Как работают координатно-сверлильные станки с ЧПУ?


Содержание   

  1. Общая информация о станках
    1. Особенности станков с ЧПУ
  2. Принцип действия оборудования с ЧПУ
    1. Создание самодельного станка с ЧПУ
    2. Создание самодельного станка с ЧПУ (видео)

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

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.

Читайте также: характеристики популярных горизонтально-расточных станков.

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

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

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

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.

Читайте также: модели и характеристики протяжных станков.

к меню ↑

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

Трёхосный вертикально-сверлильный станок с ЧПУ

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.

к меню ↑

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.

Самодельный трехосный сверлильный станок с ЧПУ

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)






Ответы эксперта

Ермолаев
Игорь Александрович

Строительный стаж: 13 лет

Обсуждение: есть 1 комментарий
  1. Евгений:

    Здравствуйте у вас есть в наличии двигателя на мини дрель ?

Поделитесь своим мнением
Для оформления сообщений Вы можете использовать следующие тэги:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

© 2017