Какие существуют типы станков с ЧПУ?

Обработка с ЧПУ стала одним из самых популярных методов резки и производства деталей и компонентов в обрабатывающей промышленности, поскольку процессы, управляемые компьютером, могут выполняться быстро и точно, обеспечивая при этом значительную экономию средств по сравнению с традиционными процессами обработки. Однако существует множество различных типов станков с ЧПУ, в том числе станки для фрезерования, сверления и токарной обработки. Некоторые из этих машин также основаны на типах используемых методов резки, таких как инструменты, лазер, плазма и электрический разряд. Владельцам магазинов и производителям может быть сложно понять, какой станок с ЧПУ им следует использовать для конкретной отрасли.

В этой статье мы объясняем области применения и ограничения каждого типа станков с ЧПУ, чтобы помочь вам решить, какой из них лучше всего подходит для ваших требований к обработке.

Типы станков с ЧПУ

Станки с ЧПУ можно разделить на две основные категории:3-осевые станки с ЧПУ и многоосевые станки с ЧПУ.

3-осевой станок с ЧПУ можно использовать как для фрезерования, так и для токарной обработки, а многоосевой станок с ЧПУ имеет три различных классификации:

• Индексированная ЧПУ-обработка 3+2 оси
• 5-осевой станок с ЧПУ непрерывного действия
• Токарная обработка

3-осевые станки с ЧПУ

Это наиболее распространенные типы станков с ЧПУ, которые можно найти в мастерских. Эти станки позволяют инструменту перемещаться относительно заготовки в трех разных направлениях:по осям X, Y и Z. Основная номенклатура этих осей следующая:

• Ось X: влево-вправо
• Ось Y: назад-вперед
• Ось Z: вверх-вниз

Существует два типа 3-осевых станков с ЧПУ:фрезерные и токарные станки.

Фрезерные станки с ЧПУ

В этом случае заготовка неподвижно удерживается над тисками, а материалы удаляются из нее с помощью специальных режущих инструментов. Эти режущие инструменты прикреплены к шпинделю, который вращается с очень высокой скоростью вдоль трех линейных осей:X, Y и Z.

Преимущества:

• Относительно легко программируется
• Работает лучше, чем другие конфигурации
• Низкая стоимость

Приложения:

• Подходит для создания стандартных геометрий

Ограничения:

• Не подходит для приложений, где для создания требуемой формы требуется две или более комбинаций осей

Токарные станки с ЧПУ (токарные станки)

Токарные станки с ЧПУ могут производить больший объем работы при меньшей стоимости за штуку, чем фрезерный станок. В этом случае заготовка неподвижно удерживается на шпинделе, а режущий инструмент обрабатывает ее внешний и внутренний периметр для придания требуемой формы. Токарный станок также может просверливать отверстия в центре заготовки с помощью центровочных сверл и внутренних режущих инструментов.

Преимущества:

• Низкая цена за единицу
• Отличная точность

Приложения:

• Полезен для изготовления резьбы, плоских поверхностей или сложных трехмерных изделий.

Ограничение:

• Может производить детали только цилиндрической формы

5-осевой станок с ЧПУ

5-осевой станок с ЧПУ легко преодолевает ограничения токарного станка с ЧПУ. Как следует из названия, этот тип ЧПУ вращается в пяти направлениях; X, Y, Z, A и B. Ось A называется четвертой осью и обозначает вращение вокруг кровати или ось X. Точно так же ось B является пятой осью и обозначает вращение вокруг головки инструмента или оси Y.

Преимущества:

• Упрощенное проектирование сложной геометрии благодаря позиционированию под сложным углом
• Уменьшение времени цикла для оптимизации затрат на обработку
• Улучшенная стабильность размеров

Приложения:

• Детали сложной формы с малыми зазорами, такие как рабочие колеса, турбины, впускные каналы и т. д.

Ограничения:

• Требуется дорогостоящая установка и квалифицированные операторы.

Стоит знать, что существует два типа 5-осевых станков с ЧПУ:индексированный тип и непрерывный тип. Непрерывный тип допускает одновременное перемещение по всем пяти осям, в то время как индексированный тип не обеспечивает непрерывного контакта вокруг осей A и B. Он вращается вокруг них, остается неподвижным во время работы и снова переориентируется для нового места резки.

Токарный станок с ЧПУ

Токарно-фрезерные центры с ЧПУ эквивалентны токарным станкам с ЧПУ, но имеют возможности фрезерования. Таким образом, становится относительно легче удалять материалы с заготовки. Шпиндель удерживает заготовку и может вращаться как токарный станок для достижения более высокой производительности. Токарно-фрезерные центры с ЧПУ могут стремиться к сложной геометрической гибкости, как 5-осевой фрезерный станок с ЧПУ.

Преимущества:

• Сокращает время зажима
• Снижает затраты на закупки
• Экономит время на смену инструмента
• Повышает эффективность процессов

Приложения:

• Полезно для создания круглых деталей, требующих фрезерования или сверления.

Ограничения:

• Вращение вокруг оси Z невозможно

7-осевой станок с ЧПУ

Иногда проектирование сложных топографий для аэрокосмических и военных деталей требует вращения вокруг заготовки или вращения головки инструмента. Эти функции недоступны в 5-осевых станках с ЧПУ. Именно здесь 7-осевые станки с ЧПУ становятся обязательными. В дополнение ко всем осям 5-осевого станка они предлагают движение по оси Z и вращение руки, чтобы сэкономить время на переносе заготовки на другой станок.

Преимущества:

• Вращение вокруг заготовки
• Экономит время при замене машин
• Повышает скорость обработки

Приложения:

• Используется для проектирования сложных аэрокосмических и военных компонентов

Ограничения:

• Дороже, чем 5-осевые станки

12-осевые станки с ЧПУ

Среди всех доступных типов станков с ЧПУ 12-осевые станки с ЧПУ являются самыми передовыми. Эти станки обеспечивают большую автономию обработки без вмешательства человека. Они могут выполнять операции фрезерования, сверления и резки легких сплавов, таких как алюминий. Самое приятное то, что эти станки с ЧПУ поставляются с двумя головками:вертикальным обрабатывающим центром (VMC) и горизонтальным обрабатывающим центром (HMC). Таким образом, они могут достичь точности в 12 различных углах, как показано на рисунке ниже.

<я> <я> Преимущества:

• Непревзойденная гибкость дизайна
• Быстрые изменения настройки

Приложения:

• Идеально подходит для самых сложных процессов обработки

Ограничения:

• Требуется очень сложная настройка и опытные операторы.

Покупайте готовые к ЧПУ материалы у надежного поставщика

Industrial Metal Service поставляет широкий спектр металлов, обычно используемых для обработки на станках с ЧПУ, таких как алюминий, титан и нержавеющая сталь, а наши услуги по распиловке металлов гарантируют, что ваши материалы будут разрезаны по размеру, чтобы сэкономить ваше драгоценное время производства и сократить количество отходов. Наша MetlSaw NF12-T12 способна резать алюминиевые листы толщиной 12 дюймов длиной до 12 футов и шириной 12 футов, а наша ленточная пила Amada PCSAW 530 X с технологией импульсной резки может быстро и точно резать прочные титановые сплавы.