышленности;
• в машиностроении и судостроении;
• в секторе станкостроения;
• в приборостроительной отрасли.

Классификация сверлильного оборудования с ЧПУ

Сверлильный станок с числовым программным управлением

При всем многообразии моделей, автоматические станки для сверления можно классифицировать по нескольким важным параметрам:

Положение шпиндельной головки

• вертикальные - станина со шпиндельной головкой расположена вертикально относительно стола. Наиболее удобный, многофункциональный и часто используемый тип сверлильных станков. Большинство моделей имеет поворотную рабочую головку с возможностью одновременной установки нескольких режущих инструментов. Диаметр сверления на таких станках может доходить до 75 мм.
• радиальные - самые сложные и многофункциональные станки, позволяющие обрабатывать заготовки в трех плоскостях. Шпиндельная головка расположена на треверсе, которая свободно перемещается в вертикальной плоскости. При этом несущая колонна станка может поворачиваться на 360 градусов.

Степень универсальности

• специальные - выполняют только одну-две операции в определенном типе заготовки и, как правило, не могут быть перенастроены на выполнение других работ;
• специализированные - оборудование, которые позволяет совершать ограниченное количество одновременных операций в определенных видах заготовок. Чаще всего используются для глубокого сверления, но могут выполнять и другие манипуляции, так как оборудуются большим количеством инструментов и приспособлений.
• универсальные - наиболее часто встречаемые станки в массовом производстве. Работают с широким диапазоном операций по металлу: высверливание, зенкерование, зенкование, создание лево- и правосторонней резьбы и т.д.

Количество шпинделей

• одношпиндельные - для работы с одним инструментом;
• многошпиндельные - для поэтапной обработки отверстия различным инструментом, который вступает в работу автоматически, без потери времени на ручную замену.

Также станки могут классифицироваться по подвижности стола, максимальному диаметру сверления (до 75 мм), частоте вращения шпинделя (2000 — 3000 об/мин) и т.д.

В числе ведущих производителей сверлильного оборудования с ЧПУ:

• DMC (Южная Корея)
• Weida (Китай)
• Spinner (Германия)
• Realmeca (Франция)

Сверлильные станки выполняют задачи по сверлению разнообразных деталей, которые затем пойдут на сборку более крупных механизмов.

Обрабатывать детали сверлильные станки позволяют очень легко. В современном мире можно встретить координатно-расточные, радиально-вертикальные, радиально-пазовальный и множество других разновидностей станков.

1.1 Особенности станков с ЧПУ

Помимо большого количества достоинств у стандартных сверлильных станков, есть у них и свои недостатки. В первую очередь они касаются того, что это оборудование является довольно-таки громоздким, и управлять его передвижением крайне сложно.

Большинство шпинделей, если речь идет про самодельный горизонтально-сверлильный, пазовальный или самодельный радиально-сверлильный станок, находится либо в полностью неподвижном, либо в частично-подвижном положении.

То есть их можно контролировать только отчасти. Все же перемещения деталей осуществляются вручную, за счет вращения стола, если такая характеристика на нем присутствует, или перемещения самих фиксирующих элементов.

При этом если вами не используется координатно-ориентированный стол, работать придется практически на глаз, а это тоже отнимает время, особенно у новичков.

Такая слабая функциональность в плане эффективного перемещения деталей не могла быть не замечена, что и привело к появлению станков с ЧПУ.

В настоящее время ЧПУ расшифровывается, как «числовое программное управление». Это специальный модуль, который способен считывать команды и передавать их на рабочее оборудование.

При этом существуют разные модели ЧПУ. Некоторые модели предназначаются для широкого применения (например сверления по дереву), другие же идеально подходят, когда человеку нужна обработка деталей на станке.

Установленный на настольный станок ЧПУ позволяет настраивать перемещение его элементов. Сами перемещения осуществляются за счет движимых планок, валовых винтов и т.д.

Разные модели такого оборудования перемещаются по-разному. Расточные станки с ЧПУ перемещают только заготовку и сам шпиндель, но только в одной плоскости. Впрочем, большего расточные станки и не должны предоставлять, ведь их задачи довольно тривиальны.

Пазовальный горизонтальный станок с ЧПУ, хотя такие модели встречаются довольно редко, больше функций для перемещения отдает на поддерживающий стол.

Радиально-сверлильные модели станков, в частности 2Р135Ф2, а также другие их радиально-вертикальные подобия с ЧПУ раскрываются в полной мере. В таком оборудовании движению предаются практически все элементы.

Если расточные станки с ЧПУ способны управлять своими деталями в почти что одной плоскости, то радиально-сверлильные уже могут менять положение шпинделя, стола, его элементов и т.д. Конечно, перемещение абсолютно всех деталей вовсе не требуется.

Например, если радиально-сверлильный станок может перемещать стол по оси X и Y, то ему остается только отрегулировать высоту шпинделя, но в самом его перемещении уже необходимости нет.

Как вы сами понимаете, горизонтальный настольный станок с ЧПУ в наше время практически не встретить, а создать самодельный прототип такого оборудования своими руками крайне сложно. Однако это вполне нормально, ведь оборудование, которым ведется высокоточная обработка по металлу и не может иметь простую конструкцию.

Та же модель станка 2Р135Ф2 состоит из огромного количества деталей, а ведь это относительно простой, если сравнивать с современными координатно-сверлильными моделями механизм.

2 Принцип действия оборудования с ЧПУ

Алгоритм действия станка с ЧПУ можно описать несколькими простыми предложениями.

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

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

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

Алгоритм функционирования:

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

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

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

2.1 Создание самодельного станка с ЧПУ

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

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

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

Для этих целей используют:

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

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

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

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

2.2 Создание самодельного станка с ЧПУ (видео)

Портальный сверлильно-фрезерный станок с ЧПУ применяется для сверления, нарезания резьбы и фрезерования. Оснащён как внешней подачей смазывающе-охлаждающей жидкости, так и подачей СОЖ через инструмент. Используется, в основном, для обработки фланцев, теплообменников и трубных досок. может использоваться в массовом производстве различных деталей.

Конструкция

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ состоит из станины с продольными направляющими, по которым перемещается портал с суппортом, на котором закреплена вертикальная сверлильная шпиндельная головка. Станок оснащён основным и вспомогательным рабочим столом, трёхкулачковым гидравлическим зажимом, конвейером для стружки, гидравлической системой, системой подачи СОЖ, централизованной системой смазки, системой управления с осевыми приводами, пневматической системой и т. д. В базовой версии координатно-сверлильный станок с ЧПУ оснащается одним сверлильным шпинделем. По заказу на станок устанавливается до 4-х вертикальных сверлильных шпинделей для увеличения производительности.

Преимущества

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ с неподвижным столом и подвижным порталом значительно экономит место по сравнению с машинами с подвижным столом. Станина станка сварная. Благодаря применению технологии искусственного старения сварной станины обеспечивается стабильность и точность работы машины. Усиленный портал значительно повышает жесткость всей системы, обеспечивая значительные скорости резания. Рабочий стол оснащен поперечными Т-образными пазами для фиксации зажимных инструментов и заготовок.

Шпиндель

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ оснащён шпинделем с двигателем мощностью 37 кВт. По заказу можно установить шпиндель мощностью до 56 кВт и дополнительные - до 4-х штук - шпиндели. Прецизионный шпиндель ВТ50 с внутренним охлаждением вращается со скоростью от 30 до 3000 мин-1.

Пульт управления с маховичком

Пульт управления с маховичком позволяет вручную установить положение шпинделя для сверлении первого отверстия. Это ускоряет всю процедуру для отверстий одинакового диаметра. Это экономит много времени, повышая эффективность производства. Кроме того, при помощи пульта с маховичком можно осуществлять следующие функции: с его помощью можно ломать стружку, он позволяет удалять стружку, делать паузу в обработке и предотвращает поломку сверла.

Оптическое устройство поиска края заготовки

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ оснащён оптическим устройством поиска края заготовки, которое позволяет легко определять положение края детали в автоматическом режиме.

Система ЧПУ SIEMENS 808D

На портальную сверлильную машину устанавливается система ЧПУ SIMENS 808D (Германия) с ЖК-экраном и интерфейсом RS232. Координаты сверления могут задаваться прямым преобразованием CAD / CAM или при помощи диалогового интерфейса. Система ЧПУ позволяет компенсировать ошибки, обладает функцией автоматической сигнализации и т.д. Отверстия в заготовке могут автоматически повторяться. Благодаря функции предварительного просмотра и повторной проверки положения отверстия перед сверлением машиной управлять очень просто.

Лучшие комплектующие

Для гарантирования точной и стабильной работы все важные комплектующие портальной сверлильной машины, такие как точный шпиндель, ШВП, роликовые линейные направляющие, система ЧПУ и сервопривода, гидравлический насос, клапана и т. д., используются только от лучших известных мировых брендов.