Общая классификация и параметры.
В предыдущей статье мы рассматривали общую классификацию ЧПУ станков, в данном материале попытаемся дать понимание, какие станки используются для обработки мягких материалов - таких как дерево, пластик и цветные металлы.
Мы выделили класс станков для механикой обработки - станки, которые воздействую на материал заготовки инструментом (в общем случае более твердым, чем материал заготовки - фрезой, резцом, абразивным инструментом). Теперь внутри этого класса можно выделить подклассы станков для обработки различных видов материалов, так как конструкции этих станков будут значительно различаться по подходу их создания.
Разбиение станков механической группы по видам обрабатываемых материалов:
- обработка мягких материалов - дерево и производные, пластики, цветные металлы.
- обработка сталей, чугунов
- обработка камня и керамики
Особенность станков для обработки мягких материалов является необходимость применять для получения производительности высокоскоростных шпинделей со скорость вращения инструмента в десятки тысяч оборотов в минуту (выпускаются шпиндели с 18 тысяч и 24 тысяч оборотов в минуту)
Дальше давайте рассмотрим фрезерные станки, так как это наиболее распространенный класс станков ЧПУ и наиболее универсальный, имеющий множество опций для выполнения смежных операций - токарная обработка, токарно-фрезерная, сверление, 4-х и 5-ти координатная обработка поверхностей, шлифовка.
Уже выработалась достаточно четкая модель таких станков, рассчитанных на обработку типовых размеров.
Станок состоит из следующих частей:
Стола-станины, который может быть литым, сварным или выполненным из частей, соединенных с помощью болтов и гаек. От конструкции стола зависит максимальная нагрузка на станок, т.е. заготовку какого веса станок способен будет обработать без потери точности. Отлично себя показывают литые станины - но практически все производители уже отказались от изготовления таких станин, так как это очень затратно и на практике представлены в основном сварные столы и столы на "болтогайке".
Сварной стол, если он корректно спроектирован, с учетом всех возможных деформаций при воздействии максимального веса заготовки, ничем не хуже литого стола, но гораздо дешевле в производстве.
Сборные столы-станины применяются в том случае, когда нет возможности установить станок на место работы не разбирая его, к примеру в цокольных помещениях. Сборные столы отличаются меньшей максимальной нагрузкой и требуют постоянной протяжки и контроля точности поверхности стола.
На стол-станину крепят узлы движения - рельсы и рейки или ШВП (шарико-винтовые передачи) и на каретках устанавливают портал.
Оси, которая расположена вдоль стола, обычно обозначается как Х, ось вдоль портала - Y, соответственно ось подъема-опуска шпинделя - Z.
Портал фрезерного станка должен обладать достаточной жесткостью, что бы не деформироваться при резке материала. Если портал будет изгибаться во время движения и резки, то обработанная поверхность материала не будет качественной и не будут соблюдаться линейные размеры деталей, а так же при сильных деформациях будет ломаться инструмент из-за возникновения ударных нагрузок на него.
Порталы так же могут изготавливаться литые, либо сварные. В бюджетных и хоббийных станках применяются сборные порталы с применением болтов и гаек. Для длительной и производительной работы такие порталы не рекомендуются.
Оси Y и Z так же используют для движения профильные рельсы (либо круглые с опорой, более дешевый вариант) и перемещаются с помощью ШВП, реек, либо ремней (редко).
Привод с помощью ШВП редко применятся для полей более 1500 мм, так как стоимость ШВП растет геометрически в зависимости от длинны и диаметра.
Основными характеристиками портальных фрезерных станков для обработки мягких материалов являются:
- размер рабочего поля
- максимальный вес заготовки
- типы привода по осям - рейка, ШВП или ремень
- типы применяемых двигателей
- наличие редукторов и их тип
- тип направляющих и кареток
- наличие системы автосмазки и автоочистки направляющих
- максимальная скорость перемещения на холостом ходу
- тип системы ЧПУ
- мощность шпинделя
- тип крепления инструмента
- наличие автосмены инструмента
- количество сменных инструментов
- наличие системы удаления стружки (аспирация)
- наличии станции СОЖ (при обработке цветных металлов)
В зависимости от этих параметров и характеристик стоимость станков может начинаться от 50 тысяч рублей и доходить до 10-12 миллионов рублей.
Портальные фрезерные станки могут применяться на различных производствах:
- деревообработка, мебельные производства
- изготовление сувениров и рекламная продукция
- изготовление пластиковых емкостей и сосудов
- раскрой алюминиевых листов на заготовки на машиностроительных производствах
- изготовление модельной оснастки на литейных производствах
- изготовление шаблонов для судостроение
- и т.д.
Если было интересно и полезно, ставим ЛАЙК. Замечания и вопросы пишите в комментариях, с удовольствием ответим.