Типы станков с ЧПУ – полное руководство

Вам может быть интересно, какой станок с числовым программным управлением (ЧПУ) лучше всего подойдет для ваших операций обработки. Здесь мы подробно обсудим каждый тип станка с ЧПУ, его преимущества, ограничения и области применения.

Что такое станок с ЧПУ?

станок с ЧПУили компьютерная машина с числовым программным управлением представляет собой устройство с числовым управлением через подключенный компьютер. Он использует запрограммированные инструкции для точного регулирования движений режущих инструментов или самой заготовки. Таким образом, это обеспечивает одинаковую степень точности и надежности при обработке технологического цикла за циклом.

Станки с ЧПУ благодаря огромному спектру решаемых ими задач широко используются в различных отраслях промышленности. Они выполняют такие работы, как резка, сверление, фрезерование, точение и формование широкого спектра материалов, включая сталь, столбы, пластик и т. д.

Типы станков с ЧПУ на рынке

Станки с ЧПУ можно классифицировать по-разному, включая дизайн и функции, количество осей и систему управления.

Станки с ЧПУ классифицируются по конструкции и функциям.

Фрезерные станки с ЧПУ

А Фрезерный станок с ЧПУиспользует различные режущие инструменты, чтобы избавиться от лишнего материала и придать необходимую форму. Фрезерные станки доступны как в горизонтальном, так и в вертикальном исполнении.

Преимущества

Точность: Станки с ЧПУ созданы для работы с абсолютной точностью, уровень точности которой исчисляется тысячами дюймов.

Эффективность: Благодаря высокой скорости и эффективности фрезерные станки с ЧПУ позволяют сократить сроки выполнения заказов и повысить производительность.

Универсальность: С помощью фрезерных станков с ЧПУ вы фактически обрабатываете множество материалов, включая дерево, металл и пластик.

Комплексные возможности обработки: Фрезерные станки с ЧПУ могут выполнять широкий спектр сложных процессов обработки, таких как контурная обработка, профилирование, гравировка, а также фрезерование резьбы.

Ограничения:

Ограничение размера: Работа на фрезерном станке с ЧПУ может ограничивать вас в размерах заготовок.

Навыки оператора: Как оператор, вы можете управлять станком с ЧПУ только после приобретения хороших навыков работы с ним.

Цена: Еще одним ограничением является то, что вам понадобится много денег на покупку и настройку фрезерного станка с ЧПУ.

Приложения:

Фрезерные станки с ЧПУ находят применение при изготовлении шкафов, моделей прототипов, мебели, вывесок, музыкальных инструментов и т. д.

Токарные станки с ЧПУ

А токарный станок с ЧПУ сочетает в себе как вращение, так и резку, в результате чего выполняются необходимые токарные операции для каждой конкретной заготовки.

Преимущества

Точность: Одним из лучших качеств токарных станков с ЧПУ является то, что они обеспечивают несомненную точность каждой обрабатываемой детали.

Универсальность: токарные станки с ЧПУ могут работать с большинством материалов, в том числе с металлами, пластиками и композитами.

Сокращение времени настройки: Когда дело доходит до установки токарного станка с ЧПУ, времени не требуется много.

Ограничения

Симметричная природа: токарные станки с ЧПУ способны вырезать, но не создавать асимметричные детали из-за способа обработки материалов. Таким образом, они не справляются с этими задачами, когда их функция должна быть несимметричной и касаться определенных деталей.

Высокий начальный берег: Покупка и настройка токарного станка с ЧПУ требует больших денег, которые может быть сложно собрать для запуска операций.

Приложения

Токарные станки с ЧПУ необходимы в различных ключевых отраслях промышленности для ряда применений. Некоторые из применений: распределительные валы, обеденные столы, автомобильные детали, коленчатые валы, ножки мебели, музыкальные инструменты и т. д.

Сверлильные станки с ЧПУ

Сверлильные станки с ЧПУ важны для автоматического выполнения точных и качественных отверстий в различных заготовках с помощью компьютеров.

Преимущества

Точность. Одной из ключевых особенностей сверл с ЧПУ является исключительная точность; правильное положение каждого отверстия гарантировано в пределах близкого зазора.

Универсальность: Они больше занимаются материалами и типами отверстий для различных производственных нужд. Это такой разнообразный ассортимент.

Уменьшение ошибок: Сверление с ЧПУ снижает количество ошибок и обеспечивает неизменно высокое качество.

Интеграция: Такая плавная работа сверл в реальном времени с другими операциями обработки повышает текущую эффективность работы.

Ограничения

Расходы: Люди предпочли бы платить больше за машины с компьютерами, чем за машины, управление которыми зависит от людей.

Потеря навыков: Будущее стажеров на должности пользователей ручных станков будет омрачено, поскольку их навыки теряют ценность на рынке.

Приложения

Сверлильные станки с ЧПУ используются во многих отраслях промышленности, таких как автомобилестроение, судостроение, космонавтика, изготовление пресс-форм, деревообработка.

Шлифовальные станки с ЧПУ

Шлифовальный станок с ЧПУ это усовершенствованный инструмент или прецизионный обрабатывающий инструмент, который управляется запрограммированным компьютерное числовое управление (ЧПУ). Обычно он используется при шлифовании поверхностей для получения точных размеров или для изготовления очень сложных форм.

Преимущества

Исключительное качество поверхности: Шлифование с ЧПУ обеспечивает безупречное качество поверхности.

Повторяемость: Шлифовальный станок с ЧПУ можно запрограммировать на многократное повторение заданного действия с предельной точностью, если он настроен на определенное задание.

Безопасность: Шлифовальный центр с ЧПУ работает сравнительно лучше, чем ручной шлифовальный станок.

Сокращение отходов: Шлифовальные работы с ЧПУ сосредоточены на точности и постоянстве, что снижает количество отходов.

Ограничения

Ограниченная гибкость: Хотя шлифование с ЧПУ обеспечивает более высокое совершенство и более точное повторение, оно может быть менее гибким по сравнению с другими процессами механической обработки.

Шум и вибрация: Шлифовальные станки с ЧПУ издают не только значительный шум, но и вибрацию, особенно при работе на высоких скоростях.

Приложения

Шлифовальные станки с ЧПУ имеют большое значение при выборе высокоточных зубчатых передач, автозапчастей, медицинских, аэрокосмических деталей и аналогичных инструментов.

Станки для лазерной резки с ЧПУ

Станки лазерной резки с ЧПУ используют лазерные лучи для точной резки материалов без контакта с ними.

Преимущества

Минимальная деформация материала: Использование станков лазерной резки помогает снизить вероятность деформации деталей, поскольку отсутствует контакт с рассматриваемым материалом.

Меньше загрязнения и отходов: Благодаря высокой точности лазерной резки с ЧПУ, основным преимуществом является уменьшение количества отходов.

Требуется меньше обслуживания: Лазеры с ЧПУ, как правило, требуют меньшего обслуживания, чем другие станки механической резки. Это связано с тем, что лазеры с ЧПУ используют бесконтактный характер лазерных лучей.

Ограничения

Ограниченная толщина: поскольку станки лазерной резки с ЧПУ не соприкасаются с заготовкой, они не могут проникать в более толстые материалы.

Техническая экспертиза: Все классифицированные должности для этих станков лазерной резки требуют высококвалифицированных работников.

Качество края: даже несмотря на то, что лазерная резка с ЧПУ обеспечивает более чистые и точные края, на краях может появиться шероховатость.

Приложения

Наличие станка для лазерной резки с ЧПУ позволяет вам работать с такими приложениями, как изготовление аэрокосмических деталей, автомобильных рам, медицинского оборудования и т. д.

Станки плазменной резки с ЧПУ

А Плазменная резка с ЧПУ Станки позволяют точно резать или изготавливать различные типы материалов. В этом типе сварки используется электрическая дуга для ионизации воздуха, который плавит материал. Хотя это процесс электрической дуги, он работает только с электропроводящими материалами.

Преимущества

Высокая эффективность: Машины плазменной резки сэкономят вам время и деньги даже на огромное количество изделий.

Постоянная точность: Плазменные резаки с ЧПУ используются с помощью специальной компьютерной программы, которая идеально управляет процессом с такой высокой точностью.

Простота использования и сокращение затрат на обучение: Станки плазменной резки с ЧПУ позволяют сократить трудозатраты как по времени, так и по затратам.

Ограничения

Ограниченные материалы: Плазменная резка не разрезает неметаллы и сплавы, обладающие проводимостью.

Зоны термического воздействия: При плазменной резке процесс горячей резки осуществляется путем нагрева заготовки. Тепло оказывает физиологическое воздействие на переднюю и заднюю часть участков, где происходит порез.

Приложения

С помощью станка плазменной резки с ЧПУ вы можете выполнять неограниченное количество задач, включая производство автомобилей, утилизацию, утилизацию, производственные цеха и т. д.

Станки для гидроабразивной резки с ЧПУ

Станок гидроабразивной резки с ЧПУ — это устройство, в котором для резки заданной заготовки используется вода, смешанная с различными материалами.

Преимущества

В процессе стирки на поверхность одежды не будет выпадать волокна и механические нагрузки.

Низкая стоимость по сравнению с традиционными производственными процессами и простота в использовании.

Чрезвычайно детальная геометрия.

Машина способна обрабатывать как деликатные тонкие куски, так и более крупные толстые куски.

Гидроабразивный станок с ЧПУ экологически безопасен.

Ограничения гидроабразивных машин

Сокращение времени: Рабочая скорость водоструйного резака с ЧПУ ниже, чем у некоторых других подобных инструментов.

Разбивка компонентов: Гидроабразивный резак делает это за счет воздействия струй сверхвысокого давления на стальной лист. Однако, если вы выберете систему водоструйной резки премиум-класса, единственной возможной проблемой может быть выход из строя компонентов резака.

Приложения

Станки гидроабразивной резки с ЧПУ могут обрабатывать как тонкие, так и толстые материалы и используются в таких областях, как горнодобывающая промышленность, аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение и производство.

3D-принтеры с ЧПУ

3D-принтеры с ЧПУ представляют собой гибридную технологию ЧПУ и аддитивного производства. Такие устройства способны использовать как субтрактивные, так и аддитивные технологии производства, чтобы облегчить выполнение сложных форм.

Преимущества

Снижение отходов материалов: При аддитивном производстве выбросы обычно меньше, чем при вычитании, когда материал скалывается или фрезеруется.

Более короткие сроки выполнения: 3D-принтеры с ЧПУ позволяют существенно сократить время как на разработку макетов, так и на процесс отделки.

Кастомизация и персонализация: Именно аддитивное производство упрощает производство деталей с любыми индивидуальными или индивидуальными характеристиками.

Ограничения

Выбор материала: Недостаточная производительность обработки материала в 3D-принтере с ЧПУ является одним из ограничений машины.

Объем сборки: Устройства 3D-принтеров с ЧПУ могут иметь меньший объем сборки по сравнению с большими обрабатывающими агрегатами.

Свойства материала: Детали, изготовленные с помощью аддитивных систем, имеют другие механические свойства по сравнению с деталями, изготовленными традиционными методами.

Приложения

3D-принтеры с ЧПУ необходимы в сферах прототипирования, производства, настройки, быстрой оснастки, искусства и скульптуры, образования и исследований, стоматологии и медицины.

Фрезерные станки с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ относятся к классу станков для компьютерной резки, предназначенных для изготовления 3D-форм, в основном из дерева, пластика, пенопласта, металлов.

Преимущества

Уменьшение отходов: Фрезерные станки с ЧПУ спроектированы и изготовлены так, чтобы быть чрезвычайно точными, что обеспечивает максимальную форму и размер с минимальным количеством отходов.

Масштабируемость: Фрезерные станки с ЧПУ — это масштабируемые станки, способные достигать различных объемов производства и выполнять множество других требований.

Безопасность: Фрезерные станки с ЧПУ оснащены функциями безопасности, такими как автоматическое обнаружение инструмента, обнаружение столкновений, кнопка аварийной остановки — все это направлено на обеспечение безопасной работы и уменьшение количества несчастных случаев.

Ограничения

Высокий уровень шума: Фрезерные станки с ЧПУ в основном состоят из шпинделя, системы вытяжки и вакуумной системы в качестве основной части. В этом отношении можно описать общую работу машины с высоким уровнем шума.

Остаточная пыль: Фрезерный станок с ЧПУ работает в среде с большим количеством древесных или металлических опилок.

Приложения

Поскольку фрезерные станки с ЧПУ могут создавать сложные формы, они необходимы для таких применений, как резная деревянная мебель, вывески, молдинги, резьба по дверям, внутренняя и внешняя отделка, музыкальные инструменты.

Электроэрозионные станки с ЧПУ (ЭЭР)

Электроэрозионная обработка (EDM) с ЧПУ, электроэрозионная обработка или электроэрозионные станки являются прецизионными инструментами для электроэрозионной обработки. Металлические детали удаляются путем удаления материала электрическим разрядом.

Преимущества электроэрозионной обработки

Сложные формы: С помощью электроэрозионного станка можно добиться очень сложных форм, которые невозможно получить другими методами.

Более твердые материалы: если вы работаете с самыми твердыми материалами и задаетесь вопросом, какой станок с ЧПУ использовать, электроэрозионная обработка — хороший вариант.

Заготовки меньшего размера: EDM способен работать с более мелкими деталями, не создавая никаких искажений.

Никакой окончательной обработки: электроэрозионная обработка производит чистые детали без необходимости последующей обработки.

Ограничения

Эффективность: EDM предлагает несколько преимуществ, но это более медленный процесс по сравнению с другими методами.

Обученные операторы: Чтобы работать на электроэрозионном станке и создавать необходимые детали, нужно понимать станок.

Материальные ограничения: Что касается выбора материала, то если вы выбрали электроэрозионный станок, то вы можете работать только с проводящими материалами.

Приложения

Наличие электроэрозионного станка позволяет вам работать с такими приложениями, как вырубные штампы, прототипирование, литье под давлением или литьевые формы.

Станки с ЧПУ для смены инструмента

Станки для смены инструмента с ЧПУ, как правило, объединяют биты каждого существующего станка с ЧПУ, чтобы иметь возможность выполнять свои функции. Использование устройства автоматической смены инструмента означает возможность быстрой замены режущего инструмента без простоев.

Преимущества

Повышенная безопасность: Оператор не имеет права обращаться с режущими инструментами или прикасаться к ним, поскольку станок автоматизирован.

Повторяемость процесса и высокое качество продукции: Вы действительно способны выполнить один и тот же процесс для разных деталей и с высокой точностью.

Снижение затрат на рабочую силу: Высокий уровень автоматизации в станках смены инструмента приводит к исключению ручного труда, что приводит к снижению затрат.

Ограничения

Сложность программирования: По сравнению с другими станками с ЧПУ, станки с ЧПУ с устройством смены инструмента более сложны с точки зрения процедур программирования.

Емкость держателя инструмента: Вы можете надеяться, что устройство смены инструмента сможет вместить все имеющиеся у вас режущие инструменты. К сожалению, он имеет ограниченную вместимость инструмента.

Высокая первоначальная стоимость: Вам потребуется более крупная сумма денег, чтобы приобрести и установить устройство смены инструмента.

Приложения

Станки для смены инструмента с ЧПУ полезны или рекомендуются для производственной обработки, изготовления штампов или пресс-форм, прототипирования, точной обработки и гравировки.

Станки с ЧПУ классифицируются по количеству задействованных осей.

2-осевой станок

2-осевые станки с ЧПУ или 2-осевые фрезерные станки — это типы станков с числовым программным управлением (ЧПУ), которые работают по двум осям. С их помощью мы обычно рисуем оси X и Y.

Преимущества

Простота и удобство использования: Первыми вариациями в этой области являются двухкоординатные станки с ЧПУ. Они выделяются и отличаются упрощенной конструкцией и работой по сравнению с остальными станками с ЧПУ.

Экономическая эффективность:По своей природе 2-осевые станки с ЧПУ немного дешевле по сравнению с фрезерными станками с большим количеством осей.

Ограничения

Ограниченная сложность: 2-осевые станки с легкостью справляются с процессами 2D-обработки. Однако у них могут возникнуть проблемы со сложными трехмерными контурами и геометрией.

Полуавтоматизация: этот тип обеспечивает качественные результаты, особенно при выполнении простых задач по резке и сверлению. Однако эти машины используются параллельно с ручными операциями, если необходимы более сложные детали или несколько плоскостей.

Приложения

Сверление: Проделывание в заготовках отверстий заданного зазора и размеров.

Фрезерование: резка, выравнивание и придание формы неровным поверхностям, икрам и бычьим ботинкам.

Гравировка: печать изображений, названий и логотипов вместе с украшением на отделке корпуса.

3-осевой станок

Трехосевой станок с ЧПУ — это тип станка с числовым программным управлением (ЧПУ), который работает по трем основным осям. В длину, по прямой и по высоте.

Преимущества

Универсальность: Они способны производить компоненты самого разного размера и уровня сложности. Они удовлетворяют потребности как в мелкосерийных опытно-конструкторских испытаниях, так и в серийном производстве.

Простота использования: Эти станки в некотором смысле более сложны, чем 2-осевые станки с ЧПУ, из-за их знания и опыта в программировании.

Тщательность и точность: 3-осевой блок с ЧПУ может быть изготовлен в соответствии с точными требованиями и допусками, сводящими к минимуму дефекты компонентов.

Ограничения

Ограниченная функциональность: многозадачная 3-осевая автоматическая обработка имеет ограничения при изготовлении сложных 3D-форм с более крутыми уклонами в поднутрениях.

Приложения

3D-фрезерование: создавайте и формируйте сложные трехмерные формы в аккуратные и точные контуры.

Профилирование: удаление заготовок ненужной формы и углов в пределах желаемого диапазона плоскостей за счет ограничения массы и объема.

Гравировка: использование текста, логотипов или декоративных узоров на тупых поверхностях остается вариантом, не ограничивающимся плоскими поверхностями (размерно).

Эти машины часто применяются в аэрокосмической, автомобильной, металлургической, ювелирной и общей механической обработке.

4-осевой станок

4-осевой станок с ЧПУ — это тип станка с числовым программным управлением (ЧПУ), который работает по четырем основным осям. Ось X, ось Y, псевдоним Z и дополнительная поворотная ось (широко известная как ось A).

Преимущества

Сложность и универсальность: 4-осевые станки с ЧПУ позволяют выполнять более сложные операции обработки по сравнению с 3-осными и повышают универсальность за счет использования деталей различной геометрии.

Ограничения

Ограниченная производительность: К сожалению, эти многофункциональные станки до сих пор не способны изготавливать полные сложные геометрические формы и допуски в отношении поднутрений.

Больше пространства: Для 4-осевого станка может потребоваться больше места в производственном цехе из-за двойных поворотных осей.

Приложения

Ротационное фрезерование: детали направляются вручную по необходимой оси с помощью способов обработки, а их контурные участки обрабатываются круговыми движениями.

Индексирование: работа с заготовкой, когда вы меняете характеристики, просто вращая заготовку со всех сторон.

Винтовое фрезерование: станок быстро увеличивался за счет наматывания или изгиба траектории вертикально по всей высоте изделия.

5-осевой станок

5-осевой станок с ЧПУ — это тип станка с числовым программным управлением (ЧПУ), который работает по пяти основным осям. Ось X, ось Y, ось Z и еще два поворотных полюса (в основном обозначаемые как ось A и ось B).

Преимущества

Сложность и универсальность: 5-осевые станки с ЧПУ обеспечивают передовую универсальность и гибкость, позволяя последовательно фрезеровать сложные детали под разными углами за одну операцию.

Точность и аккуратность: Новейшие системы управления также управляются компьютером с помощью программных приложений, оптимизирующих путь для инструментов. Это устраняет основные пустоты и ошибки обработки.

Ограничения

Ограниченная грузоподъемность: они, как правило, имеют некоторые ограничения при обработке больших и тяжелых деталей, поскольку вес и размер являются ограничениями.

Инвестиции в 5-осевые станки с ЧПУ, очевидно, обходятся дороже и занимают больше площади, чем машины с возможностью работы с нижней осью.

Приложения

Контурирование: способность выражать сложные детали трехмерных геометрических конструкций, включая кривые и даже углы.

Обрезка: обработка современных композитных материалов для авиационных и автомобильных производств.

Скульптура: Развивайте изобразительное искусство, создавая впечатляющие работы на стенах, потолках, а также скульптуры.

Обработка лопаток турбины: нарезка лопаток турбины и рабочего колеса сложной аэродинамической конструкции.

Заключение

Обычно это самые распространенные станки с ЧПУ, которые можно найти на рынке. Судя по приведенному выше обсуждению, вам будет намного проще выбрать тот, который подойдет для ваших производственных линий. Кроме того, станки с ЧПУ также разделяются по используемой системе управления и режиму сервоуправления.

Больше ресурсов:

Промышленный сетевой коммутатор – Источник: МАИСВЧ