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.

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.

Сверлильный станок с ЧПУ

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:

1. Программируется ЧПУ или используются предустановленные настройки.
2. Оператор устанавливает заготовку, определяет её координаты размещения на рабочем столе.
3. Последовательно вводятся координаты в программу.
4. Программа рассчитывает траекторию перемещения инструмента или рабочего стола при запуске процесса обработки.
5. Устанавливаются свёрла, фиксируются. Обязательно выбирается правильное их положение внутри патронов.
6. Запускается программа на выполнение. Начинают работать механические узлы.
7. Сверло позиционируется над заданной программой точкой, выполняется обработка заготовки.
8. После завершения обработки, рабочий инструмент перемещается в исходное положение.
9. 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.

Координатно сверлильный станок с ЧПУ

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.

Качественное изготовление деталей

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 0 опорой - от 1 млн. 100 тыс. руб.

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

В компании «Cutmaster» можно выгодно приобрести сверлильный станок с ЧПУ, который легко справляется с задачами по сверлению различных монтажных отверстий, выбиванию пазов и легкой фрезеровке. Подвижными элементами оборудования управляет программа, что обеспечивает высокоточную и быструю обработку любых деталей. При работе с корпусными заготовками данная техника значительно упрощает и ускоряет все процессы.

Типы сверлильных станков с ЧПУ по металлу

В каталоге нашей компании представлен большой модельный ряд оборудования, обширный функционал которого обеспечивается посредством применения различных приспособлений – в частности, навесных кондукторов, наклонных, поворотных или маятниковых рабочих столов, револьверных головок, быстросъемных и резьбонарезных патронов. Благодаря этому клиенты могут подобрать оптимальный вариант сверлильного станка с ЧПУ, учитывая потребности конкретного производственного процесса.

Типы станков:

многооперационные (подходят для заготовок всех конфигураций);

с одной или набором шпиндельных головок;

горизонтальной и вертикально-сверлильной группы;

с ручной заменой инструмента.

При покупке сверлильного станка с ЧПУ у производителя «Cutmaster» клиенты получают длительную гарантию. Благодаря многолетнему опыту на рынке спецоборудования мы можем предложить самые эффективные и надежные решения для любых предприятий, и все это по минимальным ценам.

На всю технику имеются сертификаты. За контроль качества оборудования отвечает наш специализированный техотдел. Консультанты всегда рады помочь с подбором оптимальной модели сверлильного станка с ЧПУ. Также к нам можно обращаться для заказа комплектующих, проведения планового и аварийного ремонта. Звоните нам или оставляйте заявку на сайте.

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)