Оснастка фрезерного станка с ЧПУ

01.02.2019

Производственные технологии прошлого имели ряд недостатков и проблем. В первую очередь это касалось односторонней обработки изделий. В процессе работы заготовку необходимо было переустанавливать. Нужно было снять деталь с фрезерного станка, изменить ее положение и заново отрегулировать исходные размеры заготовок.

Особую сложность представляла точная работа со сложными компонентами. В числе таких изделий детали для космической и авиационной техники. Для их изготовления требовалась оснастка на каждый элемент и каждую операцию. В производственных цехах стояли отдельные специально отведенные склады, где хранились тысячи наименований для каждой детали технического оборудования. На подобное складирование затрачивалось много времени. Работа происходила в порядке классификации, упорядочивания, хранения, выдачи и транспортировки нужной оснастки для фрезерного станка до рабочего места. Чтобы поддерживать эффективность и скорость процесса требовалось большое количество грузчиков и кладовщиков.

В настоящее время процедура оснастки фрезерных станков облегчена. Благодаря универсальным станочным приспособлениям ситуация с креплением и подбором размеров решается намного быстрее. Новые технологии упрощают трудоемкость процессов. Затрачивается меньше времени и повышается эффективность производства. С применением технологической оснастки для фрезерных станков с ЧПУ снижается количество брака и повышается общая производительность труда.

Оснастка фрезерного станка

Общая информация

Фрезерные станки, управляемые системой числового программного управления, полностью автоматизированы. Программный модуль осуществляет контроль оборудования и его элементов. Фрезерный станок проводит различные типы работ согласно заданным командам управляющей программы.

Устройство и рабочие компоненты оснастки

Фрезерное оборудование — многокомпонентный комплекс, который включает в себя следующие элементы оснастки для станков:

  1. Парк станочного типа.
  2. Станочное приспособление (закрепление и фиксация деталей на станке).
  3. Станки различного назначения — фрезерные или токарные устройства (обработка металлов, древесины, пластмассы и других материалов).
  4. Приспособления для обработки заготовок под высоким давлением.
  5. Вспомогательные устройства для резки металла.
  6. Электрические привода двигателей асинхронного типа и векторного управления.
  7. Промышленная роботизированная система управления (различные манипуляторы и контроллеры).
  8. Дополнительные устройства периферии (3D-принтер, 3D-сканер).
  9. Специальное программное обеспечение и управляющие программы.

Выбранные программы и вспомогательные инструменты определяют эксплуатационный профиль оборудования. Помимо этого, подбор необходимых рабочих компонентов оснастки влияет на уровень работы, качество и скорость производственных процессов.

Принцип работы

Управление станком с ЧПУ представляет собой поэтапное и многоплановое воздействие на механизмы системы. В значительно упрощенном процессе обработки участвуют различные устройства, которые обозначаются управляющей системой либо по отдельности, либо в совокупности.

Программное управление предполагает работу с большими объемами информации. Данные сначала записываются на жесткие носители. Они несут числовую информацию и являются дискретными. В процессе обработки используются исключительно цифровые технологии.

Для реализации поставленных задач используют контроллеры промышленного типа. Их координируют специальные программы, которые представлены целыми каталогами. Через микроконтроллер осуществляется управление подключенных к нему устройств. Электронные вычислительные устройства работают на основе цифровой обработки информации.

На данный момент числовое управление в сфере промышленного производства практически вытеснило другие аналогичные приспособления по управлению.

Числовое управление в сфере промышленного производства

Особенности оснастки

Фрезерные станки с ЧПУ обладают рядом характерных особенностей и преимуществ. Современная конфигурация имеет следующую специфику:

  • Конфигурация и расположение станочных шпинделей не требуют снимать и переустанавливать изделие по трем плоскостям как прежде. Современные модификации фрезерного оборудования используют в работе от 3-х до 4-х шпинделей одновременно. Также возможен вариант с применением одного шпинделя, который оснащен поворотной головкой. Преимущества этой конфигурации заключаются в экономии занимаемого пространства и затрачиваемого на производство времени. В таких условиях увеличивается производительность, и отпадает потребность в дополнительной складской территории для хранения оснастки для станков с ЧПУ.
  • Вращающиеся токарные патроны увеличивают охват обрабатываемой поверхности и открывают большой доступ режущих инструментов к закрепленным изделиям. Такая особенность позволяет проводить сложные декоративные работы и тонкие технологические операции на деталях из любого материала.
  • Модули линейного перемещения, которые производятся с высокой точностью и отвечают за четкую работу, способствуют созданию деталей с точностью до микрона.

Данные характеристики улучшают оптимизацию и увеличивают скорость рабочих процессов. Также они позволяют выводить производство как на мелкосерийный, так и серийный уровни.

Вспомогательные системы

Функциональное назначение и технические характеристики определяют тип вспомогательных систем. Они бывают следующих видов:

Многоконтурный.
Этот вид отвечает за контроль работы элементов станка. Управление функциями механизмов может проводиться в последовательном порядке, либо одновременно.
Вспомогательное оборудование.
Используется для выгрузки заготовок на фрезерный станок.
Универсальный или комбинированный.
Данный тип вспомогательных систем предназначен для проведения установки и замены инструментальной оснастки станка с ЧПУ. Также он регулирует траекторию направления исполнительного инструментария и его дальнейшее перемещение.
Контроллеры непрерывного действия.
Такой вспомогательный тип отвечает за движение исполнительного комплекса и контролирует перемещение в границах заданной траектории. Как правило, она является криволинейной.
Позиционный.
Назначаются точки завершения цикла. В данных позициях оказываются исполнительные инструменты, когда они подходят к концу заданной траектории.

Также приспособления для станков с ЧПУ классифицируют по свойствам подготовки и вводу ознакомительной информации. Так, например, существуют системы оперативного типа. В данном случае программа контроля технологически подготавливается и корректируется напрямую в системе. Процедура осуществляется в процессе изготовления первичных деталей либо подготовки ее прототипа.

Работа с системой управления

Станки оснащаются контроллерами, которые предварительно программируются. Эти устройства отвечают за управление на оборудовании различных типов. Подготовительный этап работы с ЧПУ и программным модулем предусматривает определенные методы:

  • использование вычислительной техники,
  • программирование вручную вне системы,
  • другие способы автопрограммирования.

Большая часть систем использует вспомогательные модельные установки. Они включают в себя следующие элементы:

  • блок питания,
  • процессор,
  • память с программируемыми характеристиками,
  • модули ввода и вывода.

Программно-аппаратный комплекс предназначен для создания и настройки профессиональных программ. Оборудование считывает вводимые команды с модуля ввода и анализирует данные. Модуль вывода получает конечные результаты анализа и готовые решения, сделанные на основе логических задач и числовых вычислений. Так станок продолжает функционировать и стабильно работать.

Программно-аппаратный комплекс

Требования к оснастке

К оснастке фрезерных станков с ЧПУ предъявляют следующие требования:

  • Детали необходимо предварительно подготовить. Они должны находится на правильно установленных поверхностях. В случае их отсутствия используют дополнительные приспособления (бобышки, приливы и др.).
  • Чтобы избежать лишних переустановок изделия, важно не допускать попадание поверхностей и отверстий под прямым углом.
  • Поверхность, которая служит в качестве базовой и основной, должна быть предварительно обработана и выровнена.
  • Если обрабатываемый материал не фиксируется в 3-х плоскостях, то его крепят по одной плоскости и 2-м отверстиям.
  • Из-за высокой скорости переключения на следующие изделия, у станка с ЧПУ должна быть соответствующая оснастка. Так снижается простой и при должном инструментальном оснащении обеспечивается сокращение времени на смену, установку, транспортировку и крепление деталей.
  • Для увеличения эффективности применяются быстрые зажимы с пневматическим приводом.
Необходимо отметить, что на выбор оснастки влияет тип производства и эксплуатационная сфера. На данный момент приспособления объединяются в определенные группы в зависимости от области применения конкретного станка.

Обратите внимание: вы можете объединить сразу несколько станков с ЧПУ для того, чтобы проводить одновременный контроль их работы. Такая система оснащается дополнительными приспособлениями и оснасткой для фрезерных станков, например, участками с автоматизацией из гибких устройств, и становится совершенно автоматизированной технической линией.