Что такое токарный станок по металлу с ЧПУ

Сегодня наша компания провела лекцию по токарным станкам с ЧПУ ，

Технический директор Maxtors CNC подытожил для нас знания токарных станков с ЧПУ:

Что такое токарный станок по металлу с ЧПУ

Токарный станок по металлу с ЧПУ или токарный станок по металлу - большая категория токарных станков с ЧПУ, предназначенных для точной обработки относительно твердых материалов. Изначально они были предназначены для обработки металлов; однако с появлением пластмасс и других материалов, а также с присущей им универсальностью, они также могут использоваться в широком диапазоне приложений и в широком диапазоне материалов. На жаргоне машинной обработки, где уже понятен более широкий контекст, они обычно просто называются токарными станками или называются более конкретными именами подтипов (токарный станок для инструментальных цехов, токарно-револьверный станок и т. Д.). Эти жесткие станки удаляют материал с вращающейся детали с помощью (обычно линейных) движений различных режущих инструментов, таких как насадки и сверла.

Токарный станок по металлу с ЧПУ / Токарный центр с ЧПУ

Токарные станки с числовым программным управлением (ЧПУ) быстро заменяют старые токарные станки (например, многошпиндельные и т. Д.) Благодаря простоте настройки, эксплуатации, воспроизводимости и точности. Токарный станок с ЧПУ - это машина с компьютерным управлением. Он позволяет выполнять основные операции обработки, такие как токарная обработка и сверление, как на обычном токарном станке. Они разработаны для использования современной твердосплавной оснастки и в полной мере используют современные процессы. Деталь может быть спроектирована, а траектории инструмента запрограммированы в процессе CAD / CAM или вручную программистом, а полученный файл загружен в машину, и после настройки и испытания машина продолжит выпускать детали под периодическим наблюдением оператор.

Токарный станок с ЧПУ по металлу управляется электроникой через интерфейс в стиле компьютерного меню, программа может быть изменена и отображаться на станке вместе с моделированием процесса. Установщику / оператору требуется высокий уровень навыков для выполнения процесса. Однако база знаний шире по сравнению со старыми производственными машинами, где глубокое знание каждой машины считалось важным. Эти машины часто устанавливаются и управляются одним и тем же человеком, при этом оператор будет контролировать небольшое количество машин (ячейку).

Конструкция токарного станка по металлу различается у разных производителей, но все они имеют некоторые общие элементы. Револьверная головка удерживает держатели инструмента и индексирует их по мере необходимости, шпиндель удерживает заготовку, и есть салазки, которые позволяют револьверной головке перемещаться по нескольким осям одновременно. Машины часто полностью закрыты, что в значительной степени связано с проблемами охраны труда и техники безопасности (OH& S).

В связи с быстрым ростом этой отрасли разные производители токарных станков с ЧПУ используют разные пользовательские интерфейсы, что иногда затрудняет работу операторов, поскольку они должны быть с ними знакомы. С появлением дешевых компьютеров, бесплатных операционных систем, таких как Linux, и программного обеспечения с ЧПУ с открытым исходным кодом, цена на станки с ЧПУ резко упала.

Горизонтальное фрезерование с ЧПУ

Горизонтальная обработка с ЧПУ выполняется на горизонтально расположенных токарных станках по металлу, обрабатывающих центрах, расточных станках или расточных станках. Используемое оборудование обычно состоит из вращающихся цилиндрических фрез, перемещающихся вверх и вниз по пяти осям. Эти машины способны производить различные формы, прорези, отверстия и детали на трехмерных деталях.

Вертикальное фрезерование с ЧПУ

Вертикально ориентированные станки с ЧПУ используют цилиндрические фрезы на вертикальной оси шпинделя для создания врезных вырезов и просверленных отверстий, а также нестандартных форм, пазов и деталей на трехмерных деталях. Оборудование, используемое в этом типе фрезерования, включает вертикальные токарные станки, вертикальные обрабатывающие центры и 5-осевые станки. [7]

Токарный станок в швейцарском стиле / Швейцарский токарный центр

Вид внутри корпуса токарно-винторезного станка с ЧПУ швейцарского типа

Токарный станок в швейцарском стиле - это особая конструкция токарного станка, обеспечивающая исключительную точность (иногда допуски на удержание составляют всего несколько десятых долей дюйма - несколько микрометров). Токарный станок швейцарского типа удерживает заготовку как цанговым патроном, так и направляющей втулкой. Цанга находится за направляющей втулкой, а инструменты - перед направляющей втулкой, неподвижно удерживаясь на оси Z. Для продольной резки детали инструменты будут двигаться внутрь, а сам материал будет двигаться вперед и назад по оси Z. Это позволяет выполнять всю работу с материалом рядом с направляющей втулкой, где он более жесткий, что делает их идеальными для работы с тонкими заготовками, поскольку деталь удерживается надежно с небольшой вероятностью возникновения отклонения или вибрации. Токарный станок этого типа обычно используется под управлением ЧПУ.

Большинство токарных станков с ЧПУ швейцарского типа сегодня используют один или два основных шпинделя плюс один или два задних шпинделя (второстепенные шпиндели). Главный шпиндель используется с направляющей втулкой для основных операций обработки. Вторичный шпиндель расположен за деталью, выровнен по оси Z. В простой операции он берет деталь по мере ее обрезки и принимает ее для вторых операций, а затем выбрасывает ее в бункер, избавляя оператора от необходимости вручную менять каждую деталь, как это часто бывает со стандартными токарными центрами с ЧПУ. . Это делает их очень эффективными, так как эти станки способны выполнять короткие циклы, производя простые детали за один цикл (т. Е. Нет необходимости во втором станке для обработки детали со вторыми операциями) всего за 10–15 секунд. Это делает их идеальными для крупномасштабного производства деталей малого диаметра.

Токарные станки швейцарского типа и инструментальная оснастка

Так как многие швейцарские токарные станки оснащены второстепенным шпинделем или «вспомогательным шпинделем», они также включают «приводной инструмент». Живые инструменты - это вращающиеся режущие инструменты, которые приводятся в действие небольшим двигателем независимо от двигателя (ов) шпинделя. Живые инструменты увеличивают сложность компонентов, которые могут быть изготовлены на швейцарском токарном станке. Например, автоматическое изготовление детали с отверстием, просверленным перпендикулярно главной оси (оси вращения шпинделей), очень экономично при использовании приводных инструментов и так же неэкономично, если выполняется в качестве вторичной операции после завершения обработки на токарном станке по металлу. . «Вторичная операция» - это операция механической обработки, требующая закрепления частично готовой детали на втором станке для завершения производственного процесса. Как правило, в усовершенствованном программном обеспечении CAD / CAM используются рабочие инструменты в дополнение к основным шпинделям, поэтому большинство деталей, которые могут быть нарисованы с помощью системы CAD, фактически могут быть изготовлены на машинах, поддерживаемых программным обеспечением CAD / CAM.

Комбинированный токарный станок / станок 3 в 1

Комбинированный токарный станок, часто известный как станок 3-в-1, вводит операции сверления или фрезерования в конструкцию токарного станка. У этих станков фрезерная колонна поднимается над станиной токарного станка, и они используют каретку и верхнюю суппорт в качестве осей X и Y для фрезерной колонны. Название «3-в-1» происходит от идеи иметь токарный, фрезерный и сверлильный станок в одном доступном станке. Они предназначены исключительно для любителей и на рынке ТОиР, поскольку неизбежно требуют компромиссов в размере, характеристиках, жесткости и точности, чтобы оставаться доступными. Тем не менее, они достаточно хорошо удовлетворяют потребности своей ниши и обладают высокой точностью при наличии достаточного времени и навыков. Их можно найти в небольших, не ориентированных на машины предприятиях, где время от времени приходится обрабатывать небольшие детали, особенно там, где строгие допуски дорогих инструментальных станков, помимо того, что они недоступны, были бы излишними для приложения с инженерной точки зрения.

Токарный станок по металлу с ЧПУ, Мини-токарные станки и микротокарные станки - это миниатюрные версии универсального токарного станка (токарного станка). Обычно они справляются только с работой диаметром от 3 до 7 дюймов (от 76 до 178 мм) (другими словами, с радиусом от 1,5 до 3,5 дюймов (от 38 до 89 мм)). Это небольшие и доступные токарные станки для домашней мастерской или цеха ТОиР. К этим машинам применимы те же преимущества и недостатки, которые объяснялись ранее в отношении машин 3-в-1.

Как и в других местах англоязычной орфографии, есть различия в стиле префиксов в именах этих машин. Они попеременно стилизованы под мини-токарный станок, мини-токарный станок и мини-токарный станок, а также как микротокарный станок, микротокарный станок и микротокарный станок.

Тормозной токарный станок

Токарный станок, специализирующийся на шлифовке тормозных барабанов и дисков в автомобильных или грузовых гаражах.

Колесо токарный станок

Колесотокарные станки - это машины, используемые для производства и шлифовки колес железнодорожных вагонов. Когда колеса изнашиваются или выходят из строя в результате чрезмерного использования, этот инструмент можно использовать для повторной резки и ремонта колеса вагона поезда. Доступен ряд различных колесотокарных станков, включая варианты под полом для шлифовки колес, которые все еще прикреплены к рельсовому вагону, переносные типы, которые легко транспортируются для аварийного ремонта колес, и версии с ЧПУ, в которых используются компьютерные операционные системы для завершения ремонта колес. .

Токарный станок

Токарный станок для большого диаметра, хотя и короткой работы, надстроен над выемкой в ​​полу, чтобы принять нижнюю часть заготовки, таким образом позволяя самым холодным стоять на высоте талии токаря. Пример выставлен в Лондонском музее науки в Кенсингтоне.

Вертикальный токарный станок

Для еще большего диаметра и более тяжелых работ, таких как сосуды высокого давления или судовые двигатели, токарный станок вращается, поэтому он принимает форму поворотного стола, на котором размещаются детали. Такая ориентация менее удобна для оператора, но облегчает поддержку крупных деталей. В самом большом варианте поворотный стол устанавливается заподлицо с полом, а передняя бабка утоплена внизу, чтобы облегчить загрузку и разгрузку заготовок.

Поскольку доступ оператора для них не является проблемой, вертикальные токарные станки с ЧПУ более популярны, чем ручные вертикальные токарные станки.

Токарный станок для нефтепродуктов

Специализированные токарные станки для обработки длинных деталей, таких как сегменты бурильной колонны. Токарные станки Oil Country оснащены полыми шпинделями с большим отверстием, вторым патроном на противоположной стороне передней бабки и часто выносными упорами для поддержки длинных заготовок.

Механизмы подачи

Существуют различные механизмы подачи для подачи материала в токарный станок с определенной скоростью. Эти механизмы предназначены для автоматизации части производственного процесса с конечной целью повышения производительности.

Устройство подачи прутка

Устройство подачи прутка подает кусок прутка в отрезной станок. По мере обработки каждой детали режущий инструмент создает окончательный разрез для отделения детали от прутка, а устройство подачи продолжает подавать пруток для следующей детали, обеспечивая непрерывную работу станка. При токарной обработке используются два типа подачи прутка: гидродинамическая подача прутка, которая удерживает пруток в серии каналов, при этом зажимая верхнюю и нижнюю части прутка, и гидростатическая подача прутка, которая удерживает пруток в неподвижном состоянии. труба подачи с использованием масла под давлением. [9]

Барный погрузчик

Загрузчик прутков - это вариант концепции устройства подачи прутков, в котором в бункер можно подавать несколько частей пруткового материала, а загрузчик подает каждую часть по мере необходимости.