Металлообработка на станках ЧПУ

Металлообработка на станках ЧПУ, особенности и виды

Металлообработка на станках с ЧПУ – это современное программно-аппаратное решение, которое повышает производительность и точность работ, снижает количество брака. При их использовании достигается значительное уменьшение себестоимости единицы изделия. Внедрение числового программного управления – это первый этап роботизации металлообработки.

04.04.2024

Особенности работы станка ЧПУ

Станок ЧПУ – это программно-аппаратное средство для автоматизации рабочих операций. Сами операции остаются прежними. Соответственно, и инструмент для их выполнения применяется тот же: промышленные резцы, сверла, фрезы, диски, пилы.

В обычном станке все операции выполняет оператор. Некоторые передачи механизируются. Металлообработка на станках ЧПУ имеет вспомогательные операции, размещение заготовки, инструмента, их перемещением управляет специальная программа. Ее носитель – числовой модуль представляет собой аппаратное средство. В памяти цифрового модуля хранится последовательность, положение и другие параметры технологического процесса.

Чтобы программа могла управлять производственными операциями, станок ЧПУ имеет ряд узлов, не характерных для обычных станков или моделей с механизацией операций.

Конструкция станка ЧПУ

Программно-аппаратный комплекс включает устройство ввода и обработки команд, преобразователь информации, память.
Узел выполнения цифровых команд представлен сервоприводами. Они непосредственно перемещают заготовку и инструмент.
Блок обеспечения для выполнения вспомогательных операций. Это столы, шпиндели, патроны, револьверные головки и другие механизмы.
Узел непосредственной обработки металла, заготовок, готовых изделий или оснастка.
Система обратной связи или сигнальная система. Представлена датчиками, аппаратурой для передачи команд в виде сигналов. От ее работы зависит точность операций.
Вспомогательные элементы – это оборудование для движения заготовки вне рабочих операций, система подачи СОЖ.

Виды металлообрабатывающих станков с ЧПУ

Операции, требующие точности, преимущественно проводятся с использованием числового метода управления. Они характерны для станков следующего типа:

токарные,
карусельные,
револьверные,
винторезные,
фрезерные,
гибочные,
металлорежущие,
шлифовальные,
прессовые.

Токарные станки с ЧПУ

Классический токарный станок обрабатывает заготовку при помощи резца. В токарно-карусельных и лобовых станках обрабатывать приходится заготовки большого размера, а точность операций настолько высока, что допуски минимальны. Добиться таких результатов при больших объемах работ с обычным управлением механизированными операциями очень трудно. Поэтому большинство токарно-карусельных и лобовых станков используют ЧПУ.

Токарно-фрезерные станки часто относят к универсальным. Они выполняют большое количество операций и оснащены разнообразным инструментом для их выполнения. Сложность работы с ними заключается не только в мастерстве, опыте выполнения разнообразных операций, но и в соблюдении технологического процесса: чередование операций, допуски на каждом этапе, используемый инструмент. Все современные токарно-фрезерные модели выпускаются с ЧПУ.

Особенность токарных револьверных и шпиндельных станков заключается не только в смене инструмента, но и размещения, положения заготовки. Автоматизация процесса значительно повышает производительность выполняемых с их помощью работ.

Особый контроль качества осуществляется за выпуском готовой продукции. Брак на этой стадии приводит к увеличению отходов производства и удорожанию продукции. Поэтому станки для изготовления отдельных деталей, элементов, труб, муфт оснащаются ЧПУ. В эту группу можно включить токарно-винторезные станки и резьбонарезное оборудование.

Отдельно выделяют полуавтоматы. Это многофункциональное оборудование с возможностями зенкерования, расточки, торцевания и других операций. Обычно автоматы комплектуются модулями, которые отвечают за похожие сценарии обработки металлов. Управлять такими модулями значительно проще при помощи программы. Поэтому число полуавтоматических станков без ЧПУ невелико. Основные модели комплектуются числовыми программно-аппаратными средствами.

Гибочные станы по металлу

В данную группу входят листогибы, трубогибы, станки для гибки прутка. Операции гибки металла осуществляются под определенным углом. От этого зависит сортамент и мерность готовой продукции. ЧПУ гибочных станков выдерживает размеры при соблюдении всех условий гибки. При этом все операции проводятся на порядок быстрее, чем на обычном гибочном станке по металлу.

Металлообработка на раскройных станках

Металлообработка на станках ЧПУ: на этом этапе определяется геометрия заготовок, качество реза. Для этих целей необходимо точное позиционирование инструмента, равномерность его работы. При работе со станками ЧПУ эти операции выполняют сервоприводы по программному сценарию, что исключает брак.

Металлообработка на шлифовальном станке с ЧПУ

Шероховатость поверхности, заусенцы не только не соответствуют товарному виду, но часто являются причиной выхода из строя оборудования. Особую трудность представляет обработка торцов и соединений. Для определения качества операции при обычном шлифовании применяются ручные замеры. Это значительно снижает производительность работ. Программный сценарий шлифовального станка с ЧПУ выполняет операции монотонно в одном режиме. Скорость шлифования выше, легко поддается планированию.

Преимущества использования станков ЧПУ в металлообработке

Высокая точность обработки металла.
Снижение брака при выпуске готовой продукции.
Снижение отходов производства, а, значит, и расхода сырья.
Повышение производительности работ.
Снижение травматизма на производстве, особенно при эксплуатации прессового оборудования.
Автоматизация работы вспомогательного оборудования.
Неукоснительное соблюдение технологии работ. Это значительно снижает аварийность работ, количество внеплановых ремонтов, износ и поломки деталей и оснастки.
Возможность работы с заготовками любого размера. Точность операций не зависит от размеров и формы.
Наличие нескольких шаблонов сценария обработки металлических изделий.
Простой уход за оборудованием и управление процессом с кнопки.

Дальнейшее совершенствование автоматизации операций и процесса производства должно привести к полной роботизации металлообработки. Поэтому будущее развитие производства зависит от совершенствования станков ЧПУ. Металлообработка на станках ЧПУ — шаг в будущее!