Токарный станок с ЧПУ. Как выбрать, какие СОЖ использовать?
Главная » Блог » Токарные станки с ЧПУ: виды и особенности выбора, использование СОЖ
Такие станки обрабатывают заготовку в процессе её вращения. Токарный станок создаёт из заготовки сферическую, коническую или цилиндрическую деталь. Также его применяют для нарезки резьбы или сверления отверстий.
Современные предприятия предпочитают токарную работу делать на станках с программным управлением. В этом случае вероятность получить брак в готовом изделии минимальная.
Разновидности токарных станков с ЧПУ
Универсальные станки не обладают таким широким набором функций, как устройства с ЧПУ, выполняющие какую-то конкретную операцию. Даже дешёвый токарный станок с автоматикой будет лучше справляться со своей задачей, чем универсальный агрегат.
Виды токарных станков:
- Карусельные станки применяют для невысоких деталей большого диаметра. Они растачивают цилиндрические детали, вырезают канавки, убирают торцы. Деталь устанавливают на вертикальную ось — планшайбу. Если диаметр детали большой, то используется 2 стойки, на которые устанавливается режущий инструмент.
- Полуавтоматические или автоматические станки по сути являются копировальными станками. Они предполагают работу со сложными формами, где нужна 100% точность. Количество резцов может различаться, автоматика позволяет наладить выпуск серийного производства деталей маленького размера.
- Винторезные станки получили наибольшее распространение. Чаще всего на них делают партии небольших заказов. Установка ЧПУ на такой станок позволит увеличить количество выпускаемых деталей.
Выбор станка с ЧПУ для токарных работ
При выборе станка следует определиться с характером работ, которые от него потребуются. Если нужно сделать одну деталь раз в несколько месяцев, то лучше выбрать универсальный вариант станка. Если налажено массовое производство деталей, то отличным вариантом будет станок с ЧПУ.
При большом количестве заготовок большого диаметра выбирайте карусельный или токарно-винторезный станок. В мире довольно много достойных производителей таких станков, вот список самых популярных:
- TOYODA (Япония)
- SMTCL (Китай)
- HAAS (США)
- ANCA (Австралия)
- HEDELIUS (Германия)
- Biglia (Италия)
- AVIA (Польша)
- TORNOS (Швейцария)
- CIDAN (Швеция)
- TRENS (Словакия)
Как работать на токарном станке с ЧПУ?
Для получения навыков работы с токарным станком можно использовать специальные компьютерные программы. Они работают по принципу симулятора. Ученик может попробовать работу станка в разных режимах, таким образом, изучит принцип работы и основные кнопки управления. Перед допуском к настоящему станку следует пройти подготовку на симуляторе.
Работает станок следующим образом: деталь вращается, и под воздействием режущего инструмента происходит изменение ее формы. Если работа осуществляется вручную, то мастер полагается на свой опыт и умение, а вот в станках с ЧПУ достаточно задать необходимые параметры и деталь будет выполнена точно, в соответствии с чертежом. Здесь опыт токаря не имеет такого существенного значения. Главное умение работать с ЧПУ: правильно задать настройки, выбрать верный режим работы.
На станках с ЧПУ повышена система безопасности. Если возникнет сбой и возникнет угроза здоровью персонала, то произойдет моментальное отключение станка.
Какие СОЖ использовать?
При обработке заготовок из различных видов металлов стоит подобрать и купить соответствующую смазочно-охлаждающую жидкость. Наши специалисты помогут вам в этом.
Подробная информация о СОЖ для токарных станков доступна по ссылке. Если появятся вопросы, вы всегда можете заказать бесплатную консультацию.
В нашем ассортименте смазки производимые в Германии на заводе Zeller+Gmelin. Завод обладает собственной лабораторией и центром разработки и уже более 100 лет обеспечивает крупнейшие металлообрабатывающие производства по всему миру.
Вас заинтересуют
Ваш вопрос успешно отправлен. Спасибо!
Такие станки обрабатывают заготовку в процессе её вращения. Токарный станок создаёт из заготовки сферическую, коническую или цилиндрическую деталь. Также его применяют для нарезки резьбы или сверления отверстий.
Современные предприятия предпочитают токарную работу делать на станках с программным управлением. В этом случае вероятность получить брак в готовом изделии минимальная.
Разновидности токарных станков с ЧПУ
Универсальные станки не обладают таким широким набором функций, как устройства с ЧПУ, выполняющие какую-то конкретную операцию. Даже дешёвый токарный станок с автоматикой будет лучше справляться со своей задачей, чем универсальный агрегат.
Виды токарных станков:
- Карусельные станки применяют для невысоких деталей большого диаметра. Они растачивают цилиндрические детали, вырезают канавки, убирают торцы. Деталь устанавливают на вертикальную ось — планшайбу. Если диаметр детали большой, то используется 2 стойки, на которые устанавливается режущий инструмент.
- Полуавтоматические или автоматические станки по сути являются копировальными станками. Они предполагают работу со сложными формами, где нужна 100% точность. Количество резцов может различаться, автоматика позволяет наладить выпуск серийного производства деталей маленького размера.
- Винторезные станки получили наибольшее распространение. Чаще всего на них делают партии небольших заказов. Установка ЧПУ на такой станок позволит увеличить количество выпускаемых деталей.
Выбор станка с ЧПУ для токарных работ
При большом количестве заготовок большого диаметра выбирайте карусельный или токарно-винторезный станок. В мире довольно много достойных производителей таких станков, вот список самых популярных:
- TOYODA (Япония)
- SMTCL (Китай)
- HAAS (США)
- ANCA (Австралия)
- HEDELIUS (Германия)
- Biglia (Италия)
- AVIA (Польша)
- TORNOS (Швейцария)
- CIDAN (Швеция)
- TRENS (Словакия)
Как работать на токарном станке с ЧПУ?
Для получения навыков работы с токарным станком можно использовать специальные компьютерные программы. Они работают по принципу симулятора. Ученик может попробовать работу станка в разных режимах, таким образом, изучит принцип работы и основные кнопки управления. Перед допуском к настоящему станку следует пройти подготовку на симуляторе.
Работает станок следующим образом: деталь вращается, и под воздействием режущего инструмента происходит изменение ее формы. Если работа осуществляется вручную, то мастер полагается на свой опыт и умение, а вот в станках с ЧПУ достаточно задать необходимые параметры и деталь будет выполнена точно, в соответствии с чертежом. Здесь опыт токаря не имеет такого существенного значения. Главное умение работать с ЧПУ: правильно задать настройки, выбрать верный режим работы.
На станках с ЧПУ повышена система безопасности. Если возникнет сбой и возникнет угроза здоровью персонала, то произойдет моментальное отключение станка.
Какие СОЖ использовать?
При обработке заготовок из различных видов металлов стоит подобрать и купить соответствующую смазочно-охлаждающую жидкость. Наши специалисты помогут вам в этом.
Подробная информация о СОЖ для токарных станков доступна по ссылке. Если появятся вопросы, вы всегда можете заказать бесплатную консультацию.
В нашем ассортименте смазки производимые в Германии на заводе Zeller+Gmelin. Завод обладает собственной лабораторией и центром разработки и уже более 100 лет обеспечивает крупнейшие металлообрабатывающие производства по всему миру.
числовое управление, операции, общая архитектура
Токарный станок с числовым программным управлением (ЧПУ) относится к категории оборудования аналогичного типа. Он также предназначен для обработки деталей, но уже с помощью компьютерного программного обеспечения. Проект строится на базе буквенно-цифровых данных, следующих по декартовым осям X и Y. Токарные станки с ЧПУ применяют для производства высокоточных изделий с высокой скоростью. Компьютер, на который возложен контроль процессов, отвечает за выполнение поставленной задачи.
Станок с ЧПУ может выполнять все работы, которые обычно выполняются на различных типах токарных станков, таких как:
- лобовые;
- отрезные;
- карусельные;
- винторезные;
- револьверные;
- специализированные и специальные.
Его рентабельность зависит от материала обрабатываемой детали и количества изделий, которые должны быть выпущены в партии.
Числовое управление
Первые разработки в области ЧПУ были выполнены американским изобретателем Джоном Т. Парсонсом совместно со своим сотрудником Фрэнком Л. Стуленом в 1940-х годах. Благодаря этим инженерам миру открылась система автоматизации оборудования с использованием цифр, букв и символов.
Символы, установленные для этих программ, регулируются стандартами DIN 66024 и 66025. Вот некоторые буквенные обозначения:
- N – соответствует номеру кадра или последовательности. После буквы ставится номер кадра(кадров), который необходимо запрограммировать. Их количество от 1 до 999.
- X, Y, Z – соответствует координатным осям X, Y, Z станка. В токарных станках используются только координаты X и Z. Ось Z соответствует продольному движению инструмента при токарных операциях, а X — поперечному движению при торцовочных операциях и перпендикулярна главной оси станка. Ось Y управляет высотой инструментов ЧПУ.
- G – это подготовительные функции, которые информируют о контроле характеристик обработки. Символ сопровождается двузначным числом для программирования до 100 функций.
Операция
Оси «X» и «Z» могут перемещаться одновременно чередующимся образом, что приводит к конической или сферической обработке в соответствии с геометрией деталей. Инструменты размещаются в держателях (фиксаторах), прикреплённых к револьверной головке. Она может вмещать до 20 различных резцов, которые вращаются в соответствии с выбранной программой, облегчая изготовление сложных деталей.
В программу обработки могут быть введены параметры скорости вращения заготовки, подача продольных и поперечных салазок и исполнительные координаты детали. Станок с ЧПУ работает на более высоких скоростях подачи и резания, чем обычные токарные станки, поэтому для уменьшения усталости материала используются твердосплавные или керамические инструменты.
Общая архитектура токарного станка с ЧПУ
Отличительные характеристики токарного станка с ЧПУ по сравнению с обычным универсальным токарным станком следующие:
Двигатель и главный шпиндель
Главный двигатель регулирует мощность станка и обеспечивает вращательное движение деталей. Современные токарные станки с ЧПУ оснащаются электромотором постоянного тока, который воздействует непосредственно на шпиндель с помощью шкивов, расположенных между ними. Поэтому любые зубчатые передачи здесь не нужны.
Двигатели постоянного тока обеспечивают почти бесконечное разнообразие скоростей вращения от нуля до максимума. Это определяется характеристиками мотора, который программируется под выполнение каждой части операции. Многие двигатели включают два диапазона скоростей: один для низких, другой для высоких, – чтобы получить наиболее благоприятный крутящий момент. Шпиндель на конце оснащён приспособлением для когтевых пластин и отверстием для вставки прутка (заготовки).
Пример, какими могут быть характеристики двигателя и главного шпинделя токарного станка с ЧПУ:
- Конус Морзе 2.
- Диапазон скоростей: 2.
- Мощность двигателя: 15 кВт.
- Диаметр отверстия основного шпинделя: 100 мм.
- Носик главного шпинделя: DIN 55027 № 8 / Camclock № 8.
- Переменная скорость шпинделя: I: 0-564 об/мин II: 564-2000 об/мин.
Направляющие скольжения и моторы
Для облегчения быстрого перемещения продольных и поперечных салазок, направляющие узлы, по которым они скользят, отшлифованы и закалены с твёрдостью порядка 450 НВ. Все направляющие станков с ЧПУ имеют автоматизированную систему постоянной смазки.
Ролики кареток изготовлены из закалённых и отшлифованных шариков, обеспечивающих большую точность движений. Эти механизмы работают по принципу рециркулирующих шариков, с помощью которых бесконечный винт (червяк) соединяется с каретками. При вращении бесконечного винта каретка перемещается продольно по направляющим станины. Винты не имеют люфта, когда меняют направление вращения и оказывают небольшое сопротивление. Чтобы избежать повреждений при столкновении каретки с препятствием, в них встроена муфта, которая разъединяет узел и останавливает поступательное усилие.
Каждая каретка с червячным валом имеет независимый двигатель, который может быть серводвигателем или энкодером (преобразователем), характеризующийся высокими показателями мощности и крутящего момента при низких оборотах. Двигатели работают как обычные электродвигатели переменного тока, но с подключёнными датчиками линейного перемещения. В свою очередь датчики контролируют точные обороты и тормозят строго в точке, которая отмечает запрограммированное положение инструмента.
Конструкция станка определяет максимальные размеры обрабатываемых деталей.
Вот пример спецификации станины токарного станка с ЧПУ:
- Высота между точками: 375 мм.
- Диаметр над продольной направляющей: 675 мм.
- Допустимый диаметр на поперечных салазках: 470мм.
- Допустимый диаметр на продольных салазках: 760 мм.
- Оси продвижения работы: Z, X. 0-10000 мм/мин.
- Быстрые перемещения по осям: Z, X 15/10 м/мин.
- Продольная сила тяги: 9050 Н.
- Сила поперечной тяги: 9050 Н.
Регулировка положения каретки
Несмотря на высокоточность элементов, которые участвуют в движении продольных и поперечных салазок, нет полной гарантии достижения инструментами идеального положения на запрограммированном уровне. Для исправления возможных ошибок позиционирования используются две электронные системы, одна из них прямая, а другая косвенная.
Система прямого позиционирования использует средство измерения, расположенное в каждой из направляющих станины, где находится оптический считыватель. Он точно измеряет положение каретки, передавая любые существующие отклонения в ЦП (центральный процессор). Здесь происходит автоматическое перепрограммирование, пока не будет достигнуто правильное положение.
Держатели инструментов
Токарный станок с ЧПУ использует барабан в качестве держателя инструмента, на котором может быть расположено от 6 до 20 различных инструментов, в зависимости от размера станка или его сложности. Смена инструмента управляется программой обработки. При каждой замене резцов каретки возвращаются в стартовое положение, в котором происходит выбор соответствующего инструмента для следующего цикла обработки.
Когда обработка детали закончена, каретки возвращаются из рабочей зоны в исходное положение, чтобы можно было снять деталь и поставить новую заготовку. Барабан (несущий инструмент, известный как револьвер) оснащён встроенным серводвигателем, который заставляет его вращаться влево/вправо, а также гидравлической или пневматической системами, которые блокируют револьвер, – что обеспечивает точность в диапазоне от 0,5 до 1 микрона миллиметра.
В большинстве случаев для резцов используются сменные твердосплавные пластины, поэтому при замене этой пластины нет необходимости вынимать резцедержатель из гнезда.
Настройка инструмента
Автоматический щуп – аксессуар, облегчающий настройку инструментов для предстоящей операции обработки. Устройство привязывает резцы к системе координат, к которой также привязывается и деталь.
Такие настройки позволяют автоматизировать работу со следующими преимуществами:
- Значительная экономия времени за счёт сокращения периода простоя оборудования.
- Расчёт и автоматическая коррекция компенсации инструмента.
- Точное измерение длины и диаметра инструмента.
- Устранение ошибок ручной настройки.
Аксессуары и периферия
Аксессуары и периферия тоже являются оборудованием и приобретаются у поставщика в комплекте с машиной, потому что они универсально применимы к этому типу станка. Например, автомобильный аккумулятор тоже является аксессуаром автомобиля. Все станки со встроенным ЧПУ нуждаются в ряде принадлежностей, таких как:
- Программатор для автоматизации программирования УП.
- Дисплей оперативного управления и ввода информации.
- Фотосчитывающие устройства для загрузки УП.
- Периферийные устройства для ввода.
- Выходные периферийные устройства.
ЦП (центральный процессор)
ЦП – это мозг машины. Вычислительная мощность определяется тем или иным видом установленного микропроцессором. На каждый станок можно установить любой из ЦП, представленных на рынке, например: FAGOR, FANUC, SIEMENS и т. д. Нормальным считается и то, что сначала клиент выбирает характеристики машины, которые ему нужны, а только затем подбирает процессор, который лучше всего подходит по характеристикам, цене, сервису и т. д.
Основные функции, возложенные на ЦП, заключаются в обработке команд управления в соответствии с программой, установленной разработчиком или оператором. Например, расчёт точного положения инструментов, которое они должны соблюдать на протяжении всего процесса работы, путём управления перемещением соответствующих продольных и поперечных салазок. Также ЦП должен контролировать технологические факторы обработки, такие как: обороты шпинделя; продвижение работы; скорость перемещения; смена инструмента.
С другой стороны, ЦП объединяет различные виды памяти всей системы, которые могут быть: EPROM, ROM, RAM и BUFFER, использующиеся для хранения программ и действуют как жёсткий диск любого компьютера.
Наиболее значимым и важным периферийным устройством ввода является клавиатура, установленная на панели управления станка. С неё можно вносить исправления и модификации в исходник, в том числе создавать индивидуальную программу обработки. Существует многообразие входных периферийных устройств большей или меньшей сложности, устойчивых к агрессивным средам.
Самым важным выходным периферийным устройством является монитор. Благодаря ему осуществляется диалоговый режим и выдача информации на печатающие устройства.
Преимущества и недостатки токарных станков с ЧПУ по сравнению с обычными
Преимущества:
- Исключены ошибки оператора.
- Обеспечивают большую точность обработки.
- Позволяют выпускать более сложные детали.
- Легко переключиться с обработки одной детали на другую.
- Станки с ЧПУ становятся все дешевле и дешевле.
- Время обработки сокращается.
Недостатки:
- Высокая стоимость инструментов и аксессуаров.
- Требуется подготовка программы перед обработкой первой детали.
- Необходимость создания определённого микроклимата в производственном помещении.
Как работает токарный станок?
Токарный станок — это машина, которую производители используют для придания формы дереву или металлу. Он работает путем вращения детали вокруг неподвижного режущего инструмента. Основная цель состоит в том, чтобы удалить ненужные части заготовки, что в конечном итоге создает заготовку именно такой формы, какой вы хотите.
Существует множество различных типов токарных станков, которые можно использовать для специальных целей и которые работают с определенными материалами. Каким бы ни был тип или функция конкретного токарного станка, все они будут работать одинаково, то есть удерживая режущий инструмент в фиксированном положении и вращая заготовку вокруг него.
Детали токарного станкаОсновными частями любого токарного станка являются станина, передняя бабка, задняя бабка, шпиндели, подручник и двигатель. Все остальные компоненты токарного станка крепятся к станине, и это образует основу станка. Это также один из основных факторов, которые в конечном итоге определяют размер любой заготовки. Расстояние от главного шпинделя до станины будет определять максимально возможный предел любого диаметра.
Установка
Для правильной установки бабка всегда должна быть слева, а задняя бабка справа. Если это не так, когда вы смотрите на это, вам следует проверить, чтобы убедиться, что вы не стоите не с той стороны машины. Большая часть основных действий происходит на передней бабке, потому что именно здесь мощность двигателя распространяется на любую обрабатываемую заготовку. Одна из его целей — удерживать основной шпиндель, а это значит, что вы также увидите шпиндель, расположенный где-то рядом с передней бабкой.
Двигатель находится на нижней стороне станины токарного станка, где-то слева от передней бабки. Обычно это какой-то электродвигатель, но некоторые токарные станки также имеют гидравлические двигатели. Вы можете отрегулировать упор для инструмента по вращению и по высоте, но вы должны делать это, когда машина полностью выключена, чтобы избежать угрозы безопасности.
После того, как вы ослабили подручник для регулировки, убедитесь, что он снова затянут, чтобы токарный станок был готов к работе. Вы также можете отрегулировать заднюю бабку, если это необходимо, и во многих случаях вы сможете полностью снять ее для этого. Как и в случае с подручником, если вы выполняете какие-либо регулировки при полностью выключенном станке.
Как это работаетВсе токарные станки используют аналогичный метод работы, как упоминалось выше, который заключается во вращении заготовки вокруг режущего инструмента, который удерживается в фиксированном положении. Это отличается от фрезерных станков, которые работают противоположным образом, удерживая заготовку неподвижно и вращая режущий инструмент для достижения желаемой формы и конфигурации заготовки.
Конструкция токарного станка требует, чтобы он удалял ненужный материал с заготовок, заставляя их контактировать с режущим инструментом. Закрепите саму заготовку на токарном станке, и она будет вращаться одновременно с прижатием к режущему инструменту. Движение вращения заготовки приведет к удалению всего нежелательного материала одновременно эффективным, быстрым и точным способом.
Большинство токарных станков очень большие и сложные машины, состоящие из большого количества отдельных компонентов. Токарные станки могут выполнять операции резки, накатки, токарной обработки и торцовки. На самом деле они берут свое начало еще в Древнем Египте и являются одним из старейших рабочих инструментов человечества для механической обработки. Хотя техника и оборудование значительно улучшились на протяжении веков, основной принцип работы токарного станка остался прежним.
Типы токарных станковСуществует по меньшей мере дюжина различных типов токарных станков, и каждый из них предназначен для определенной цели. Например, токарные станки по дереву могут обрабатывать деревянные заготовки, а производители разрабатывают компоненты, из которых состоит токарный станок по дереву, специально для этой цели. Эти типы токарных станков обычно работают со скоростью от 500 до 1000 оборотов в минуту.
Токарные станки для металлообработки должны иметь компоненты, способные формировать металлы, некоторые из которых могут быть чрезвычайно твердыми по своей природе. Это означает, что для токарных станков по металлу всегда будет нужен режущий инструмент, который намного прочнее и острее, чем обычно включают в себя любые компоненты токарного станка по дереву. Металлообрабатывающие станки также используют довольно много различных режущих инструментов, которые могут различаться по материалам, а также по размерам и формам.
Их конструкция позволяет эффективно резать такие распространенные металлы, как сталь или алюминий. Сегодня также используется ряд различных токарных станков для обработки стекла для обработки стеклянных заготовок. Они помогают изготавливать оптические материалы и стекла, подвергая их воздействию стационарных режущих инструментов.
В дополнение к этим очень распространенным типам токарных станков, существует также ряд специальных токарных станков, таких как декоративные токарные станки, токарные станки, токарные станки по металлу и токарные станки для изготовления моделей.
Безопасная эксплуатация токарного станкаУчитывая тот факт, что токарные станки обычно работают на высоких скоростях, очень важно принимать меры безопасности и чтобы операторы всегда знали о состоянии станка. Прежде всего, любой оператор должен всегда носить защитные очки с боковой защитой и, возможно, даже защитную маску. Это защитит оператора от любых летящих материалов во время работы токарного станка.
Любой оператор с длинными волосами должен завязать их и закатать длинные рукава, чтобы машина не могла их засосать. Кроме того, им не следует носить кольца, часы или другие украшения во время работы на токарном станке, потому что они может зацепиться за веретено или сверло, а это прямой путь к катастрофе.
Прежде чем приступить к работе на токарном станке, всегда проверяйте, все ли в порядке. Если вы не уверены, вам не следует начинать токарную операцию. И последний совет: убедитесь, что все инструменты, используемые на токарном станке, острые и готовые к работе. Любое затупившееся или поврежденное оборудование будет не только неэффективным, но и может быть очень опасным для безопасности оператора.
Как работает токарный станок и каковы его компоненты?
- Сурелия Индастриз
- Токарный станок с редуктором, Токарный станок для сверхмощных станков, Токарный станок для тяжелых условий эксплуатации, Промышленное оборудование, Промышленный сектор, Токарный станок, Токарный станок средней мощности
Токарный станок — это механизм, который вращает заготовку на шпинделе для вырезания лишнего материала с помощью режущих инструментов и сверл различного диаметра, которые применяются к заготовке для получения симметричного продукта. Эти машины способны создавать различные формы, разрезы и детали на вращающейся заготовке. Токарный станок предназначен для вращения заготовки относительно неподвижного резца.
РабочийЭтот станок работает на очень простом механизме, он удерживает заготовку между центрами и заставляет ее вращаться вокруг оси для операций. Токарный станок включает в себя такие действия, как шлифование, резка, накатка, сверление и деформация инструментов, используемых для создания симметричных материалов относительно оси вращения.
Стандартные компонентыНесмотря на то, что существуют различные типы токарных станков, большинство из них имеет несколько основных деталей, облегчающих их работу.
- Кровать : Изготовлена из чугуна, представляет собой большую горизонтальную конструкцию, на которой смонтированы все основные компоненты.
- Передняя бабка : Крепится на внутренних направляющих, расположенных в конце станины. Используя патрон, он вращает работу.
- Патрон : используются для удержания и перемещения заготовки во время ее обработки
- Шпиндель : Он плотно удерживает заготовку, поэтому сила режущего инструмента не может ее сокрушить.
- Задняя бабка : расположена на правом конце станины, помогает поддерживать заготовку на другом конце.
- Каретка : Поддерживает, направляет и подает инструменты к заготовке во время процесса.
- Ходовой винт : используется для нарезания резьбы
- Подающий стержень : Перемещает каретку с левой стороны на правую и наоборот.
- ToolPost : отвечает за удержание и перемещение различных режущих инструментов.
- Фартук : Он управляет движениями каретки и поперечных салазок.
- Cross-Slide : позволяет насадке скользить вперед и назад.
Это важный станок в обрабатывающей промышленности из-за его универсальности.