Координатный станок может иметь от 3 и более осей. В простейшем случае это горизонтальное, вертикальное и вращательное движение. Оптимальным решением являются 5-координатные системы, позволяющие обрабатывать большинство сложных изделий. Для более специализированного применения к существующим осям могут добавляться еще наклонные либо поворотные механизмы.
Координатный станок имеет независимые оси, ориентирующие одновременно инструмент и деталь относительно него. К дополнительным осям относят противошпиндельный узел, поворота стола, механизмы выгрузки и загрузки заготовок. Управление осуществляется от контроллеров станка.
Координатный станок имеет такое название благодаря точности нанесения отверстий на поверхности обрабатываемой детали вдоль какой-либо оси системы. Как правило, стол перемещается по двум координатам, а инструмент движется вертикально по третьей. Добавим возможность вращения самой детали и изменение наклонной поверхности.
Координатный станок снабжается двумя дополнительными осями перемещающие сам инструмент в двухкоординатной системе, что позволяет выполнять даже самые сложные пазы и отверстия.
Все координатные станки с ЧПУ стараются изготавливать со стандартными именами осей. Однако производитель может менять буквенное обозначение по своему усмотрению. Сложилось так, что горизонтальное перемещение ассоциируется с латинской буквой X, Y чаще выполняет роль вертикальной проекции, но на 5-координатных системах эта ось является вторым направлением движения стола.
Перемещение по вертикали и по направлению движения инструмента к детали обозначают латинской буквой Z. Причем увеличение счета положения происходит при направлении от заготовки. C осью чаще именуют вращательное движение, чаще такое обозначение используется при цилиндрической обработке.
Дополнительные оси назначаются согласно продолжению алфавита. Однако диску вращения инструмента присваивается буква A. Противошпиндель именуется буквой E. Дальнейшие наименования производитель станка выбирает согласно своим предпочтениям.
Координатно-фрезерный станок становится более дорогостоящим с каждой добавленной осью. Перемещение самого инструмента по двум координатам дает большие возможности для реализации реза в труднодоступных местах. Однако это должно быть оправдано с точки зрения технологии.
Часто дополнение вращения самого инструмента снижает прочность всей конструкции и такие системы становятся менее долговечными. Чем меньше присутствует кинематических связей, тем надежнее становится станок и он способен обрабатывать более жесткие материалы. Более рациональным решением будет не дополнять вращение инструмента, а выбрать модели с поворотным столом.
При последнем варианте станка вращается более крупный узел, но такая модель будет, несомненно, дороже. Однако сохраняется важная характеристика координатно-расточного станка: жесткость конструкции и надежность. Снижается этот параметр при обработке деталей по весу превышающие нормально допустимые параметры.
Координатно-сверлильный станок позволяет получать сложные детали:
В последнее время широко применяются вакуумные столы для удержания обрабатываемой детали за счет всасывания воздуха. Классические крепления уже не используются, что сокращает время на извлечение и установку новой заготовки.
Координатно-фрезерный станок с ЧПУ работает по стандартному алгоритму. Сначала создается модель будущей детали на бумаге или персональном компьютере. Далее следует перенос размеров и контуров через приложение в понимаемый машиной вид векторной графики. Программист задает направление движения инструмента, вставляет технологические паузы. Выбирает тип инструмента, скорость обработки, точность позиционирования вращающихся осей.
После преобразования модели в машинные коды станок готов выполнять нарезку детали. Но перед этим следует отладка программы. Сначала проводится 3D-отработка перемещений и контроль получаемого результата. Затем на ограниченной подаче запускают цикл автоматики без вращения главного узла – шпинделя. Если все проходит гладко и без отклонения траектории движения, то начинают нарезку детали.
Следует помнить, что ни один ЧПУ-станок не может физически иметь защиту от невежд. В лучшем случае производители предусматривают мягкие предохранительные муфты от механических повреждений. Но даже такая малая поломка может привести к длительному простою оборудования. Поэтому все цифры, вносимые в программу обработки, должны быть осмысленными и рассчитанными. Аналогично действуют при добавлении корректоров на износ инструмента и компенсацию люфтов.
Координатный станок, как и обычный, имеет внутреннюю память и набор стандартных интерфейсов, позволяющих «заливать» управляющие программы через разъемы: USB, COM, Flash-картой, Ethernet, беспроводными методами. Все перечисленные способы записи программ являются опциями и добавляют нагрузку к стоимости оборудования. В простейшем случае управлять станком можно через старенький ПК посредством установленной управляющей платы и соответствующего приложения. Эта реализация является самой доступной, но для организации правильной работы всех узлов требуются немалые знания в области станкостроения.
Для создания управляющих кодов используются CAD/CAM приложения. Выбор их огромен, существуют и бесплатные варианты от ведущих производителей станков. Однако при серийном производстве деталей требуется целый отряд работников, состоящий из проектировщика, программиста, технолога-наладчика и ремонтника. Как показала практика, один человек не сможет одновременно заниматься автоматизированным циклом и вносить доработки в текущий процесс обработки. С помощью приложений такая возможность частично возникла, но пока не существует универсального средства, исключающего человеческое участие в расчетах параметров конечного продукта.
Паузы в обработке детали требуются на отвод скопившейся СОЖи и стружки из зоны реза, для контроля параметров и внешнего осмотра целостности инструмента. Также они нужны и при интенсивной обработке, когда требуется время на остывание нагревшихся частей заготовки.
Автоматический останов программист вносит для подтверждения оператором действия. Так проводится контроль присутствия работника вблизи станка во время работы. Дополнительно вводится пауза для контроля надежности захватов во время выгрузки или после загрузки заготовки.
Многоосевые станки пользуются спросом практически у любого производителя металлических изделий, мебели, пластмасс, уникальных изделий. Наибольшее количество координатных систем насчитывается в автомобиле- и авиастроении, космической промышленности. Также такие машины можно увидеть на площадках разделки листового материала.
Вертикальные многоосевые центры мобильны и легко устанавливаются на ровной площадке на новом месте. Производители закладывают возможность модернизации оборудования путем добавления осей, соответственно увеличивать приходится память, количество входов на интерфейсных платах. Из 3-координатного центра можно легко получить 5 или 6-осевые системы.
Многоосевые системы находят применение не только для изготовления отверстий и металлообработки. Координатное управление может быть реализовано под следующие цели:
На основе уже готового станка существует множество решений под узкие задачи в производстве. Специалисты компаний производителей способны доработать некоторые модели и снабдить роботами, компрессами для удержания деталей либо осуществить более сложный проект.
fb.ru
Координатно-расточные станки занимают особое место в мире станков, поскольку на них возлагается одна из наиболее сложных задач – создание высокоточных отверстий, характеризующихся чрезвычайно малыми отклонениями размещения относительно друг друга. Такие агрегаты комплектуются особым отсчетным устройством. Оно позволяет достигать высокой точности обработки заготовки. Погрешность при создании отверстия не превышает 1 микрометра. Также координатно-расточные станки оснащаются специальным устройством контроля отклонений, что делает работу на них, фактически, ювелирной.
Данная техника применяется для обработки межцентровых отверстий в тех случаях, когда важно, чтобы расстояния между ними точно соответствовали заданным координатам на плоскости. При этом в процессе работы с заготовкой не используются специальные конструкции для направления инструмента.
Что же можно делать на координатно-расточной технике? Станки подобного плана предназначены для предельно точного сверления, растачивания, чистового фрезерования, развертывания и ряда других работ, таких как проведение разметочных работ, измерение и контроль параметров детали. В основном необходимость в такой технике возникает при проделывании отверстий, где важна максимальная точность взаимного размещения. Координатно-расточные машины могут применяться как единичном, так и в мелко- или крупносерийном производстве.
Как правило, такие станки комплектуются поворотным столом, что в значительной степени расширяет их функциональность. С их помощью выполняется разметка, и контролируются ключевые размеры, такие как межцентровые расстояния и прочее. Наличие поворотной рабочей поверхности дает возможность работать с отверстиями, заданными в полярной системе координат. Техника в состоянии с удивительной точностью создавать перпендикулярные относительно друг друга или наклонные отверстия. Проточка торцовых поверхностей тоже является важной функцией, возлагаемой на такие машины.
Данные агрегаты имеют оптический элемент, позволяющий отсчитывать целые и дробные части. С помощью координатно-расточных машин можно не только проделывать отверстия, но также осуществлять контроль размеров деталей, выполненных на других агрегатах.
Большинство машин подобного плана могут выдерживать заданные расстояния с точностью до 4 микрометров. Те же модели, что укомплектованы системой цифровой индикации, достигают точности до 1 микрометра. Существует множество разновидностей координатно-расточных станков.
В зависимости от числа стоек выделяют одно- и двустоечные станки. Первые укомплектовываются крестовым столом, который позволяет перемещать заготовку по двум взаимно перпендикулярным координатным плоскостям. В таких машинах шпиндель осуществляет поступательно-вращательное движение в вертикальной плоскости.
Двустоечные машины комплектуются столом, установленным на специальных направляющих. Заготовка, зафиксированная на рабочем столе, перемещается по оси абсцисс, в то время как шпиндель перемещается по оси ординат. При этом шпиндельная бабка перемещается в вертикальной плоскости.
В зависимости от степени автоматизации агрегата выделяют координатно-расточные станки с ЧПУ, машины с набором координат и индикацией числового типа, а также агрегаты с системой автозамены инструмента и деталей. Такие агрегаты позволяют достигать максимальной точности в обработке заготовок.
Применение координатно-расточных станков с ЧПУ очень распространено на крупных предприятиях, где техника подвергается серьезным испытаниям и интенсивному режиму эксплуатации. Такое оборудование делает труд мастера максимально производительным и дает возможность снизить себестоимость готовой продукции, что и способствует его активной популяризации в крупномасштабном производстве.
Также координатно-расточные аппараты делятся на универсальные и узкоспециализированные. Первые же могут быть отделочного и горизонтального типа. Ключевым параметром, отличающим разные модели друг от друга, является диаметр шпинделя. Именно на него мастеру стоит обращать внимание при выборе.
prostostanok.ru
Среди токарного оборудования станки, которые относятся к координатно-расточной группе, считаются наиболее точными. Координатно-расточной станок устанавливается для получения сложных деталей, производство которых вызывает большое количество трудностей. Горизонтально координатно-расточной станок или с вертикальной компоновкой предназначен для получения деталей с несколькими отверстиями, расположенными относительно друг друга с определенным смещением. Впервые появился именно координатно-расточной станок с ЧПУ, так как принцип работы основан на перемещении заготовки относительно режущего инструмента с точностью до одной тысячной миллиметра. При этом устройство может контролировать точность размеров, а также расположения заготовки в автоматическом режиме.
Координатно-расточной станок
Координатно-расточные станки для дерева и металла не существенно отличаются друг от друга, разница заключается лишь в том, какая нагрузка может выдерживаться и какие режущие инструменты устанавливаются в шпинделе. Конечно, на моделях, предназначенных для дерева, не следует проводить обработку заготовок из металла.
Координатно-токарно-расточной станок создавался для получения межцентровых отверстий, расположенных относительно друг друга на определенном расстоянии. Работа устройства проводится без установки специальных измерительных приспособлений, которые предназначены для направления инструмента.
Следует учитывать, что принцип работы координатно-расточного станка предусматривает выполнение следующих операций:
Схема координатно-расточного станка определяет то, что большинство заготовок представлено корпусными деталями. Кроме этого проводится выполнение работы по созданию отверстий в кондукторах, в которых они должны быть расположены с высокой точностью относительно друг друга.
Расточка и другие операции на координатно-расточном станке могут проводиться в рамках выпуска средних и больших партий деталей.
Составные части станка и пример обрабатываемых отверстий
Устанавливаемые инструменты координатно-расточного станка позволяют проводить и разметку деталей, в основном межцентровых расстояний. Особенности конструкции позволяют создавать отверстия, которые расположены под углом или во взаимно перпендикулярных плоскостях. Шпиндель координатно-расточного станка позволяет выполнять создание отверстий, которые находятся с торцевых сторон.
Рассматривая виды и модели координатно-расточных станков следует отметить, что оборудование может оснащаться оптическим отсчетным устройством, а также системой ЧПУ контроля позиции заготовки и режущего инструмента. При этом производители координатно-расточных станков указывают на то, что подобное оборудование является сочетанием измерительной и металлообрабатывающей машины. Именно поэтому в некоторых случаях базирование заготовки проводится на рассматриваемом станке, а вот обработка выполняется другим оборудованием.
Если основные узлы координатно-расточных станков находятся в хорошем техническом состоянии, то точность обработки составляет 0, 004 миллиметра. На металлообрабатывающем оборудовании обычной токарной группы нельзя получить детали со столь точными размерами. Рассматривая ГОСТ и нормы точности координатно-расточных станков следует также отметить, что некоторые снабжаются устройством цифровой индикации, которое позволяет контролировать размеры с точностью вплоть до тысячных миллиметра.
Рассматривая координатно-расточные станки и их технические характеристики следует уделить внимание тому, что их применение рентабельно только в случае необходимости точного позиционирования инструмента. При этом выделяют:
В чем заключается разница подобных моделей? Рассматривая описание координатно-расточных станков следует уделить внимание тому, сколько колон возвышается над столом. При больших размерах стола для повышения жесткости конструкции и обеспечения более высокой точности позиционирования инструмента устанавливается две стойки. Координатно-расточной современный станок конструктивно может существенно отличаться, что следует учитывать.
Общий вид координатно-расточного станка
Горизонтальный координатно-расточной металлообрабатывающий станок получил весьма большое распространение, так как основные узлы удобно расположены для обработки заготовок больших размеров. Схема координатно-расточного одностоечного и двухстоечного станка существенно отличаются. Примером можно назвать токарно-расточной станок одностоечного типа:
Двухстоечные координатно-расточные станки производители выпускают со следующими узлами:
Практически во всех случаях двухстоечный координатно-расточной станок или одностоечного типа имеет станину, которая состоит из двух плоских и одной Т-образной направляющей. По данным направляющим проходит передвижение салазок. Нормы точности выдерживаются согласно ГОСТ благодаря точному позиционированию всех элементов относительно друг друга. На самых различных элементах конструкции могут быть расположены блоки управления: их виды зависят от того, какая фирма занимается производством оборудования, и какая система управления установлена.
Электрическая схема координатного-расточного станка на примере 2А450МФ
На момент производства рассматриваемого оборудования учитываются следующие моменты:
Рассматривая токарно-расточной станок следует уделить внимание тому, что позиционирование шпинделя проводится следующим образом:
Однако сложность конструкции заключается не в возможности позиционирования инструмента и заготовки относительно друг друга, а в высокой точности всех размеров. Стандарт определяет точность не менее 0,004 мм погрешности.
Следует учитывать тот момент, что координатно-расточной современный станок с ЧПУ получил весьма большое распространение в последнее время. Это связано с тем, что по ГОСТу размеры многих деталей должны быть весьма точными. Поэтому если по ГОСТ точность должна быть очень высокой, а производство проводится в течение короткого промежутка времени, следует уделить внимание координатно-расточным станкам с ЧПУ.
Координатно-расточной станок с ЧПУ
Почему данный тип оборудования сегодня настолько востребован?
Координатно-расточные станки с ЧПУ оснащаются компьютерами, через которые проводится установка координат и режимов обработки. За счет того, что ГОСТ соблюдается не вручную оператором, а точность контролируется компьютером существенно снижается вероятность появления погрешности. Поэтому ГОСТ сегодня соблюсти можно только при установке моделей, которые снабжаются блоком ЧПУ.
Модели с ЧПУ могут применяться как для черновой, так и для чистовой обработки. Однако стоит учитывать, что оператором могут стать только подготовленные люди, несмотря на отсутствие необходимости в ручном управлении. Токари и другие специалисты должны проходить переподготовку для того чтобы правильно управлять оборудованием.
Достоинствами моделей с блоком числового программного управления можно назвать:
Однако есть и несколько существенных недостатков:
Современные нормы изготовления различных деталей обязывают заводы и иные организации, занимающиеся производством устанавливать станки с ЧПУ. Это связано с тем, что только они могут обеспечить высокую точность размером и показателя шероховатости поверхности.
Лучшими производителями считают МЗКРС и «Стан-Самара». Они выпускают модели, которые устанавливаются практически на всех заводах и производственных линиях. Наиболее распространенными моделями назовем 2В440А, 2Д450, 2А450. При выборе наиболее подходящей модели уделяют внимание на следующие моменты:
Чаще всего это металлообрабатывающее оборудование устанавливается в машиностроительных цехах. Сегодня распространение получили и модели, выпускаемые под брендом Newall (Англия). Еще относительно небольшое распространение получили модели, выпускаемые под брендами WHN и WKV.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
stankiexpert.ru
Координатно-расточные машины предназначаются для самых ответственных операций в производстве. Например, их используют для обработки отверстий и последующего контроля их отклонений.
С помощью таких станков можно обрабатывать межцентровые отверстия в прямоугольной системе координат без проведения предварительной разметки и применения сторонних приспособлений. Помимо этого, на подобных машинах можно выполнять и другие виды операций. Например, развертывание, зенкерование и даже фрезерование.
Координатно-расточные станки, оснащенные дополнительным оборудованием, также позволяют проводит контрольно-измерительные операции. К примеру, в сложных корпусных деталях с несколькими отверстиями, центры которых находятся на разном расстоянии друг от друга.
Эти станки используют практически везде: начиная от серийного и заканчивая массовым производством. Настольные агрегаты также успешно пользуются популярностью среди домашних мастеров.
Координатно-расточные станки оборудуются специальными приборами, при помощи которых измеряются дробные и целые части позиционных размеров. Подобное устройство также позволяет проводить контроль деталей, изготовленных на других агрегатах.
Еще одной особенностью такого станка является его точность. Межцентровые отверстия можно обрабатывать с погрешностью всего в 0,004 мм. Подобными показателями не похвастаются даже самые высокоточные станки сверлильной группы. Кроме того, при помощи устройства цифровой индикации погрешность можно свести к 0,001 мм.
Всего существует два типа этих машин:
Кроме того, существует также классификация, согласно которой подобные станки делятся по наличию уровня автоматизации. К таковым относятся:
А также, в зависимости от вида выполняемых операций, координатно-расточные станки бывают:
В промышленности широко применяются отечественные координатно-расточные станки. Цена таких машин значительно меньше моделей иностранного производства, а по функциональности они практически не уступают заграничным аналогам.
К наиболее популярным относятся модели 2Д450, которые выпускал Московский завод координатно-расточных станков МЗКРС. Это одностоечные машины с оптической системой измерения координат по двум осям Y, X. На них можно обрабатывать заготовки сверлением, чистовым фрезерованием, а также проводить разметку и контроль линейных размеров и межцентровых расстояний. Такие агрегаты отлично подходят для работы в инструментальных цехах. Популярные модификации: 2Е450А, 2Е450АМФ4, 2Д450АМФ2, 2Д450АФ1.
Еще стоит рассказать о станках модели 2А450 от вышеупомянутого производителя. По функциональности подобные агрегаты практически не отличаются от предыдущего варианта, но имеют одну особенность. Они оснащены поворотными столами. Это позволяет выполнить точную обработку отверстий в необходимой системе координат. Популярные модификации этого станка: 2450АФ1, 2А450АФ10, 2Л450АФ11-01.
fb.ru