Координатных станков: Координатно-расточные станки: назначение, виды и модели

Координатный станок: описание

Координатный станок может иметь от 3 и более осей. В простейшем случае это горизонтальное, вертикальное и вращательное движение. Оптимальным решением являются 5-координатные системы, позволяющие обрабатывать большинство сложных изделий. Для более специализированного применения к существующим осям могут добавляться еще наклонные либо поворотные механизмы.

Назначение многоосевых систем

Координатный станок имеет независимые оси, ориентирующие одновременно инструмент и деталь относительно него. К дополнительным осям относят противошпиндельный узел, поворота стола, механизмы выгрузки и загрузки заготовок. Управление осуществляется от контроллеров станка.

Координатный станок имеет такое название благодаря точности нанесения отверстий на поверхности обрабатываемой детали вдоль какой-либо оси системы. Как правило, стол перемещается по двум координатам, а инструмент движется вертикально по третьей. Добавим возможность вращения самой детали и изменение наклонной поверхности.

Координатный станок снабжается двумя дополнительными осями перемещающие сам инструмент в двухкоординатной системе, что позволяет выполнять даже самые сложные пазы и отверстия.

Классические обозначения

Все координатные станки с ЧПУ стараются изготавливать со стандартными именами осей. Однако производитель может менять буквенное обозначение по своему усмотрению. Сложилось так, что горизонтальное перемещение ассоциируется с латинской буквой X, Y чаще выполняет роль вертикальной проекции, но на 5-координатных системах эта ось является вторым направлением движения стола.

Перемещение по вертикали и по направлению движения инструмента к детали обозначают латинской буквой Z. Причем увеличение счета положения происходит при направлении от заготовки. C осью чаще именуют вращательное движение, чаще такое обозначение используется при цилиндрической обработке.

Дополнительные оси назначаются согласно продолжению алфавита. Однако диску вращения инструмента присваивается буква A. Противошпиндель именуется буквой E. Дальнейшие наименования производитель станка выбирает согласно своим предпочтениям.

Разнообразие вариантов осевых систем

Координатно-фрезерный станок становится более дорогостоящим с каждой добавленной осью. Перемещение самого инструмента по двум координатам дает большие возможности для реализации реза в труднодоступных местах. Однако это должно быть оправдано с точки зрения технологии.

Часто дополнение вращения самого инструмента снижает прочность всей конструкции и такие системы становятся менее долговечными. Чем меньше присутствует кинематических связей, тем надежнее становится станок и он способен обрабатывать более жесткие материалы. Более рациональным решением будет не дополнять вращение инструмента, а выбрать модели с поворотным столом.

При последнем варианте станка вращается более крупный узел, но такая модель будет, несомненно, дороже. Однако сохраняется важная характеристика координатно-расточного станка: жесткость конструкции и надежность. Снижается этот параметр при обработке деталей по весу превышающие нормально допустимые параметры.

Возможности многоосевых систем

Координатно-сверлильный станок позволяет получать сложные детали:

• Бобышки, отверстия нестандартной формы.
• Фасонные поверхности, корпусные изделия.
• Зубчатые колеса, шестерни, крыльчатки, роторы.
• Без труда отрабатываются ребра жесткости.
• Отверстия в любой проекции под различными углами, пазы, резьбы.
• Все сложные детали, требующие криволинейной обработки.
• За один цикл можно обработать полностью всю поверхность заготовки.

В последнее время широко применяются вакуумные столы для удержания обрабатываемой детали за счет всасывания воздуха. Классические крепления уже не используются, что сокращает время на извлечение и установку новой заготовки.

Полный процесс производства

Координатно-фрезерный станок с ЧПУ работает по стандартному алгоритму. Сначала создается модель будущей детали на бумаге или персональном компьютере. Далее следует перенос размеров и контуров через приложение в понимаемый машиной вид векторной графики. Программист задает направление движения инструмента, вставляет технологические паузы. Выбирает тип инструмента, скорость обработки, точность позиционирования вращающихся осей.

После преобразования модели в машинные коды станок готов выполнять нарезку детали. Но перед этим следует отладка программы. Сначала проводится 3D-отработка перемещений и контроль получаемого результата. Затем на ограниченной подаче запускают цикл автоматики без вращения главного узла – шпинделя. Если все проходит гладко и без отклонения траектории движения, то начинают нарезку детали.

Следует помнить, что ни один ЧПУ-станок не может физически иметь защиту от невежд. В лучшем случае производители предусматривают мягкие предохранительные муфты от механических повреждений. Но даже такая малая поломка может привести к длительному простою оборудования. Поэтому все цифры, вносимые в программу обработки, должны быть осмысленными и рассчитанными. Аналогично действуют при добавлении корректоров на износ инструмента и компенсацию люфтов.

Инструменты для создания программ и экспорта в станок

Координатный станок, как и обычный, имеет внутреннюю память и набор стандартных интерфейсов, позволяющих «заливать» управляющие программы через разъемы: USB, COM, Flash-картой, Ethernet, беспроводными методами. Все перечисленные способы записи программ являются опциями и добавляют нагрузку к стоимости оборудования. В простейшем случае управлять станком можно через старенький ПК посредством установленной управляющей платы и соответствующего приложения. Эта реализация является самой доступной, но для организации правильной работы всех узлов требуются немалые знания в области станкостроения.

Для создания управляющих кодов используются CAD/CAM приложения. Выбор их огромен, существуют и бесплатные варианты от ведущих производителей станков. Однако при серийном производстве деталей требуется целый отряд работников, состоящий из проектировщика, программиста, технолога-наладчика и ремонтника. Как показала практика, один человек не сможет одновременно заниматься автоматизированным циклом и вносить доработки в текущий процесс обработки. С помощью приложений такая возможность частично возникла, но пока не существует универсального средства, исключающего человеческое участие в расчетах параметров конечного продукта.

Технологический останов

Паузы в обработке детали требуются на отвод скопившейся СОЖи и стружки из зоны реза, для контроля параметров и внешнего осмотра целостности инструмента. Также они нужны и при интенсивной обработке, когда требуется время на остывание нагревшихся частей заготовки.

Автоматический останов программист вносит для подтверждения оператором действия. Так проводится контроль присутствия работника вблизи станка во время работы. Дополнительно вводится пауза для контроля надежности захватов во время выгрузки или после загрузки заготовки.

Область применения

Многоосевые станки пользуются спросом практически у любого производителя металлических изделий, мебели, пластмасс, уникальных изделий. Наибольшее количество координатных систем насчитывается в автомобиле- и авиастроении, космической промышленности. Также такие машины можно увидеть на площадках разделки листового материала.

Вертикальные многоосевые центры мобильны и легко устанавливаются на ровной площадке на новом месте. Производители закладывают возможность модернизации оборудования путем добавления осей, соответственно увеличивать приходится память, количество входов на интерфейсных платах. Из 3-координатного центра можно легко получить 5 или 6-осевые системы.

Разновидности машин

Многоосевые системы находят применение не только для изготовления отверстий и металлообработки. Координатное управление может быть реализовано под следующие цели:

• По аналогичному принципу строится координатно-шлифовальный станок.
• Система печати плат может иметь аналогичную структуру.
• Автоматика покраски автомобилей и других деталей.
• Наполнение форм различными материалами проводится по координатной сетке.

На основе уже готового станка существует множество решений под узкие задачи в производстве. Специалисты компаний производителей способны доработать некоторые модели и снабдить роботами, компрессами для удержания деталей либо осуществить более сложный проект.

особенности, принцип работы, критерии выбора

Координатно-расточным агрегатам отведено особое место в мире станков, ведь они выполняют одну из самых сложных задач — создают высокоточные отверстия с незначительными отклонениями в размещении относительно друг друга. У такого оборудования особое отсчетное устройство, что дает возможность делать высокоточную обработку заготовок. Погрешность при сверлении отверстий до 1 микрометра. Дополнительно координатные станки оснащены устройством, контролирующим возможные отклонения, что делает рабочий процесс практически ювелирным.

Такой тип техники применяется в обработке межцентровых отверстий если необходимо добиться максимально точных расстояний согласно с заданными на плоскости координатами. В процессе обработки заготовок не нужны дополнительные конструкции, направляющие инструмент.

Предназначение координатно-расточного станка

Используя этот вид агрегатов возможно выполнить:

• Максимально точное сверление.
• Растачивание.
• Чистовое фрезерование.
• Развертывание.
• Разметочные работы.
• Измерение и контроль параметров деталей.

В большинстве случаев такое оборудование используется для проделывания отверстий, при котором главным параметром является точность их взаимного размещения.

Комплект поставки

В комплект входят дополнительные разнообразные инструменты и специальные принадлежности, помогающие сверлить и растачивать отверстия, нарезать резьбу, проводить фрезерование и делать разметку. Речь идет о таких элементах:

• Патроны.
• Переходные втулки.
• Оправки для фрез.
• Набор борштанг.
• Универсальный резцедержатель.
• Резцедержатель точной подачи.
• Микроскопе-центроискатель.
• Пружинный керн.
• Установочный центр.
• Резцы, сверла, развертки, метчики.

Классификация оборудования

Расточные агрегаты обладают некоторыми конструктивными особенностями. В зависимости от типа выполняемых работ оборудование может быть специализированным или универсальным.

Главный признак агрегатов подобного рода — шпиндель (может располагаться как в горизонтальном, так и в вертикальном положении), с помощью которого приводится в движение осевая подача. Так как оборудование приспособлено под выполнение разных задач, то зачастую заготовка проходит полный цикл обработки. Важно, что изделие не нужно перемещать между несколькими станками.

Потому установки для растачивания пользуются особым спросом в отрасли машиностроения, где существует острая необходимость в постоянной сложной обработке деталей. Главная характеристика, влияющая на уровень производительности — сечение шпинделя. В нем фиксируется рабочий инструмент.

Виды агрегатов

На сегодняшний день существуют следующие виды данных станков:

1. Токарно-расточные.
2. Алмазно-расточные.
3. Координатно-расточные.
4. Горизонтально-расточные.

Координатно-расточные агрегаты признаны самыми универсальными и многофункциональными, что позволяет использовать их почти для всех известных операций, связанных с обработкой отверстий. На таких агрегатах могут выполняться разметочные процедуры, требующие высокой точности, ведь они оснащены электронными, механическими, индуктивными и оптическими устройствами подсчета, которые становятся гарантией безупречности измерений передвижений подвижных узлов.

Второе существенное достоинство — универсальный поворотный рабочий стол, благодаря ему можно работать с наклонными отверстиями.

Вращение шпинделя — основное (рабочее) движение, а вертикальное перемещение — движение подачи. В состав входит одна либо две стойки.

Обработка заготовок

Для обработки деталей понадобится специальный инвентарь. В большинстве случаев пользуются расточными головками, монтирующимися в разные приспособления. У головок имеется цельнометаллическая державка хвостовика; на ней разместился паз, перемещающий резец ползуна.

А также часто применяется приспособление, позволяющее заниматься выполнением эффективного и быстрого растачивания пресс-форм (их матриц). Заготовка ставится на столе и фиксируется с двух сторон болтами прижимами. Полость матрицы обрабатывается посредством квадратной регулирующей головки. Ее дополняют кольцо-регулятор со шкалой, снизу — паз. По нему передвигается ползун с резцом на держателе. Микровинты позволяют настроить головку. Стоит отметить, что головки используются не во всех механизмах подобного типа.

Расточное оборудование имеет ряд важных достоинств:

• Простота и универсальность технологической оснастки.
• Повышенная производительность.
• Уменьшенная длительность производственного цикла.
• Быстрая подготовка оборудования к переориентированию на выпуск новых деталей.

Координатно-расточные станки с ЧПУ: технические характеристики

Среди токарного оборудования станки, которые относятся к координатно-расточной группе, считаются наиболее точными. Координатно-расточной станок устанавливается для получения сложных деталей, производство которых вызывает большое количество трудностей. Горизонтально координатно-расточной станок или с вертикальной компоновкой предназначен для получения деталей с несколькими отверстиями, расположенными относительно друг друга с определенным смещением. Впервые появился именно координатно-расточной станок с ЧПУ, так как принцип работы основан на перемещении заготовки относительно режущего инструмента с точностью до одной тысячной миллиметра. При этом устройство может контролировать точность размеров, а также расположения заготовки в автоматическом режиме.

Координатно-расточной станок

Область применения

Координатно-расточные станки для дерева и металла не существенно отличаются друг от друга, разница заключается лишь в том, какая нагрузка может выдерживаться и какие режущие инструменты устанавливаются в шпинделе. Конечно, на моделях, предназначенных для дерева, не следует проводить обработку заготовок из металла.

Координатно-токарно-расточной станок создавался для получения межцентровых отверстий, расположенных относительно друг друга на определенном расстоянии. Работа устройства проводится без установки специальных измерительных приспособлений, которые предназначены для направления инструмента.

Следует учитывать, что принцип работы координатно-расточного станка предусматривает выполнение следующих операций:

1. Получение глухих и сквозных отверстий.
2. Выполнение финишного прохода по поверхности фрезой.
3. Расточки и развертки.
4. Разметочные работы и обработка торцевых поверхностей.
5. Контроль заданных размеров.

Схема координатно-расточного станка определяет то, что большинство заготовок представлено корпусными деталями. Кроме этого проводится выполнение работы по созданию отверстий в кондукторах, в которых они должны быть расположены с высокой точностью относительно друг друга.

Расточка и другие операции на координатно-расточном станке могут проводиться в рамках выпуска средних и больших партий деталей.

Составные части станка и пример обрабатываемых отверстий

Устанавливаемые инструменты координатно-расточного станка позволяют проводить и разметку деталей, в основном межцентровых расстояний. Особенности конструкции позволяют создавать отверстия, которые расположены под углом или во взаимно перпендикулярных плоскостях. Шпиндель координатно-расточного станка позволяет выполнять создание отверстий, которые находятся с торцевых сторон.

Рассматривая виды и модели координатно-расточных станков следует отметить, что оборудование может оснащаться оптическим отсчетным устройством, а также системой ЧПУ контроля позиции заготовки и режущего инструмента. При этом производители координатно-расточных станков указывают на то, что подобное оборудование является сочетанием измерительной и металлообрабатывающей машины. Именно поэтому в некоторых случаях базирование заготовки проводится на рассматриваемом станке, а вот обработка выполняется другим оборудованием.

Если основные узлы координатно-расточных станков находятся в хорошем техническом состоянии, то точность обработки составляет 0, 004 миллиметра. На металлообрабатывающем оборудовании обычной токарной группы нельзя получить детали со столь точными размерами. Рассматривая ГОСТ и нормы точности координатно-расточных станков следует также отметить, что некоторые снабжаются устройством цифровой индикации, которое позволяет контролировать размеры с точностью вплоть до тысячных миллиметра.

Возможная компоновка

Рассматривая координатно-расточные станки и их технические характеристики следует уделить внимание тому, что их применение рентабельно только в случае необходимости точного позиционирования инструмента. При этом выделяют:

1. Модели с одной стойкой.
2. Двухстоечный координатно-расточной станок.

В чем заключается разница подобных моделей? Рассматривая описание координатно-расточных станков следует уделить внимание тому, сколько колон возвышается над столом. При больших размерах стола для повышения жесткости конструкции и обеспечения более высокой точности позиционирования инструмента устанавливается две стойки. Координатно-расточной современный станок конструктивно может существенно отличаться, что следует учитывать.

Общий вид координатно-расточного станка

Особенности конструкции

Горизонтальный координатно-расточной металлообрабатывающий станок получил весьма большое распространение, так как основные узлы удобно расположены для обработки заготовок больших размеров. Схема координатно-расточного одностоечного и двухстоечного станка существенно отличаются. Примером можно назвать токарно-расточной станок одностоечного типа:

1. Основная часть конструкции представлена станиной, на которой расположены все узлы.
2. Расточка на координатно-расточном современном станке проходит за счет установки особой расточной головкой. В некоторых случаях она предусматривает быструю смену инструмента. Инструмент координатно-расточного современного станка может крепиться через специальную оснастку.
3. Крестовой стол. Принцип работы этого оборудования определяет возможность перемещения заготовок в двух направлениях.

Двухстоечные координатно-расточные станки производители выпускают со следующими узлами:

1. Все тот же стол, на котором проводится обработка устанавливаемых заготовок. Их можно закрепить для того, чтобы получить отверстие или несколько с точным взаимным расположением.
2. Стойка и станина. Многие модели предусматривают расположение инструмента над корпусной или другой деталью. Шпиндель может быть самым различным.
3. Расточная головка. Основные технические характеристики определяются особенностями устанавливаемой расточной головки. Некоторое оборудование имеет головки с автоматической сменой инструмента.

Практически во всех случаях двухстоечный координатно-расточной станок или одностоечного типа имеет станину, которая состоит из двух плоских и одной Т-образной направляющей. По данным направляющим проходит передвижение салазок. Нормы точности выдерживаются согласно ГОСТ благодаря точному позиционированию всех элементов относительно друг друга. На самых различных элементах конструкции могут быть расположены блоки управления: их виды зависят от того, какая фирма занимается производством оборудования, и какая система управления установлена.

Электрическая схема координатного-расточного станка на примере 2А450МФ

Принцип действия

На момент производства рассматриваемого оборудования учитываются следующие моменты:

1. Деталь закрепляется на столе, который, как ранее было отмечено, может передвигаться по установленным направляющим. Этот момент определяет то, что можно проводить получение отверстий растачиванием
2. Как практически во всех металлообрабатывающих станках, так и в тех, что могут обрабатывать дерево, есть шпиндель. Стоит учитывать, что шпиндель предназначается для крепления режущего инструмента. У некоторых моделей шпиндель представлен головкой, которая может сменять режущий инструмент согласно заданной программе. За счет этого существенно упрощается процесс. Шпиндель может быть расположен на различных элементах, все зависит от особенностей конкретной модели.
3. Расточная головка и траверса также закрепляются оператором на необходимой высоте, которая зависит от размеров детали.

Рассматривая токарно-расточной станок следует уделить внимание тому, что позиционирование шпинделя проводится следующим образом:

1. Описание этого оборудования определяет возможность позиционирования путем установки стола благодаря перпендикулярно расположенным относительно друг другу направляющим.
2. Устанавливаемая головка может перемещаться по траверсе. Именно поэтому токарно-расточной станок может применяться для получения отверстий на корпусных заготовках весьма больших габаритов.

Однако сложность конструкции заключается не в возможности позиционирования инструмента и заготовки относительно друг друга, а в высокой точности всех размеров. Стандарт определяет точность не менее 0,004 мм погрешности.

Модели с ЧПУ

Следует учитывать тот момент, что координатно-расточной современный станок с ЧПУ получил весьма большое распространение в последнее время. Это связано с тем, что по ГОСТу размеры многих деталей должны быть весьма точными. Поэтому если по ГОСТ точность должна быть очень высокой, а производство проводится в течение короткого промежутка времени, следует уделить внимание координатно-расточным станкам с ЧПУ.

Координатно-расточной станок с ЧПУ

Почему данный тип оборудования сегодня настолько востребован?

Координатно-расточные станки с ЧПУ оснащаются компьютерами, через которые проводится установка координат и режимов обработки. За счет того, что ГОСТ соблюдается не вручную оператором, а точность контролируется компьютером существенно снижается вероятность появления погрешности. Поэтому ГОСТ сегодня соблюсти можно только при установке моделей, которые снабжаются блоком ЧПУ.

Модели с ЧПУ могут применяться как для черновой, так и для чистовой обработки. Однако стоит учитывать, что оператором могут стать только подготовленные люди, несмотря на отсутствие необходимости в ручном управлении. Токари и другие специалисты должны проходить переподготовку для того чтобы правильно управлять оборудованием.

Достоинствами моделей с блоком числового программного управления можно назвать:

1. Высокую точность работы.
2. Высокий показатель производительности.
3. Возможность установки на автоматизированных линиях.
4. Защищенность зоны резания от окружающей среды.
5. Возможность получения сложных заготовок, которые имеют различные плоскости и отверстия: глухие, пересекающиеся, наклонные и так далее.
6. Компактные размеры при высокой производительности.

Однако есть и несколько существенных недостатков:

1. Достаточно высокая стоимость. Применение современных технологий определяет существенное удорожание оборудования. Поэтому рентабельность установки станков с ЧПУ должна быть тщательно просчитана.
2. Сложность в обслуживании. Стоит помнить о том, что координатно-расточной станок с ЧПУ может обслуживать и ремонтировать исключительно специалист, имеющий соответствующие навыки. В случае повреждения или выхода из строя одного из узлов придется обращаться к продавцу или компаниям, которые предоставляют услуги по ремонту. Решить проблему самостоятельно будет практически не возможно.
3. В некоторых случаях для наладки производства при установке станков с ЧПУ нужно нанимать специалиста. Это связано со сложностями, которые возникают при составлении программы по обработке и наладке оборудования.
4. Показатель трудозатрат снижается до 80%, а производительности увеличивается примерно на 50%. Эта информация определяет то, что один станок с ЧПУ может заменить три обычных.

Современные нормы изготовления различных деталей обязывают заводы и иные организации, занимающиеся производством устанавливать станки с ЧПУ. Это связано с тем, что только они могут обеспечить высокую точность размером и показателя шероховатости поверхности.

Лучшими производителями считают МЗКРС и «Стан-Самара». Они выпускают модели, которые устанавливаются практически на всех заводах и производственных линиях. Наиболее распространенными моделями назовем 2В440А, 2Д450, 2А450. При выборе наиболее подходящей модели уделяют внимание на следующие моменты:

1. Максимальные размеры заготовки.
2. Масса конструкции.
3. Максимальный и минимальный диаметр отверстия.
4. Скорость, с какой может вращаться режущийся инструмент.
5. Максимальный вес заготовки.
6. Мощность главного привода и всех дополнительных электродвигателей.

Чаще всего это металлообрабатывающее оборудование устанавливается в машиностроительных цехах. Сегодня распространение получили и модели, выпускаемые под брендом Newall (Англия). Еще относительно небольшое распространение получили модели, выпускаемые под брендами WHN и WKV.

Координатно-расточный станок: виды и модели

Среди оборудования своеобразными «аристократами» называют координатно-расточные станки, которые предназначаются для создания самых ответственных деталей — отверстий с небольшими отклонениями их взаимного размещения. На подобных станках имеется специальное отсчетное устройство, при помощи которого можно заготовка относительно инструмента перемещается с погрешностью не больше 0,001 миллиметра, и контролирующее устройство для проверки отклонений размеров на обработанных деталях.

Содержание:

1. Предназначение координатно-расточного станка
2. Классификация координатно-расточных станков
3. Модели координатно-расчетных станков

 

Предназначение координатно-расточного станка

Координатно-расточные станки предназначаются для обработки межцентровых отверстий, расстояние между которыми должно точно выдерживаться от базовых поверхностей в прямоугольной системе координат, без использования приспособлений для направления инструмента.

На подобных станках производится сверление, чистовое фрезерование, растачивание, развертывание и зенкерование отверстий, контроль и измерение деталей, чистовое фрезерование торцов, а также разметочные работы. Станки применяются для проделывания отверстий в корпусных деталях и приспособлениях, а также кондукторах, для которых нужна существенная точность взаимного размещения отверстий, в мелкосерийном, единичном и массовом производстве.

На станках наряду с растачиванием выполняются разметка и проверка размеров, в том числе и межцентровых расстояний. Применяя поворотные столы, которые поставляются со станком, можно обрабатывать отверстия, что заданы в полярной системе координат, взаимноперпендикулярные и наклонные отверстия, а также протачивать торцовые поверхности.

Станок оснащен оптическими отсчетными устройствами, которые позволяют отсчитывать целые и дробные части координатного размера. Так как устройство координатно-расточных станков является соединением измерительной машины и металлорежущего станка, то работая на подобном оборудовании, можно контролировать детали, обработанные на других станках.

При нормальной эксплуатации вертикальный координатно-расточный станок способен обеспечивать точность межцентровых расстояний в системе координат порядка 0,004 миллиметра. Чтобы получить более точное расстояние между центрами отверстий, оснащают координатно-расточный станок устройством цифровой индикации, которое дает оператору возможности произведения установки координат с дискретностью около 0,001 миллиметра.

Классификация координатно-расточных станков

Бывают координатно-расточные станки одно- и двухстоечными. Имеют одностоечные станки в своей конструкции крестовый стол, который предназначается для передвижения заготовки в двух направлениях, которые являются взаимно перпендикулярными. Основным движением здесь являются вращающиеся движения шпинделя, а движением подачи — вертикальное перемещение шпинделя.

Двухстоечные станки в своей конструкции имеют стол, который находится на направляющих. Стол способен перемещать установленную заготовку в направлении координаты Х. При движении шпиндельной бабки ось шпинделя передвигается относительно изделия, установленного на столе, в направлении координаты У. Для опускания и подъема шпиндельной бабки поперечину принято перемещать вниз или вверх по направляющим стоек.

Основываясь на уровне автоматизации, координатно-расточные станки разделяют на станки с ЧПУ, цифровой индикацией и набором координат, а также с автоматической сменой заготовок и инструментов, которые позволяют выполнять разные фрезерные работы с высоким уровнем точности.
Зависимо от характера производимых операций, конструктивных особенностей и назначения, координатно-расточные станки бывают универсальными и специализированными. Универсальные станки, в свою очередь, разделяются на горизонтально-расточные и отделочно-расточные. Самым существенным параметром для всех видов станков выступает диаметр расточного шпинделя.

Модели координатно-расчетных станков

Популярные модели координатно-расточных станков в своей конструкции имеют прямоугольный стол с поперечным и продольным перемещением. Предусматривается установочное передвижение шпиндельной бабки. Ускоренное и рабочее перемещение стола в поперечном и продольном направлении проводится электрическими приводами с широчайшим диапазоном регулирования, который позволяет увеличить жесткость и производительность координатно-расточного станка при фрезеровании. Рассмотрим подробнее технические характеристики популярных моделей координатно-расточных станков.

Координатно-расточный станок 2а450

Размеры координатно-расточного станка 2а450, включая ход салазок и стола, — 2670 на 3305 на 2660 миллиметров. Рабочая поверхность стола имеет размеры 1100 на 630 миллиметров. Вес станка, не учитывая массу принадлежностей и электрошкафа, — 7300 килограмм. При работе на данном станке можно достичь наибольшего диаметра сверления в 30 миллиметров и наибольшего растачиваемого отверстия в 250 миллиметров при использовании изделия с максимальным весом в 600 килограмм. Частота вращения шпинделя достигает 50-2000 оборотов в минуту, скорость передвижения изделия при фрезеровке доходит 30-200 оборотов в минуту. При использовании координатно-расточного станка 2а450 мощность электродвигателя достигает 4,5 вКт, частота вращения – 1800 оборотов в минуту.

Координатно-расточный станок 2д450

Координатно-расточный станок 2д450 имеет такие размеры (с ходом салазок и стола) — 3305 на 2705 на 2800 миллиметров. Рабочая поверхность имеет габариты 1100 на 630 миллиметров. Вес станка без электрошкафа и необходимых принадлежностей – 7800 килограмм. Наибольший диаметр расточки отверстий составляет 250 миллиметров, при этом возможно использование изделия с весом до 600 килограмм. В минуту число оборотов шпинделя составляет 50-2000. Мощность установленного на станке электродвигателя — 2 вКт, частота вращения – 700 оборотов в минуту.

Координатно-расточный станок 2в440а

Габариты координатно-расточного станка 2в440а, в том числе хода салазок и стола, — 2520 на 2195 на 2430 миллиметров. Длина рабочей поверхности стола составляет 800, а ширина — 400 миллиметров. Масса станка с выносными принадлежностями составляет 3630 килограмм. При использовании координатно-расточного станка 2в440а возможно достижение максимального диаметра сверления в сплошном материале 25 миллиметров и максимального диаметра расточки в 250 миллиметров при использовании изделий с наибольшим весом в 320 килограмм. Предел частоты вращения шпинделя доходит в минуту до 50-2000 оборотов, мощность электродвигателя составляет 2,2 вКт, частота вращения – 800 оборотов в минуту.

Координатно-расточный станок 2431

Модель 2431 имеет габаритные размеры – 1900 на 1445 на 2435 миллиметров и вес без электрооборудования – 2510 килограмм. Масса электрооборудования к координатно-расточному станку 2431 составляет 420 и комплекта принадлежностей 380 килограмм. Габариты рабочей поверхности стола – 560 на 320 миллиметров. При использовании данной модели достигается максимальный диаметр сверления в 18 миллиметров и максимальный диаметр расточки в 125 миллиметров при применении изделий с наибольшим весом в 250 килограмм. Предел частоты вращения шпинделя в минуту составляет от 75 до 3000 оборотов, общая мощность электродвигателей составляет 2,81 вКт, мощность главного двигателя 2,2 Квт.

Координатно-расточный станок 2421

Габариты координатно-расточного станка 2421 составляют — 900 на 1615 на 2207 миллиметров. Рабочий стол имеет размеры 450 на 250 миллиметров. Масса станка с комплектом принадлежностей составляет 1610 килограмм. Используя данную модель, можно достичь максимального диаметра сверления в сплошном материале 12 миллиметров и максимального растачиваемого отверстия в 80 миллиметров при использовании изделий с наибольшим весом в 150 килограмм. Частота вращения шпинделя составляет от 135 до 3000 оборотов в минуту. Мощность электродвигателя — 10 вКт.

Таким образом, координатно-расточные станки выполняют самую ответственную функцию – проделку отверстий и контроль их отклонений. Станок оснащен устройством цифровой индикации, которое дает возможность оператору устанавливать координаты с дискретностью 0,001 миллиметра, а также отсчетными устройствами для отсчитывания целой и дробной части координатного размера.
 

Координатные станки с ЧПУ: характеристика, настройка, оси

Фрезерный

Современные координатные станки с ЧПУ отличаются в зависимости от количества поддерживаемых координат. От этого зависит их эффективность при создании различных деталей.

Современные координатные станки с числовым программным управлением отличаются в зависимости от количества поддерживаемых координат. От этого зависит их эффективность при создании различных деталей.

Конструкция

Конструкция большинства современных координатных станков с ЧПУ предусматривает обслуживание металлических заготовок по 3-м направлениям.

Специализированный координатный станок передвигает фрезу в продольном (X) и поперечном (Y) направлении по горизонтали. Также предусматривается перемещение по вертикали (Z). Если в конструкции предусматривается наличие специального поворотного устройства (обрабатывающего заготовки цилиндрической формы), горизонтальное передвижение можно заменить путем поворота стального сырья по продольной оси. Но в любом случае, направление перемещения фрезы может определяться только по трем независимым координатам.

Технические способности станка являются оптимальными, чтобы перемещать фрезы агрегата по достаточно сложным маршрутам, параллельно достигая одновременной обработки различных поверхностей, не меняя положение заготовки.

В более продвинутом оборудовании удалось модернизировать систему координат станка с ЧПУ, расширяя их количество до пяти. При своеобразной «пятикоординатной обработке» обработка осуществляется вокруг 2-х дополнительных осей (меняется наклон инструмента). Настроить оборудование в таком случае достаточно просто – для этого достаточно загрузить во внутреннюю память чертежи, после чего ЧПУ станка самостоятельно определит направление, в котором осуществляется передвижение. В процессе работы токарного станка с ЧПУ угол инструментов меняется за счет движения платформы, либо наклона шпинделей.

Что являет собой система координат?

Богатство программных настроек в станках с ЧПУ тесно взаимосвязано с координатной системой. Оси координат выступают в качестве расположенных в параллельной позиции направляющих фрезерного станка, давая возможность указать длительность перемещений и руководить направлением перемещения рабочего органа.

В виде полноценной системы выступает правая координатная система. Здесь оси X, Y и Z определяют, в каком направлении должен перемещаться инструмент в зависимости от положения жестких (зафиксированных) элементов. В положительных направлениях предусматривается удаление инструментов и заготовок между собой.

Как отсчитываются перемещения?

В современном оборудовании применяются два варианта определения положения перемещений – абсолютные и относительные. Выбор в пользу абсолютной или относительной системы на ЧПУ определяется исходя из ряда факторов. Например, каким именно образом составляются размерные цепи на чертежах. Тем или иным системам управления станком свойственно выбирать между двумя вариантами – в приращениях (относительный способ), либо от конкретной размерной базы (абсолютная методика).

Вне зависимости от количества точек, в проекте должна присутствовать базовая размерная точка. В системах с ЧПУ базовой точкой удобно пользоваться в качестве нулевой. Но в системах координат станков ЧПУ всегда надо пользоваться абсолютными координатами. Рассмотрим каждую систему поподробнее.

В системе, использующей абсолютный способ отсчета, станок с ЧПУ проводит фрезерные операции начиная с точки P0, перемещаясь по прямой, вплоть до точки P1. Пользуясь относительной системой, токарные станки, по сравнению с рассматриваемым ранее вариантом, перемещается по иному принципу.

Пятикоординатная обработка

Токарная установка для фрезерования сталкивается с наибольшими проблемами в процессе обработки фасонных и криволинейных поверхностей. При этом токарный станок достаточно часто проводит фрезерование таким способом, потому что готовые детали имеют широкое применение. Поэтому для производства технически сложных деталей используется оборудование, способное обрабатывать заготовку в пяти координатах. Такого рода станки относятся к категории продукции премиум-класса. Предлагая дополнительные настройки, на станке можно быстро получить технически сложные детали.

Преимущества, которыми характеризуется фрезерный инструмент с 5-координатной системой перемещения, не ограничиваются фрезеровкой деталей с повышенной технической сложностью. Нередко и простые детали, включая корпусные, имеют точки, состоящие из огромного количества составных частей, нуждающихся в правильном обрабатывании.

К каждой точке такого чертежа необходимо уделять особое внимание – в зависимости от того, насколько хорошо выполнена настройка оборудования, определяется общее качество готовой детали.

Для технологов это достаточно сложная задача, потому что надо правильно определить последовательность относительных операций по обработке. Использование 5-координатных токарных станков с компьютерным управлением дает возможность уменьшить длительность работы над каждой точкой, параллельно гарантируя высокое качество фрезеровки. Имея файл с осями, в таких токарных станках нет необходимости регулярно подводить инструмент самостоятельно. Техника пользуется программным правилом обработки, заданным пользователем.

Как программировать станок?

Правильное определение настроек дает возможность получить высококачественную деталь на выходе. Действия по программированию выполняются по стандартному правилу.

1. Сначала создается или редактируется уже готовая модель, предусматривающая обработку в абсолютном или ином координатном направлении.
2. Создается оптимальная траектория передвижения, включающая работу над каждой осью.
3. Как только все чертежи и координаты будут получены, результат экспортируется в формат, который распознает техника.

Обратите внимание! Перед началом проектирования необходимо убедиться в том, что ПО позволяет экспортировать программные настройки в правильный формат. Его выбор осуществляется в зависимости от рекомендаций производителя.

Исходя из сказанного выше, различные виды фрезерных станков могут отличаться между собой по количеству активных координат, а также принципам обработки заготовок, что нужно учитывать в процессе создания новой детали.

Координатно-расточной станок: виды, технические характеристики

Узнать, что собой представляют координатно-расточные станки, и какие бывают виды, а также их технические характеристики, поможет предоставленная ниже информация.

В первую очередь стоит отметить, что они являются многофункциональным оборудованием, что позволяет производить достаточное количество операций, которые выполняются с высочайшей точностью. Кроме этого, можно делать несколько действий на одном и том же станке для одной детали. Это очень удобно, когда речь идет о больших деталях в машиностроении.

Краткое описание

Координатно-расточные станки широко используются в промышленности для обрабатывания необходимых деталей, как единичных экземпляров, так и в масштабном выпуске. Благодаря своей многофункциональности на них можно совершать такие операции, как:

• растачивание отверстий;
• обточка внешних поверхностей цилиндрической формы;
• разного рода сверления, обозначенные чертежами;
• также на них можно делать зенкерование;
• кроме этого, есть возможность проводить фрезеровочные работы;
• нарезания резьбы.

Хочется отметить, что одним из старых предприятий, что когда-то занималось изготовлением подобных агрегатов, считается Московский завод координатно-расточных станков. Он был сформирован еще 1942 году и на нем изготавливались станки для разных отраслей.

Благодаря высокой квалификации сотрудников МЗКРС это предприятие было одним из основных производителей подобных агрегатов советского государства. За время работы Московский завод координатно-расточных станков изготовил несколько поколений такого оборудования с применением ЧПУ. Но в начале 90-х годов он был признан банкротом, что стало предпосылкой к прекращению своего существования.

В эти же годы Куйбышевский завод координатно-расточных станков ЗАО «Стан-Самара» также перестал существовать, а на той же территории были открыты несколько небольших станкостроительных организаций, что занимаются также их ремонтом и усовершенствованием.

Но, к сожалению, на сегодняшний день производство осуществляется только несколькими предприятиями в таких странах, как Тайвань, Япония и в некоторых государствах Европы. Все это оборудование помимо ручного управления оснащены современными стойками с числительным программным управлением, в том числе это касается и тайваньских производителей.

Чтобы приобрести такие агрегаты стоит посетить официальный сайт предприятия, где есть возможность просмотреть технические характеристики, там же указывается и цена оборудования. Для того чтобы быть уверенным в качестве приобретенной продукции лучше всего приобретать ее у официального производителя. В этом случае цена будет намного ниже, чем в специализированных магазинах.

Главные характеристики

Основанный еще при СССР завод производил несколько моделей К.Р станков для промышленности. Среди них имеются такие, как:

1. Координатно-расточный станок 2431 – его основное назначение сводится к совершению чистовых операций, используя элементы деталей, что не превышают 250 кг. и которые могут делать точнейшее обрабатывание отверстий и их поверхностей. Такой агрегат предназначен для часовой, радиотехнической, а также приборостроительной промышленности.
2. Координатно-расточной станок 2а450 – данный агрегат дозволяет совершать обрабатывания отверстий, где указанные размеры между ними расположены в прямоугольной системе координат. На нем же делается проверка межцентровых дистанций и линейных величин. Координатно-расточный станок 2а450 имеет свои преимущества, к ним относится тот факт, что установленное на нем счетное устройство способно высчитывать не только целые, а и дробные размеры координат.
3. 2д450 координатно-расточной станок – осуществляет такие же действие, что и предыдущий тип оборудования с учетом того, что он оснащен маневренными столешницами, позволяющие обрабатывать детали с наклонными и взаимно перпендикулярными отверстиями, и делать протачивание торцовых плоскостей. При этом расточный станок 2д450 может обрабатывать рабочую деталь весом до 600кг.
4. Координатно-расточной станок 2421 – это одностоечный агрегат, обладающий высочайшей точностью, а также имеет оптическую систему отсчета. Он используется в приборостроение, где элементы деталей могут достигать весом до 150 кг. Кроме этого, координатно-расточный станок 2421 имеет дополнительное оснащение, к которым относятся и иные устройства, в их числе имеется режущий инструмент, что существенно повышает его функциональность.
5. Координатно-расточной станок 2в440а – с помощью данного оборудования проводится сверления отверстий в диаметре до 40 мм. Кроме, проверочных функций линейных размеров и межцентровых расстояний можно совершать фрезеровочные работы не большой сложности.
6. Координатно-расточной станок 2е440а – помимо расточки на этом агрегате можно совершать сверление и фрезеровку в легкой форме. Координатно-расточной станок 2е440а в своем комплекте имеет прямоугольный стол, что способен двигаться, как в продольном, так и в поперечном направлении и регулируется вручную.
7. Координатно-расточной станок с ЧПУ – оборудование данного типа позволяет обрабатывать детали, осуществлять штамповку, делать пресс-формы, что требуют особой точности в мелкосерийном и в производстве крупных партий изделий. Благодаря тому, что координатно-расточной станок с ЧПУ имеет в распоряжении универсальный маневренный стол, входящий в комплект, обработка элементов производится под любим углом независимо от плоскости стола.
8. К.Р. станок 2а430 представляет собой оборудование, что имеет крестообразный стол, а также индуктивно-измерительную систему, что оснащена винтовыми проходными датчиками. Кроме этого, такие расточные станки укомплектованы приспособлением для изначального ввода координатных значений и автоматической остановкой стола в обозначенном положении.
9. К этой серии также относится и расточной станок МОД – он имеет отличия от своих аналогов раздельным приводом стола и салазок. Кроме этого, стол передвигается по горизонтальной направляющей станины, одна из них плоская, а вторая V-образная. Что касается установки расстояний, то они выполняются при помощи оптической системы, что состоит из стеклянных линеек. В данном случае, линейка стола составляет 1000 делений, а линейка салазок всего 630. Задаваемый параметр размеров проектируется на монитор экрана, увеличивая масштаб в 75 раз.
10. К особо точным относится и К.Р станок 2411, используемый в качестве механической обработки отверстий, что пропорционально расположены относительно осей, где размеры задаются в прямоугольной системе координат.

Видео: координатно-расточной станок 2431сф10.

Как сделать к.р. станок своими руками?

На сегодняшний день достаточно несложно купить подобного рода агрегаты, но цена их достаточно большая. Поэтому всегда можно попробовать сделать его в домашних условиях, но для этого необходимо предварительно знакомиться с конструкцией, и, конечно же, освоить досконально принцип работы и чертежи.

В первую очередь следует учитывать то, что для координатно-расточного станка требуется устойчивая поверхностная площадка, поскольку в процессе работы совершается высокая вибрация, что является недопустимой для совершения точных работ. Кроме этого, также нужно знать, какие детали потребуются для его сборки. К ним относится:

• Одним из основных элементов является станина, которая должна быть прочная и устойчивая.
• Шпиндель может располагаться вертикально и горизонтально относительно, осуществляющего движения осевой подачи.
• Расточные головки применяются в зависимости соответствия диаметра расточки.
• Рабочий стол с салазками.
• Что касается режущих инструментов, то расточные резцы должны взаимно передвигаться вместе с изделиями в прямоугольных и полярных координатах.

Поскольку станина, это костяк агрегата, то на ней должны располагаться Т-образный и две плоские направляющие, по которым будет происходить перемещение салазок. Кроме этого, необходимо чтобы на станине был размещен пульт управления, а также механизм, где будут задаваться координаты.

На задней части станины также должна располагаться стойка опорной конструкции, на которой размещена коробка переключения скоростей, блок направляющих, кожух клиноременной передачи.

На рабочую столешницу устанавливается обрабатываемая деталь, где в ходе движения по направлению к оси Х, если совершается движение стола по продольным направляющим. Относительно салазок, то они осуществляют непосредственно движение стола и самой заготовки по направлению к оси У, когда движение салазок идет по поперечной направляющей станины.

Обозначенный параметр замеров величины передвижения салазок и стола делается с помощью оптических устройств, а также прецизионных стеклянных линеек, что имеют 1000 делений, которые соответствуют одному миллиметру.

В зависимости от совершаемых работ на него следует установить соответствующие приспособления и инструменты, это, например, для растачивания отверстий и сверления, фрезерования, также резьбонарезывания, и, конечно же, линейной разметки. Благодаря тому, что данное оборудование имеет много разных вспомогательных инструментов, это дает возможность сэкономить на покупке дополнительного оборудования.

Republished by Blog Post Promoter

Координатно-расточный станок своими руками | Строительный портал

В современных торговых точках можно приобрести координатно-расточный станок для обработки и создания отверстий с точным размещением в прямоугольной системе координат осей, легких фрезерных работ, сверления, разметки и точных измерений линейных размеров, особенно межцентровых расстояний. Для обработки отверстий наклонных и отверстий, что заданы в полярной системе координат, можно к аппарату докупить поворотные столы. Однако цены координатно-расточных станков «кусаются», поэтому вы всегда можете попробовать собрать аппарат своими руками, предварительно ознакомившись с конструкцией и принципом работы аппарата.  

Содержание:

1. Конструкция координатно-расточного станка
2. Принцип работы координатно-расточного станка
3. Режущий инструмент для координатно-расточных станков
4. Управление движением стола и салазок
5. Изготовление координатно-расточного станка

 

Конструкция координатно-расточного станка

Выполняются координатно-расточные станки особо жёсткими, с тщательной балансировкой быстровращающихся составных элементов и деталей для уменьшения вибраций и плавными передачами движений. Станки требуют особых условий использования, поэтому их принято устанавливать в изолированных термоконстантных помещениях, где постоянно температура поддерживается на уровне 20 градусов выше нуля ±1градус по Цельсию.

Основными частями одностоечных координатно-расточных станков являются станина, расточная головка, стойка, стол с салазками. Двухстоечные координатно-расточные станки имеют стойки, станину, расточные головки, рабочий стол и траверсу. Режущий инструмент и изделия на координатно-расточном станке взаимно передвигаются в прямоугольных и полярных координатах.

Станина выступает основанием станка. Она имеет два плоских и один Т-образный направляющие, по которым совершается перемещение салазок. На станине располагаются пульт управления и механизм набора координат. Для стойки опорной конструкцией служит задняя часть станины. На стойке размещаются такие элементы: коробка скоростей, блок направляющих и кожух клиноременной передачи.

В шпиндельной бабке располагается гильза со шпинделем. Опускание и подъем шпиндельной бабки происходит посредством вращения маховика. Рабочий стол предназначается для установки на него обрабатываемой заготовки и перемещения их в направлении оси X, что производится при перемещении стола по продольным направляющим. Салазки служат для движения стола и заготовки, установленной на него, в направлении оси У при движении салазки по поперечным направляющим станины.

Точное измерение величины координатных перемещений салазок и стола производят с помощью оптических устройств и прецизионных стеклянных линеек. Линейка стола имеет тысячу делений, а линейка салазок — 630. Каждое деление равняется одному миллиметру. Оптические устройства салазок и стола одинаковые. Также координатнор-расточные станки оснащаются разными приспособлениями и инструментами для растачивания и сверления отверстий, фрезерования, резьбонарезания и линейной разметки.

Принцип работы координатно-расточного станка

Принцип работы координатно-расточных станков состоит в следующем. Обрабатываемая деталь закрепляется на плоскости стола, в шпинделе расточных головок располагается расточный инструмент. Зависимо от высоты обрабатываемой детали, расточную головку и траверсу устанавливают на определённой высоте и закрепляют.

Установка на заданные координаты шпинделя происходит посредством перемещения стола в двух направлениях, что являются взаимно перпендикулярными, при работе на одностоечном координатно-расточном станке, или передвижением стола по направляющим в продольном направлении и перемещении расточной головки по траверсе в поперечном направлении в случае работы на портальном двухстоечном станке.

Особенностями устройства координатно-расточного станка, его монтажа и обслуживания являются:

• присутствие корригирующих устройств, которые компенсируют погрешность шага винта;
• использование оптических устройств с целью отсчёта координат;
• применение роликовых направляющих, которые воспринимают массу салазок, изделия, стола и силу резания;
• значительная точность сборки узлов станка, обработки деталей и высокое качество работы;
• хорошая устойчивость вибрациям и массивный фундамент.

 

Процесс вращения шпинделя происходит от регулируемого электрического двигателя постоянного тока посредством трёхступенчатой коробки скоростей. В границах каждой ступени бесступенчато регулируется частота вращения шпинделя в пределах 50-3000 оборотов в минуту. Процедуру подачи шпинделя также регулируют бесступенчато фрикционным вариатором. Присутствует механизм отключения подачи шпинделя в автоматическом режиме на заданной глубине и предусмотрено наличие механических зажимов стола и ручного зажима шпиндельной бабки.

Режущий инструмент для координатно-расточных станков

Режущий инструмент закрепляется в отверстии шпинделя. При работе на координатно-расточных станках чаще всего используют расточные резцы – подрезные, проходные, резьбовые и канавочные, также используют сверла, развертки, зенкеры, фрезы и метчики. Наибольшее распространение получил расточной инструмент, что выполнен в форме консольной расточной оправки со стрежневым резцом, закрепленным в ней.

Облегчается настройка инструмента при применении резцов-вставок с микрометрическим регулированием размеров. Расточными головками являются расточные оправки, резцы которых расположены на диаметрально противоположных сторонах. Для подрезки предназначены резцы, режущая часть которых выполняется с углом. На координатно-расточных станках с ЧПУ обычно устанавливают сборный расточной инструмент, включающий в себя унифицированный хвостовик, головку и удлинительный элемент.

Растачивание цилиндрических отверстий осуществляется расточными проходными резцами, подрезание торцов набольшего размера — инструментом для подрезных работ, внутренние цилиндрические поверхности значительного диаметра — расточным резцом, который установлен на планшайбе координатно-расточного станка в оправке.

Главное движение проводит инструмент, что вращается вместе с планшайбой. Подобным образом обрабатываются короткие цилиндрические поверхности. Внутренние канавки и торцовые поверхности деталей необходимо обрабатывать соответствующими резцами, которые закрепляются в радиальном суппорте.

Управление движением стола и салазок

Движение заготовки в положение, что требуется для обработки следующего отверстия, производят, управляя движениями салазок и стола вручную, или с совершением предварительного набора координат.

Управление движением стола вручную производят посредством поворота регулятора из нулевого положения на деление, которое указывает скорость движения стола в миллиметрах в минуту. Отжим стола происходит в момент поворота регулятора, при этом гаснет лампочка красная и зажигается зеленая. Потом стол будет перемещаться с установленной скоростью в сторону, которая соответствует надписи и стрелке. Отсчитывается новое положение стола грубо по указателю и шкале линейки.

При приближении стола к необходимому положению скорость его передвижения рекомендуется уменьшить поворотом регулятора и потом выключить, поставив против неподвижной риски ноль шкалы регулятора. Управлять поперечным перемещением салазок на вертикальном координатно-расточном станке можно при помощи регулятора аналогично, как и управлять движением стола.

Предварительный набор требуемой величины перемещения салазок и стола позволяет сократить время для их монтажа в нужное положение. Направление передвижения стола устанавливают специальным переключателем. Переключатель поворачивают влево для движения стола влево и передвигают вправо для движения стола вправо.

Необходимая величина перемещения стола будет набираться вращением лимба. Ход стола за каждый оборот уменьшается или увеличивается на 100 миллиметров. Числа и деления на шкалах указывают ход стола в сотых миллиметра и позволяют установить ход стола, соблюдая точность до миллиметра. Отсчет хода стола всегда производится от нулевых делений лимба. Предварительный набор величины хода и направления салазок производят другим лимбом и переключателем, что устроены подобным образом.

Изготовление координатно-расточного станка

Многие хозяева мечтают о координатно-расточном станке с числовым программным управлением. Основой любого аппарата с ЧПУ выступает координатный стол, который обеспечивает перемещение детали и инструмента в трех плоскостях –вперед-назад, вправо-влево, вверх-вниз. Стол представляет из себя пластину из дюраля, размером 260 на 340 миллиметров, на которой снизу параллельно закреплены два рельса.

Направляющие

Основной частью координатного стола служат направляющие, которые обеспечивают легкое и точное перемещение относительно друг друга движущихся частей. В практике самодельного станкостроения, как правило, используют круглые стержни и втулки, что скользят по ним, такие, как в струйных и матричных сканерах или принтерах. Но есть много проблем, которые подстерегают каждого, кто будет их устанавливать на станке, связанных с износом.

Станки работают в суровых условиях обработки металлов, пыль и стружка оседают на смазанном стержне и под втулками. К тому же бессмысленно надеяться на достижение высокой точности. Готовые направляющие отличаются просто космической ценой. Самая примитивная «рельса» с тележкой, длиной полметра, стоит больше 200 долларов. А для хорошего станка необходимо как минимум 6 направляющих, поэтому потратиться придется основательно.

Регулируется зазор в направляющих при помощи четырех винтов, которые ввернуты в швеллер сбоку на уровне рельс. К швеллеру по бокам крепят две фигурные стальные пластины, толщиной 4 миллиметра, а сверху – направляющая. Вертикальная направляющая крепится перпендикулярно на подвижной части. Все подвижные части в движение приводятся шаговыми двигателями путем устройств привода.

Каретки от печатных машинок

Итак, поиски необходимого оборудования для использования в качестве направляющих привели нас к предшественникам компьютеров – старым механическим и электрическим печатным машинкам. От них нужны только каретки. Снимаются каретки очень просто – её отодвигают влево, справа откручивают одну гайку, которая удерживает все устройство, потом сдвигают каретку вправо и откручивают слева такую же гайку, затем приподнимают каретку и отсоединяют хлопчатобумажный поводок её возврата.

Затем необходимо разобрать каретку и снять направляющие рельсы– длинные черные стержни из металла. Необходимо действовать аккуратно, так как при снятии рельс будут высыпаться шарики или ролики, которые обеспечивают легкое скольжение каретки. Понадобятся эти стержни, ролики и шарики, пружина возврата каретки и блок рельсов, который находится на подвижной части каретки.

Чем же хороши такие детали? Каретки из старых печатных машиной изготовлены из высококачественной стали. Их рельсы очень медленно подвергаются износу. Почти все каретки можно применять целиком и частично, вырезая из каретки нужный фрагмент, если станок имеет большие размеры. Легко регулируются зазоры в подшипниках кареток, это объясняется конструкцией кареток. К тому же печатные машинки сегодня не являются дефицитом, их вытесняет компьютеризация из кабинетов, и они списываются.

Если вы планируете изготовить своими руками координатно-расточный станок небольшого размера, то можете использовать половину каретки, которая послужит направляющей для рабочего стола. Вторую половину можете использовать как направляющую для поперечного передвижения инструмента вдоль координаты Y. Для передвижения инструмента по вертикали используют еще одну часть каретки.

Привод инструмента и стола

Ничего сложного в приводе инструмента и стола нет – на каждую ось перемещения шаговый двигатель, самодельный карданчик, ходовой вал, бронзовая разрезная гайка, которая закрепляется на подвижной части каретки. Винт применять необязательно, можно взять и зубчатый ремень привода, однако дискретность перемещений и точность будет лучше на порядок с винтом. К тому же он обеспечивает высокое тяговое усилие.

Лучше всего взять двигатель с подшипниками и подвергнуть его доработке, при этом необходимо устранить продольный люфт вала. К тыльной стороне мотора для этого принято прикручивать квадратную пластину, где в центре проделано углубление, и вставлять между валом и пластиной шарик от подшипника. Когда пластину притягивают к тыльной стороне мотора, шарик будет давить на вал движка и не давать ему люфтить.

Самодельный карданчик

Изготавливают самодельный карданчик из бронзовой или стальной втулки, внутренний диаметр которой сначала делают равным диаметру вала мотора и ходового винта. Потом на вал двигателя наденьте втулку, через него просверлите сквозное отверстие, диаметр которого является равным диаметру иглы от небольшого игольчатого подшипника. Вставьте во втулку хвостовик ходового винта, поверните втулку на валу мотора на 90 градусов и просверлите второе сквозное отверстие.

Снимите втулку, увеличьте ее внутренний диаметр на 0,5 — 1 миллиметра. Затем опять вставьте в нее вал мотора и хвостовик ходового вала, впрессуйте отрезки велосипедных спиц или иглы от подшипника. Расклепайте во втулке отверстия, чтобы не выпадали иглы. Не забудьте в карданчик капнуть пару капель масла. При подходящем диаметре сверл люфт в карданчике составит только несколько микрон, что подходит для большинства операций.

Ходовой вал

Ходовым валом является простой стальной стержень с резьбой, что нарезана на нем. Можно его приобрести в хозяйственных товарах, а можно попробовать самому нарезать резьбу. Для малых станков достаточно диаметра вала в 6 миллиметров, для больших — порядка 8-10 миллиметров. Шаг резьбы должен быть стандартным.

При самостоятельной нарезке возьмите пруток длиннее на 100-150 миллиметров, чем нужно, и нарежьте на всей длине резьбу, кроме хвостика — последних 10 миллиметров. Затем отмерьте желаемую длину вала, со стороны начала резьбы отрежьте лишний кусок.
Обычно резьба выравнивается после 100 миллиметров, и дальше гайка будет идти ровно. Обратите внимание, что не всегда шаг резьбы будет точно соответствовать указанному, и при значительной длине винта набежит небольшая погрешность. Таким образом, длина резьбы в 400 витков с шагом 1 миллиметр не всегда равняется 400 миллиметрам, отклонения будут достигать 2 миллиметров.

Разрезная бронзовая гайка

С целью создания разрезной гайки рекомендуется взять прямоугольный брусочек бронзы, в котором на станке с горизонтальным столом просверлите отверстие под резьбу, и нарежьте резьбу первым метчиком, с диаметром, что равняется диаметру ходового вала. Потом смажьте резьбу гайки и вал, несколько раз наверните гайку до конца резьбовой части на вал, пока гайка не будет легко вращаться. Это поможет уменьшить до минимума люфт в гайке.

Чтобы снизить люфт еще больше, нужно совершить разрезание поперек резьбы гайки, однако не полностью, затем установите регулировочный винт, обеспечивающий в гайке небольшой натяг. После этого следует закрепить на подвижной части гайку, а двигатель с закрепленным ходовым валом и карданчиком – на неподвижной части каретки. В обязательном порядке обеспечьте необходимое соотношение вала мотора и отверстия в разрезной гайке.

Расчет скорости и величины подачи

После изготовления узла подачи нужно вычислить, на какое расстояние он будет передвигаться за один шаг. Ходовой винт большого координатно-расчетного станка отличается шагом в 1 миллиметр, а угол поворота шагового мотора достигает на шаг 7,5 градусов. Разделите 360 на 7,5 и вы получите количество шагов на полный оборот. Таким образом, мотор сделает за оборот 48 шагов.

Один оборот в это время вызовет передвижение детали или инструмента на 1 миллиметр. Теперь разделив 1 миллиметр на 48, вы получите величину передвижения инструмента на один шаг — 0,0208 миллиметра. Определите затем максимальную скорость передвижения инструмента. К примеру, шаговый двигатель по паспорту делает в секунду до 500 шагов.

Разделите 500 на 48 (количество шагов за оборот) и получите число – 10,4 миллиметров в секунду. Это совсем не плохая скорость для холостого передвижения инструмента, другими словами — когда инструмент поднят. Скорость подачи — расчетная, но без учета такого явления, как резонанс шагового мотора. Она несколько меньше на самом деле, зависит от различных факторов и определяется экспериментальным методом по каждой оси перемещения, но только после изготовления координатно-расточного станка.

Некоторые рекомендации

После сборки координатно-расточного станка и его регулировки не стоит надеяться на винтовые соединения, потому что они способны быстро разбалтываться. Соединяемые детали лучше еще скрепить и штифтами, особенно если речь идет о направляющих и деталях, что сопрягаемы с ними.

Самым нагруженным двигателем является мотор вертикальной подачи, во время подъема инструмента благодаря его большому весу. Недостаток мощности движка может спровоцировать то, что в момент холостого передвижения инструмент попадет в деталь. Для обеспечения легкости и безопасности возврата инструмента, можно использовать компенсатор веса инструмента, что изготовлен из пружины возврата каретки старой печатной машинки. Если фрезер имеет большой вес, рекомендуется применять две возвратные пружины.

И напоследок запомните, что в обязательном порядке следует предохраняться от попадания стружки в направляющие. Это позволяет получать высококачественные детали, отсутствие заеданий и долговечную работу координатно-расточного станка. Особенно в защите нуждаются продольные направляющие стола. Применить можно обычный фартук из полиэтилена или кожзаменителя.

Координатно-измерительные машины | Типы и характеристики измерительных систем | Основы измерения

Обычно измерения проводились визуально с использованием ручных инструментов или оптического компаратора. Однако эти инструменты требуют значительного времени и имеют ограниченную точность.
С другой стороны, координатно-измерительная машина (КИМ) измеряет высоту, ширину и глубину детали, используя технологию обработки координат. Кроме того, такие машины могут автоматически измерять цель, записывать измеренные данные и получать измерения GD&T.
Координатно-измерительная машина (КИМ) — это либо контактная модель, в которой используются датчики касания, сферический объект, используемый для выполнения измерений, либо бесконтактная модель, в которой используются другие методы, такие как камеры и лазеры. Некоторые модели, разработанные для автомобильной промышленности, могут даже измерять цели размером более 10 м (30 футов).

Преимущество координатно-измерительной машины (КИМ) заключается в том, что она может измерять предметы, которые трудно измерить с помощью других измерительных машин, с высокой точностью.
Например, трудно измерить трехмерные координаты конкретной точки (отверстия и т. Д.) От виртуального источника с помощью ручного инструмента, такого как штангенциркуль или микрометр. Кроме того, измерения с использованием виртуальных точек и виртуальных линий и геометрических допусков затруднены с помощью других измерительных машин, но могут быть измерены с помощью 3D-КИМ.

A

Подвижной мост

B

Пусковой датчик

С

Этап

D

Контроллер

Обычно большинство КИМ мостового или портального типа, как показано на схеме.Сферическая точка контакта, прикрепленная к наконечнику зонда, прикладывается к объекту на сцене, и значения координат в трех измерениях (X, Y, Z) задаются и измеряются.
Он в основном используется для трехмерного измерения штампов, таких как автомобильные детали и различные механические детали, трехмерных объектов, таких как прототипы, и измерения отличий от чертежей.

Щуп контактного типа КИМ обычно имеет сферический диаметр. На наконечнике зонда часто используются твердые материалы — наиболее распространены рубин и диоксид циркония.
Помимо сферической формы, можно использовать иглы с острым концом.

Для выполнения высокоточных измерений поверхность координатно-измерительной машины часто представляет собой пластину из камня. Пластина с каменной поверхностью имеет очень незначительное изменение формы с течением времени и ее нелегко поцарапать, поэтому ее преимущество состоит в том, что ее можно стабильно использовать в течение длительного времени.

Одним из наиболее важных инструментов использования координатно-измерительной машины являются приспособления для фиксации объекта измерения на месте.
Причина, по которой объект измерения зафиксирован, он не перемещается во время работы КИМ, так как перемещение детали приведет к ошибкам. Обычно используются такие инструменты, как фиксирующие пластины, зажимы и магниты

Для координатно-измерительных машин с механическим приводом требуется воздушный компрессор с осушителем. Это стандартные КИМ мостового или портального типа.

Существует примерно два типа программного обеспечения для координатно-измерительных машин.
Первый — это программное обеспечение для наших собственных измерительных машин, которое мы самостоятельно разработали для каждого производителя измерительных машин.
Второй — это программное обеспечение, разработанное третьей стороной, которое может использоваться измерительными приборами от нескольких производителей.

Поместите объект измерения в метрологическую лабораторию не менее чем на 5 часов перед измерением, чтобы позволить цели адаптироваться к комнатной температуре (обычно 68 ° F). Это предотвратит ошибки измерения и расхождения из-за теплового расширения.
Выполняйте измерения, направляя зонд в желаемое место измерения вручную или с помощью управляющего ПК.КИМ будет записывать координаты X, Y, Z местоположения зонда. По мере продолжения измерения точек программное обеспечение системы будет вычислять указанные размеры, такие как диаметры, длины, углы и другие критические размеры.

Калибровка щупа (наконечника датчика), который соприкасается с объектом, должна выполняться для точного начала измерения по двум причинам. Первый — это распознать сферические координаты центра стилуса. Второй — установить диаметр сферы стилуса.Установив диаметр, можно рассчитать, смещая радиус от точки, которая действительно касается (вне сферы), до координат центра сферы.
Для калибровки обычно используется сфера с известной сферичностью, известная как эталонная сфера.

Хотя некоторые модели могут выполнять измерения размером порядка 0,1 мкм, правильное использование и управление жизненно важны для точности измерений.
Убедитесь, что движущиеся части перемещаются по горизонтали и вертикали во время использования.Также используйте эталон или аналогичный предмет для проверки ошибок индикации.
Для выполнения точных измерений критически важно, чтобы температура объекта соответствовала комнатной температуре в метрологической лаборатории. В качестве альтернативы, параметры измерения должны быть настроены так, чтобы корректировать любую разницу температур.
Для контактных щупов важно обеспечить контакт щупа с целью с постоянной скоростью во время измерения.

Обычные КИМ

требуют регулярного технического обслуживания и осмотра для непрерывного выполнения высокоточных измерений.В частности, в случае КИМ мостового типа с механическим приводом со скользящими частями необходимо регулярно заменять изношенные части, смазывать и очищать систему для достижения оптимальной производительности.

Бережное обращение с координатно-измерительными машинами обычно требует высоких навыков оператора. Обычно программисты КИМ являются высококвалифицированными специалистами в области метрологии. Программисты
КИМ требуются не только для надлежащей проверки, но КИМ может быть поврежден, что приведет к высоким затратам на ремонт при неправильном использовании.По этой причине необходимы штатные инспекторы, а серьезная подготовка является предпосылкой для работы.

КИМ

обычно имеют систему координат устройства, которая задается в объекте.
Система координат устройства определяется устройством, например, направление оси, которая движется в поперечном направлении, — это ось X, а направление, перпендикулярное поверхности предметного столика, — это ось Z. Следовательно, в зависимости от ориентации измеряемого объекта она может отличаться от базовой плоскости или базовой линии самого объекта.Поскольку физически разместить это в координатах станка сложно и неточно, рабочая система координат устанавливается в соответствии с базовой плоскостью или базовой линией объекта.
Таким образом, выравнивание ориентации заготовки с ориентацией исходных координат называется выравниванием.

Для установки системы координат заготовки требуется три части информации.
Первая — это плоскость, которая является базовой плоскостью, а направление, перпендикулярное этой плоскости, — это ось Z.
Вторая линия — это контрольная линия, которая обычно является осью X, а вертикальное направление — осью Y. Прямая линия может быть измерена непосредственно от объекта, или это может быть прямая линия, соединяющая две разные точки (например, два отверстия) виртуальной линией.
Третья точка — это начало координат. Это начало координат является точкой 0 каждого значения координат X, Y и Z. Также можно указать конкретную точку (например, центральную точку определенного отверстия) в качестве начала координат или виртуальную точку (точку пересечения) где пересекаются две прямые.

Как правило, пользователь выбирает цель измерения, называемую «элементом», например самолет, через меню программного обеспечения и начинает измерение. В случае координатно-измерительной машины контактного типа кончик щупа приводится в контакт с измеряемым объектом и берется точка измерения. Элемент измеряется путем измерения минимального количества точек измерения, указанных для каждого элемента. Если количество точек измерения еще больше увеличивается, оно часто рассчитывается методом наименьших квадратов.
Помимо плоскостей, элементы измерения включают линии, точки, окружности, цилиндры, конусы и сферы.
Размеры и трехмерные формы измеряются путем вычисления расстояний и углов между измеряемыми элементами.

Некоторые элементы имеют трехмерные формы, такие как цилиндры и конусы, но некоторые элементы не имеют трехмерных форм, таких как линии и круги. Эти элементы обычно проецируются на плоскость (перемещаются перпендикулярно направлению плоскости), чтобы их можно было правильно измерить.Проецируемая плоскость называется базовой плоскостью или плоскостью проекции.

Координатно-измерительные машины

также могут выполнять измерения с использованием виртуальных линий и точек.
Используются различные примеры виртуальных элементов, такие как пересечения между прямыми линиями, допуски между плоскостями, пересечения между плоскостями и окружности между конусами и плоскостями.
Можно сказать, что измерение с использованием этих виртуальных элементов, которые трудно измерить с помощью ручных инструментов, таких как штангенциркуль, является уникальным для трехмерных измерений.

Измерения геометрического допуска измеряются так же, как и обычные измерительные элементы.
Подробную информацию см. На странице геометрических допусков.

Для правильной установки и измерения требуются специальные знания и навыки.
Требуется поддерживать соответствующую температуру в измерительной комнате и стабилизировать температуру объекта.

Поскольку калибровку необходимо производить каждый раз при изменении различных настроек и углов датчика, нелегко поддерживать частую смену продукта.
Поскольку требуется измерительная комната, трудно выполнять частые измерения при обработке объекта.

Для установки требуется большое пространство и строительство лаборатории качества с соблюдением экологических требований, что очень дорого.
Расходы на техническое обслуживание измерительной среды и измерительного оборудования могут стать обузой.
Для программирования КИМ требуется значительное время по нескольким причинам. Требуемое время, необходимое для доставки детали в лабораторию качества, получения соответствующей температуры детали, фиксации, калибровки для каждого наконечника зонда и времени, необходимого для завершения измерения.

Серия

Keyence XM — это координатно-измерительная машина нового типа, которая преодолевает препятствия, связанные с традиционными КИМ. Это портативная настольная КИМ, которая позволяет любому оператору легко измерять функции 3D / GD&T. Устройство также не требует контролируемой среды и может использоваться в цехе. Узнайте больше об этой КИМ нового поколения!

Дом

.

КООРДИНАТНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ —

Линейка координатно-измерительных машин LK Metrology представляет собой лучшее в КИМ-технологии. Разработанные и изготовленные с использованием только материалов высочайшего качества, они являются наследием более чем 55-летнего опыта и знаний. КИМ LK позволяют выполнять измерения размеров, положения и поверхности в единой системе. В сочетании с полным набором контактных и бесконтактных датчиков КИМ LK Metrology обеспечивают настоящую мультисенсорную способность.Датчики можно быстро заменить, чтобы объединить геометрические и поверхностные измерения в единую процедуру проверки.

Ключевые преимущества

• Полный спектр КИМ премиум-класса для мостовых, портальных и горизонтальных рычагов
• Высокие скорости / ускорения для малой продолжительности рабочего цикла
• Превосходная точность и повторяемость
• Комплексное решение для измерения, сканирования и цифрового контроля

Разработан для плавных измерений и долговременной точности

Оптимальная производительность и удобство эксплуатации

Режим полета

Режим Fly обеспечивает оптимизированное управление движением для более эффективного движения машины и повышения производительности.

PH Быстрый

Дальнейшая оптимизация производительности машины за счет одновременного перемещения головки датчика с движением машины.

Ручной ящик для КИМ

Многофункциональная ручная коробка обеспечивает доступ к инструментам программирования, не возвращаясь к компьютеру.

Простое зондирование и сканирование

LK Metrology является частью программы Renishaw Changers Program .

В комплекты датчиков

Ph20T, Ph20M, Ph20MQ и Ph30 входит одно из следующих предложений.

• БЕСПЛАТНАЯ стойка для смены щупа * и модули датчиков с головками датчиков Ph20T, Ph20M, Ph20MQ или Ph30.

или

• 50% СКИДКА для сменной стойки для датчиков ** с головками для датчиков Ph20M или Ph20MQ .

Предложение распространяется на новые КИМ, модернизацию КИМ и модернизацию КИМ.

* MCR20, SCR200, FCR25 (недоступно с Ph20T) или стойка для смены щупа TCR20, входящая в комплект датчика.

** 600-миллиметровая рейка MRS и стойка для смены датчика ACR3 включены в комплект датчика.

Независимо от того, требуется ли контактное или бесконтактное сканирование, у LK Metrology есть решение для получения высокоточных и воспроизводимых результатов сканирования при контроле геометрических элементов и поверхностей произвольной формы.

Уникальное и непревзойденное цифровое сканирование входит в стандартную комплектацию каждой КИМ LK, оснащенной датчиками TP20 или TP200. Это экономичное решение для сканирования расширяет возможности традиционного контроля КИМ для повышения производительности.

Когда точность и высокая скорость являются предварительными требованиями, сверхжесткая керамическая рама КИМ LK гарантирует, что непрерывное контактное сканирование (SP25M) предоставит вам характеристики, форму и данные поверхности произвольной формы, которые не уступают любой « фиксированной головке » система датчиков.

Бесконтактное лазерное сканирование с использованием ведущей в мире технологии лазерного сканирования Nikon позволяет оцифровывать практически любой компонент.
Подходит для геометрического контроля, контроля поверхности произвольной формы или обратного проектирования, лазерное сканирование доступно каждому.

Когда размер действительно имеет значение

КИМ

LK стандартно доступны в широком диапазоне измерительных объемов.
Для приложений, требующих определенного или большего объема измерений, КИМ LK могут быть доставлены в соответствии с потребностями заказчика.Независимо от того, нужна ли вам конфигурация большого моста или горизонтального рычага, КИМ LK всегда основаны на одной и той же керамической и гранитной конструкции, обеспечивая лучшую на рынке точность и производительность.

.