Портальный сверлильный станок с чпу по металлу

Как работают координатно-сверлильные станки 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.

1 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 ↑

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.

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.

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.

Трёхосный вертикально-сверлильный станок с ЧПУ

Рабочий определяет координаты расположения детали.
Производится ввод данных в ЧПУ. Данные вводят последовательно, точка за точкой.
Запускается процесс обсчета траектории движения, работы.
Настраиваются все необходимые элементы на станке, фиксируются рабочие сверла.
Включается работа станка.
За счет перемещения шпинделя или стола рабочий элемент передвигается на нужную точку и выполняет свою задачу.
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.

Читать еще: Металлорежущий станок 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 ↑

2.2 Создание самодельного станка с ЧПУ (видео)

Особенности и разновидности сверлильных станков с ЧПУ

Сверлильные станки с ЧПУ предназначены для сверления заготовок с высокой точностью и производительностью. Используются в дерево-, металлообрабатывающих мастерских, при производстве различных деталей любых видов сложности, а также в других сферах промышленности.

Предназначение

Сверлильные станки с ЧПУ используются для выполнения операций по обработке заготовок из различных материалов: сверления, подготовки отверстий под монтаж креплений или фиксации деталей. Применяются в мелко- и крупносерийном производстве корпусных или рамных конструкций.

Устройство и принцип работы

Станки состоят из следующих компонентов:

стального или чугунного основания;
рабочего стола с перемещаемой координатной плоскостью;
шаговых двигателей для позиционирования стола;
револьверной головки для крепления свёрл;
суппорта;
несущей колонны;
электродвигателя;
коробки переключения скоростей вращения шпинделя;
подвесного пульта управления;
блока с ЧПУ;
предохранительного стекла;
системы охлаждения.

Также возможно расширение функций оборудования под решение специфических задач:

поворотные или наклонные механизмы рабочих столов;
установку патронов резьбонарезного типа;
монтаж навесных кондукторов;
замену стандартных патронов на быстросъёмные или револьверные;
поворотной колонны.

Для программирования ЧПУ могут использоваться следующие методы:

набор программы через интерфейс управления;
установка перфокарт, применение перфолент или других запоминающих устройств;
изменение положения специальных переключателей или применения упоров.

Работа оборудования сверлильного типа с ЧПУ основана на следующих принципах:

Программируется ЧПУ или используются предустановленные настройки.
Оператор устанавливает заготовку, определяет её координаты размещения на рабочем столе.
Последовательно вводятся координаты в программу.
Программа рассчитывает траекторию перемещения инструмента или рабочего стола при запуске процесса обработки.
Устанавливаются свёрла, фиксируются. Обязательно выбирается правильное их положение внутри патронов.
Запускается программа на выполнение. Начинают работать механические узлы.
Сверло позиционируется над заданной программой точкой, выполняется обработка заготовки.
После завершения обработки, рабочий инструмент перемещается в исходное положение.
На управляющем дисплее выдаётся сообщение о завершении всех задач. Далее нужно заменить деталь на заготовку, выбрать программу, выполнить последовательно весь алгоритм заново.

Технические характеристики

Основные технические характеристики:

максимальный диаметр устанавливаемых свёрл — 63 мм;
размеры рабочего стола — 1,2х1,2 м;
предельные нагрузки заготовок — до 5 тонн;
частота вращения шпинделя — от 16 до 2000 об/мин;
скорость позиционирования сверла в плоскости — до 10 тыс. мм/мин, а по вертикали — до 3 тыс. об/мин;
мощность двигателей — до 10 кВт;
питание — от одно- или трёхфазной сети.

Разновидности

Выпускаются следующие виды устройств с программным управлением:

горизонтально- или вертикально-сверлильные станки с ЧПУ для создания глубоких отверстий внутри деталей;
центровальные, которые используются для просверливания торцевых отверстий в заготовках;
радиально-сверлильные , применяемые для обработки крупных деталей в тяжёлой промышленности.

Координатно-сверлильный станок ЧПУ по металлу по количеству шпинделей бывает:

одношпиндельным, который используется для просверливания отверстия определённого диаметра;
многошпиндельным, позволяющим за один техпроцесс сверлить в деталях несколько отверстий различного диаметра.

Принципы выбора

Выбор станков необходимо выполнять на основе следующих критериев:

мощности силового агрегата;
функциональных возможностей сверления — поворотный стол, крепление одного или набора свёрл, скорость позиционирования рабочего инструмента;
технических характеристик координатной площадки — размеров, предельно допустимой нагрузки;
частоты вращения головки со сверлом;
типа установленной системы охлаждения, метода подачи жидкости;
параметров перемещения рабочего инструмента над столом, определяющих допустимые размеры для обрабатываемых деталей;
точности позиционирования;
характеристик ЧПУ, удобства управления, программирования, ввода данных;
стоимости оборудования;
длительности гарантийного срока;
сложности обслуживаний, ремонтов, наличия в продаже расходных материалов.

Эксплуатация

Станки для сверления, оснащённые ЧПУ, необходимо эксплуатировать в соответствии со следующими требованиями:

разрешена установка только внутри отапливаемых помещений с оптимальным уровнем влажности;
допустима обработка заготовок, которые отвечают требованиям производителя конкретной модели;
все узлы, механизмы нужно поддерживать в чистоте, своевременно смазывать, обслуживать, следить за состоянием, выполнять замену, не допуская критических повреждений;
перед выполнением работ следует убедиться в полной работоспособности всех агрегатов, проверить наличие защитных экранов, способность станка отключаться в случае аварийных ситуаций;
в случае обнаружения неисправностей, недопустимо обрабатывать заготовки;
недопустимо выполнять сверление деталей из материалов, не подходящих под параметры установленных свёрл;
в случае прекращения подачи охлаждающей жидкости или масел для смазки механизмов нужно прекратить работу станка для устранения неисправностей;
после начала выполнения программы ЧПУ запрещается прикасаться к вращающимся или движимым узлам.

Преимущества и недостатки

К преимуществам сверлильных станков относятся:

точное позиционирование сверла над поверхностью детали;
многоступенчатая обработка;
регулировка крутящего момента, скорости оборотов, хода сверла вдоль осевой линии;
сверление под различными углами;
простота программирования ЧПУ, смены программ для выполнения различных производственных задач;
автоматический контроль текущего состояния станка;
высокая надёжность механических частей;
защита от перегрева сверла;
высокий ресурс узлов и механизмов;
много различных моделей, позволяющих перемещать шпиндель со сверлом над рабочим столом либо наоборот;
простота в эксплуатации, обслуживании, ремонте;
высокая производительность труда;
безопасность в работе по причине отсутствия контактов с опасными механическими узлами.

Недостатки станков с ЧПУ для сверления:

высокая стоимость оборудования;
большие габариты и масса;
для работы требуется обученный персонал — операторы, наладчики.

Производители и стоимость

Модели сверлильных станков с ЧПУ выпускаются на следующих предприятиях:

ОАО «Астраханский станкостроительный завод»;
ЗАО «КомТех-Плюс»;
ОАО «Стерлитакамский станкостроительный завод»;
Завод «ПромСтройМаш»;
ОАО «Рязанский станкостроительный завод»;
ОАО «Кировский станкостроительный завод».

Стоимость станков в зависимости от их типов следующая:

профессиональные радиально-сверлильные настольные — от 120 тыс. руб.;
радиально-сверлильные для ответственных работ — от 150 тыс. руб.;
тяжёлые промышленные — от 400 тыс. руб.;
радиально-сверлильные промышленные с вращаемой на 360° опорой — от 1 млн. 100 тыс. руб.

Читать еще: Вертикально фрезерный станок фото

Станки в зависимости от моделей могут отличаться спецификой работы, взаимодействия с оператором, а также иметь другие особенности. Однако основной принцип обработки заготовок сохраняется.

Поддержите канал, просто читайте наши статьи, а мы будем размещать для Вас полезную информацию о металлах! Так же заходите на наш сайт , там Вы найдете множество информации о металлах, сплава и их обработке.

Какие функции выполняет портально-сверлильный станок с ЧПУ?

Какие преимущества имеет портальный сверлильный станок с ЧПУ по металлу? Как работают портально-сверлильные станки?

При производстве промышленной продукции невозможно представить процесс обработки деталей из металла без использования разного оборудования. Одним из таких важных механизмов является портальный сверлильный станок с ЧПУ. При портальной конструкции станков подразумевается наличие п-образного портала, перемещением которого вдоль рабочей плоскости обеспечивается обработка деталей по оси Y.

Обработка по оси Х выполняется при перемещении шпинделя вдоль балки портала. Использование портальных сверлильных механизмов дает возможность запуска программы в режиме эмуляции рабочего процесса, при такой программе необработанных зон остается в минимальном количестве.

Система оснащена процедурой автоматической смазки направляющих элементов. О рабочем процессе оповещает индикатор в виде трехцветной сигнальной лампы. Эти свойства оборудования способствуют упрощению эксплуатации механизма.

Какие преимущества имеет портальный сверлильный станок с ЧПУ по металлу?

Данные станки имеют ряд преимуществ в сравнении другими механизмами, отличают их такие параметры:

быстро действуют;
устойчивы к повышенным нагрузкам;
имеют мощный привод главного движения и подач;
обеспечивают высокую точность и надежны при эксплуатации.

Сверлильный станок по металлу с ЧПУ PSB 60 CNC для сверления, развёртывания и нарезания резьбы в серийном производстве

Сверлильное оборудование данной конструкции отличается:

Устойчивостью портального строения станины, которая изготовлена из серого чугуна, широкие закаленные направляющие из полосовой стали высокой точности качественно отшлифованы.
Прочной головкой шпинделя, которая хорошо зарекомендовала себя в мощных радиально-сверлильных станках.
Обладает высокой скоростью вращения благодаря мощному двигателю с многоступенчатой механической коробкой скоростей.
Закаленные и точно обработанные шестерни и валы помогают равномерному ходу станка, избавляют от износа механизмов и мелких деталей.
Рабочие программы на ЧПУ несложные, у системы Siemens есть наглядные циклы, графическая поддержка, все это применяется при обработке отверстий, просверливании, развёртывании и глубокой обработке.
Высокоточный ШВП помогают точному позиционированию рабочего стола.

Обработка деталей изделия с помощью портальных сверлильных станков получается качественной и быстрой. Благодаря трем осям, достигается стабильности работы оборудования, точного позиционирования и расположения деталей в необходимой позиции. Помимо этого, все направляющие механизма термически обработаны.

Дополнительными преимуществами сверлильных станков являются:

возможность выполнения сверлильных и фрезерных работ;
программное обеспечение, поддерживающее систему ЧПУ, бесплатное;
управление станком выполняется посредством большого жидкокристаллического дисплея;
имеется выход USB.

Свойства портально-сверлильных станков

Портально сверлильный станок с ЧПУ способен выполнять сверление деталей со высокой скоростью шпинделя, доходящей до 6000 оборотов в минуту, которая максимально сокращает время сверления детали по сравнению с обычной операцией на других механизмах.

Портальные станки для сверления используются при изготовлении трубных досок и фланцевых деталей, на которые требуют большого количества отверстий с повышенной точностью обработки.

Такие станки действуют на основе работы двигателей с мощностью от 15 до 40 кВт. Кроме операции сверления, оборудование может нарезать резьбу, зенкование с зенкерованием, а также развёртывание. Такие станки с повышенной мощностью шпинделя могут выполнять фрезерование пазов и даже поверхности заготовок.

Чтобы обеспечить высокую точность сверления, станки оснащены линейными направляющими и ШВП HIWIN. Гидравлическая система сверлильного станка надежно зажимают заготовки. Управляет станком система ЧПУ таких известных ведущих производителей – Siemens, Fagor.

Сверлильный станок несложно изготовить самостоятельно по чертежам, которые можно найти в интернете.

Как работают портально-сверлильные станки?

Одним из важных отличительных свойств станков считается способность полной обработки трубной доски за один прием: установка сверлит отверстия, формирует уплотнительные канавки, фрезерует пазы концевой фрезой, выполняет фрезерование поверхности торцевой фрезой.

Станки сверлильные работают автоматическим управлением, включают полный комплекс производственных операций по сверлению, расточке, фрезеровке, нанесению резьбы.
Оборудование обладает высокой прочностью конструкции, состоящей из сварных и литых металлических частей высокого качества. Высокая точность обработки изделий достигается жесткой и прочной фиксацией направляющих и рабочего стола. К тому же рабочий стол помещается на жестких опорных балках, которые способствуют устойчивости и точности позиционирования фрезы вдоль осей X и Y.
Валы станков характеризуются усиленностью, помогают увеличению геометрической точности обрабатываемых деталей изделия и радиальную жёсткость шпинделя.
Привод перемещает фрезу по осям X, Y и Z, позволяет поддерживание функций автовозврата и компенсации колебаний.
Станки оснащены системой защиты от перегрузок, а это дает гарантию надёжности и безопасности при эксплуатации оборудования.
Все подвижные детали механизма проходят смазку своевременно в централизованном режиме, такая система обеспечивает бесперебойную и плавную работу сверлильного оборудования.
Перемещение фрезы осуществляется при помощи Двигатель, работающий на переменном токе, перемещает фрезу по осям X, Y и Z, развивает усиленный крутящий момент и точно выводит фрезу в требуемое положение.
Станки управляются через систему с модулем ЧПУ, при необходимости перенастройка оборудования выполняется просто, обеспечивая удобство и эффективность эксплуатации.
Станки оснащаются модулями таких известных производителей, как GSK, Siemens, FANUC и др.

На портальных сверлильных станках можно обрабатывать и дерево, хотя приоритетными такие возможности не считаются.

С применением сверлильного оборудования с ЧПУ намного облегчается труд рабочего.