Условия эксплуатации станков с ЧПУ

Обработка на станках с ЧПУ относится к субтрактивным технологиям — конечный продукт формируется путем выборочного удаления материала из заготовки. Это один из самых точных существующих методов производства изделий из практически любых твердых материалов. Станки с ЧПУ показывают высочайшую точность и повторяемость, но требуют зачастую особых условий эксплуатации.

Из этой статьи вы узнаете о том, какие условия необходимы для качественной и стабильной работы станков с ЧПУ.

• Этапы производства
  • Дизайн детали
  • Подготовка станка с ЧПУ
  • Выполнение запрограммированных операций
• Типы станков с ЧПУ
  • Трехосевые фрезерные станки с ЧПУ
  • Фрезерные станки с 4, 5, 6 осями
  • Токарные станки с ЧПУ
  • Лазерные станки с ЧПУ
• Основные требования
  • Требования к окружающей среде
  • Требования к питанию
  • Температурные условия
• Периодичность ухода за станками
  • Каждые 3 месяца или 500 часов
  • Раз в год или 2000 часов работы
• Заключение

Этапы производства

Источник: toolmex.com

Производство с помощью станков с ЧПУ проходит в несколько этапов.

Дизайн детали

Источник: deskproto.com

Процесс изготовления детали обычно начинается с первоначального проектирования с помощью программного обеспечения для автоматизированного проектирования (CAD). На этапе проектирования инженеры тщательно продумывают все аспекты конечного продукта, такие как параметры для оптимальной производительности, условия работы для конечной части и приемлемые допуски.

Источник: deskproto.com

По завершении начального этапа проектирования модель CAD должна быть преобразована в функциональную программу ЧПУ с использованием программного обеспечения Computer Aided Manufacturing (CAM). Программное обеспечение CAM способно извлекать геометрические требования из исходного файла модели CAD и переводить их на совместимый с ЧПУ язык программирования, такой как G-код или M-код, который будет определять механические операции станка.

Подготовка станка с ЧПУ

Источник: ast3d.com.ua

Оператор станка с ЧПУ должен проверить и при необходимости провести калибровку станка, установить необходимый инструмент и заготовку, проверить исправность систем охлаждения и удаления опилок, если таковые имеются.

Выполнение запрограммированных операций

Наконец, оператор выводит инструмент на нулевую точку и запускает процесс. Во время работы программа ЧПУ точно контролирует движения станка.

Типы станков с ЧПУ

Источник: i.ytimg.com

Наиболее распространенные типы станков с ЧПУ — это те, которые используют режущие инструменты для удаления лишнего материала с заготовки. Хотя существуют станки с ЧПУ, в которых используются операции водоструйной резки и электроэрозионной обработки (EDM), в этом руководстве основное внимание будет уделено пяти наиболее распространенным категориям.

Трехосевые фрезерные станки с ЧПУ

Трехосевые станки позволяют режущему инструменту перемещаться по прямым трехмерным векторам (вверх и вниз, влево и вправо, вперед и назад). В фрезерных операциях с ЧПУ заготовка остается неподвижной, а высокоскоростной вращающийся режущий инструмент опускается на заготовку для удаления излишков материала.

Фрезерный станок с ЧПУ SolidCraft 4060 Light
Источник: top3dshop.ru

На таких станках обрабатывают как правило листовой материал, то есть заготовки, которые намного больше по осям X и Y, чем по оси Z (высота).

Они используются для резки и раскроя, а также для формирования плоских — двумерных, либо трехмерных — то есть барельефных изображений.

Источник: mentalfloss.com

Фрезерные станки с 4, 5, 6 осями

Фрезерный пятиосевой Roland DWX-50
Источник: top3dshop.ru

Обработка на станке с ЧПУ с четырьмя осями позволяет изготавливать цилиндрические и конические детали быстро и с жесткими допусками. Пяти и шестиосевые станки могут намного больше, так как способны не только поворачивать заготовку вокруг своей оси, но и наклонять под разными углами..

Малогабаритный пятиосевой Scotle HY3040
Источник: top3dshop.ru

Каждая дополнительная ось подразумевает дополнительную степень свободы движения заготовки по отношению к инструменту, что дает больше возможностей для получения изделий разной формы.

Источник: YouTube

Токарные станки с ЧПУ

Токарный станок с ЧПУ Optimum L520
Источник: top3dshop.ru

Это станки, которые вращают заготовку на шпинделе, чтобы удалить лишний материал режущими инструментами разной формы и размера. Обычно обладают системой автоматической смены инструмента в процессе, не требующей участия оператора.

Лазерные станки с ЧПУ

Источник: Top3DShop.ru

Лазерный станок с ЧПУ — это оборудование, использующее луч оптоволоконного, углекислотного или диодного лазера для гравировки или резки металлических и неметаллических материалов.

Источник: Top3DShop.ru

Широко используется в промышленности, образовании, малом и среднем бизнесе, рекламе и многих других областях.

Источник: Top3DShop.ru

Основные требования

Источник: arrowsmitheng.co.uk

Существует несколько различных типов требований к условиям эксплуатации станков с ЧПУ.

Требования к окружающей среде

Источник: dmscncrouters.com

Машина должна быть расположена вдали от источников вибрации, прямых солнечных лучей и теплового излучения, воздействия влаги и сильных воздушных потоков. То есть, станок должен находиться в закрытом помещении, защищенном от атмосферных осадков, сильных сквозняков и экстремальных температур.

Если рядом со станком находится источник вибрации, станок должен быть установлен на виброустойчивом основании, либо вокруг станка должен быть виброзащитный желоб.

Изменения в температуре и влажности атмосферы, как и вибрация, напрямую повлияют на точность обработки деталей и срок службы станка, приводя к снижению качества продукции и поломкам.

Требования к питанию

Не только изменение температуры окружающей среды и плохие условия влияют на станок. Также на его работу оказывает воздействие некачественное электропитание — недостаток мощности, неисправное электрооборудование, находящиеся рядом неисправные аппараты, нестабильно потребляющие энергию, некачественная подача от поставщика — все это может быть причиной скачков напряжения. При установке станка с ЧПУ необходимо строго контролировать напряжение питания. Колебания напряжения находиться в допустимых пределах и оставаться относительно стабильными. Настоятельно рекомендуется применение стабилизирующих систем — промышленных ИБП (источников бесперебойного питания).

Температурные условия

Температура токарного станка с ЧПУ должна быть ниже 30 градусов по Цельсию и выше нуля. Чрезмерная температура и влажность приведут к сокращению срока службы компонентов системы управления и к увеличению отказов. При повышении температуры и влажности на плате накапливается больше пыли, приводящей к перегреву и порче компонентов. При резком понижении температуры возможно появление конденсата, который способен вывести оборудование из строя, вызвав коррозию металлических частей и/или короткое замыкание в электронных компонентах.

Периодичность ухода за станками

Вертикальный фрезерный станок с ЧПУ Optimum F410
Источник: top3dshop.ru

Любой станок с ЧПУ, как и любое сложное оборудование, требует периодического техобслуживания. Если в вашем распоряжении небольшой настольный станочек, вроде SolidCraft CNC-3040, обычно вы в состоянии обслужить его самостоятельно, но совсем иначе обстоят дела с дорогостоящим и намного более сложным промышленным оборудованием.

Профессиональные и промышленные станки необходимо проверять и обслуживать специально обученным и сертифицированным персоналом, через строго заданные промежутки времени. Обычно этим занимаются представители производителя, либо дистрибьютора у которого вы приобрели станок.

Каждые 3 месяца или 500 часов

1. Проверяйте и смазывайте все доступные без разборки станка механические узлы. Какие узлы как смазывать читайте в руководстве пользователя предоставленном производителем.

2. Проверяйте и очищайте или заменяйте фильтры охлаждающей жидкости.

Обратитесь к своему дистрибьютору, чтобы сертифицированный инженер выполнил следующие профилактические работы:

3. Очистил бак охлаждающей жидкости от шлама, стружки и масла.

4. Снял патрон и челюсти с машины и почистил.

5. Слил гидравлический бак и заменил гидравлическое масло свежим гидравлическим маслом, а также заменил линейный и всасывающий фильтры.

Кроме того:

1. Очистите радиатор и убедитесь, что ребра радиатора прямые.

2. Слейте и очистите смазочный блок, а затем добавьте свежую смазку.

3. Если ваша машина оборудована холодильным агрегатом, просушите и снова наполните его.

4. Проверьте выравнивание вашей машины и при необходимости отрегулируйте.

5. Проверяйте все чистящие салфетки на наличие повреждений, чистите и заменяйте все поврежденные дворники.

Раз в год или 2000 часов работы

Раз в год или 2000 часов вы должны:

1. Проверять шпиндельную бабку на конусность.

2. Проверять шпиндель на радиальный и конечный люфт.

3. Проверять цилиндр патрона.

4. Проверять заднюю бабку на конусность.

5. Проверять параллельность и наклон башни.

Попросите своего дистрибьютора или сервисного инженера запустить программу проверки люфта, чтобы проверить люфт по осям X и Z и, при необходимости, отрегулировать его, а также проверить выступы оси X и Z и, при необходимости, также отрегулировать.

Конечно, никто не хочет, чтобы станок с ЧПУ отказывал и простаивал, ведь простои приводят к убыткам. Эксплуатант, у которого есть строго соблюдаемая программа профилактического обслуживания, защищен от подобных “сюрпризов”. Надеемся, что вы найдете этот контрольный список полезным для обеспечения производительности и долговечности ваших станков с ЧПУ.

Заключение

Станок с ЧПУ, будь то фрезерный, лазерный или токарный, как и любая другая техника, требует бережного и внимательного отношения, на которое он обязательно ответит долгими годами бесперебойной работы. В этой статье мы перечислили основные требования и условия эксплуатации станков с ЧПУ. Будем рады, если она вам пригодится и поможет.