Как работают координатно-сверлильные станки с ЧПУ? Станки с чпу - сверление Видео: Радиально сверлильный станок

Сверлильные станки выполняют задачи по сверлению разнообразных деталей, которые затем пойдут на сборку более крупных механизмов.

Обрабатывать детали сверлильные станки позволяют очень легко. В современном мире можно встретить координатно-расточные, радиально-вертикальные, радиально-пазовальный и множество других разновидностей станков.

1.1 Особенности станков с ЧПУ

Помимо большого количества достоинств у стандартных сверлильных станков, есть у них и свои недостатки. В первую очередь они касаются того, что это оборудование является довольно-таки громоздким, и управлять его передвижением крайне сложно.

Большинство шпинделей, если речь идет про самодельный горизонтально-сверлильный, пазовальный или самодельный радиально-сверлильный станок, находится либо в полностью неподвижном, либо в частично-подвижном положении.

То есть их можно контролировать только отчасти. Все же перемещения деталей осуществляются вручную, за счет вращения стола, если такая характеристика на нем присутствует, или перемещения самих фиксирующих элементов.

При этом если вами не используется координатно-ориентированный стол, работать придется практически на глаз, а это тоже отнимает время, особенно у новичков.

Такая слабая функциональность в плане эффективного перемещения деталей не могла быть не замечена, что и привело к появлению станков с ЧПУ.

В настоящее время ЧПУ расшифровывается, как «числовое программное управление». Это специальный модуль, который способен считывать команды и передавать их на рабочее оборудование.

При этом существуют разные модели ЧПУ. Некоторые модели предназначаются для широкого применения (например сверления по дереву), другие же идеально подходят, когда человеку нужна обработка деталей на станке.

Установленный на настольный станок ЧПУ позволяет настраивать перемещение его элементов. Сами перемещения осуществляются за счет движимых планок, валовых винтов и т.д.

Разные модели такого оборудования перемещаются по-разному. Расточные станки с ЧПУ перемещают только заготовку и сам шпиндель, но только в одной плоскости. Впрочем, большего расточные станки и не должны предоставлять, ведь их задачи довольно тривиальны.

Пазовальный горизонтальный станок с ЧПУ, хотя такие модели встречаются довольно редко, больше функций для перемещения отдает на поддерживающий стол.

Радиально-сверлильные модели станков, в частности 2Р135Ф2, а также другие их радиально-вертикальные подобия с ЧПУ раскрываются в полной мере. В таком оборудовании движению предаются практически все элементы.

Если расточные станки с ЧПУ способны управлять своими деталями в почти что одной плоскости, то радиально-сверлильные уже могут менять положение шпинделя, стола, его элементов и т.д. Конечно, перемещение абсолютно всех деталей вовсе не требуется.

Например, если радиально-сверлильный станок может перемещать стол по оси X и Y, то ему остается только отрегулировать высоту шпинделя, но в самом его перемещении уже необходимости нет.

Как вы сами понимаете, горизонтальный настольный станок с ЧПУ в наше время практически не встретить, а создать самодельный прототип такого оборудования своими руками крайне сложно. Однако это вполне нормально, ведь оборудование, которым ведется высокоточная обработка по металлу и не может иметь простую конструкцию.

Та же модель станка 2Р135Ф2 состоит из огромного количества деталей, а ведь это относительно простой, если сравнивать с современными координатно-сверлильными моделями механизм.

2 Принцип действия оборудования с ЧПУ

Алгоритм действия станка с ЧПУ можно описать несколькими простыми предложениями.

В его работе заложены принципы вычисления координат в заданной плоскости. Устаревшие ЧПУ, типа тех что установлены на станке 2Р135Ф2, не отличаются особой сложностью.

Это скорее вычислительные машины, чем компьютеры. Оно либо не снабжены процессорами и мощным вычислительным оборудованием, либо оборудованы ими только частично.

Впрочем, и этого более чем достаточно. Для считки информации в устаревших моделях чаще всего используется перфолента. Например, восьмирядная перфолента на станке 2Р135Ф2. Сейчас же такое оборудование преимущественно считывает цифровые носители.

Алгоритм функционирования:

1. Рабочий определяет координаты расположения детали.
2. Производится ввод данных в ЧПУ. Данные вводят последовательно, точка за точкой.
3. Запускается процесс обсчета траектории движения, работы.
4. Настраиваются все необходимые элементы на станке, фиксируются рабочие сверла.
5. Включается работа станка.
6. За счет перемещения шпинделя или стола рабочий элемент передвигается на нужную точку и выполняет свою задачу.
7. После завершения ЧПУ переходит в режим ожидания, запрашивая алгоритм своих последующих действий.

Специфика работы разных моделей станков будет отличаться. Те же расточные образцы по своему типу перемещения и манипуляций с рабочими инструментами будут серьезно различаться, но общий принцип действия остается все тем же.

Перемещение элементов происходит механически, за счет манипуляций с рейками, винтами и т.д. Но команды на них подаются электронные, а весь обсчет ведется вычислительными приборами.

2.1 Создание самодельного станка с ЧПУ

Руки умельцев не зря прозвали золотыми, ведь многие изобретатели научились создавать своими руками станки, что работают точно так же, как современные агрегаты с ЧПУ.

Конечно, самодельный механизм такого типа будет уступать заводскому. И характеристика его действий будет далека от идеальной, но такие сборные станки все же можно использовать для работы по металлу, дереву и т.д.

Больше всего мороки при сборке самодельного станка появляется, когда необходимо создать замену базовым ЧПУ, а также манипуляционным планкам, что движут горизонтальный инструмент в связке с вычислителями.

Для этих целей используют:

• Современные компьютеры;
• Специальное программное обеспечение;
• Небольшие процессоры для задания простейших команд;
• Специальные планки и переводчики, снятые с принтеров.

На компьютере задается программа, и она же обсчитывает весь процесс работы. Затем его подключают к системе, с уже заранее установленными параметрами. Причем нужно также будет разметить координаты на столе.

За счет прямой или непрямой передачи команд осуществляется манипуляция движением рабочего элемента. А сам элемент движется на рейках, что дает ему возможность перемещаться в трех плоскостях.

Рейки и движок для перемещения можно собрать самостоятельно (это крайне сложно, но возможно), а можно снять с принтеров или другой подобной техники, приспособив для личных нужд.

2.2 Создание самодельного станка с ЧПУ (видео)

Радиально-сверлильный станок с принадлежит к числу довольно сложных устройств, обеспечивающих высокий уровень качества проведенных работ. Он необходим для создания разнообразных отверстий и внутренней резьбы, рассверливания и зенкерования. Работа на обычном станке требует от оператора опыта и определенных навыков, умения, внимания, концентрации и значительных физических усилий. Именно поэтому использование радиально-сверлильного станка с ЧПУ стало прекрасной заменой старому оборудованию и гарантией выполнения работ с высокой точностью.

Особенности агрегата

Использование радиально-сверлильного станка позволяет ускорить выполнение различных операций, связанных с созданием разного рода отверстий в деталях, изготовленных из металла. Это универсальное оборудование, которое, несмотря на малые габариты и простоту в обслуживании, позволяет добиться высокого уровня качества при выполнении операций, связанных со сверлением.

Оборудование с числовым программным управлением предназначено для создания сквозных или глухих отверстий в металлических заготовках и деталях. Основными составляющими станка являются:

• метчики для резьбы;
• сверла различных диаметров;
• развертки;
• зенкера.

Помимо перечисленных элементов, на станок может устанавливаться дополнительное оборудование. Однако наличие числового программного управления предусматривает использование специального компьютерного блока, в память которого вносят все нюансы предстоящей запланированной операции.

Особенность радиально-сверлильных станков заключается в возможности делать нужные отверстия под любым углом к поверхности детали. В таком случае вид каждого отдельного отверстия зависит от угла его оси.

Все необходимые данные вносят в память компьютера и выполнение запланированной операции возможно на высоком уровне качества и без применения ручного труда оператора.

Благодаря конструктивным особенностям станка, о наличии которых позаботились разработчики, обработке подлежат детали со сложной геометрией и нестандартными параметрами.

Отверстия, обрабатываемые на этом станке, имеют цилиндрическую или даже коническую форму. Все детали надежно фиксируются, а инструменты, предназначенные для резки металла, плавно движутся в заданном направлении.

Радиально-сверлильные станки с ЧПУ могут быть крупногабаритными или иметь небольшие размеры и устанавливаться на рабочем столе. В любом отличаются все они характеристиками, что позволяет работать на них с деталями, изготовленными из самых разных металлов.

Конструктивные узлы

Существует 4 вида радиально-сверлильных станков, отличающихся по своим конструктивным особенностям и наличию в конструкции определенных узлов:

• Стационарное оборудование, на котором выполняются операции общего типа.
• Оборудование, оснащенное колонной, особенностью которой является способность перемещаться по установленным здесь направляющим вдоль поверхности обрабатываемой детали.
• Станки, отличающиеся особенно крупными габаритами, сами передвигаются в заданном направлении. Направляющими этим моделям служат специально смонтированные рельсы.
• Малогабаритные станки, устанавливаемые в зоне выполнения работ. Они предназначены для выполнения операций высокой точности.

Работа на станке, оснащенном числовым программным управлением, требует специальной подготовки и наличия большого количества знаний и умений.

Для работы с числовым программным управлением нужны определенные навыки и умения

Несмотря на наличие некоторых конструктивных особенностей, каждая модель имеет в своем оснащении основание, отличающееся высокой степенью надежности.

На нем фиксируется деталь. Цилиндрическая колонна радиально-сверлильного станка, на которой закреплена горизонтальная траверса, сделана таким образом, что может совершать вращательные движения.

Траверса перемещается в горизонтальной плоскости, но для выполнения операций по сверлению или созданию внутренней резьбы необходимо, чтобы в оснащении станка присутствовала сверлильная бабка с рабочим шпинделем. Именно шпиндель необходим для надежной фиксации инструмента для резьбы по металлу.

Такая конструкция довольно проста и заданная работа на стационарном оборудовании выполняется в короткие сроки с минимальной затратой физических сил.

ЧПУ сверлильный

Как работает агрегат?

Функциональность радиально-сверлильного станка зависит от качества его составляющих. Например, работа этого оборудования требует установки в сверлильной бабке коробки переключения скоростей и регулировки рабочих передач.

Все манипуляции, связанные с обработкой металлических деталей, выполняются благодаря точному и ритмичному вращению режущего инструмента.

На лицевой панели расположен своего рода центр управления станком и всеми выполняемыми операциями. От качества и особенностей электрического двигателя, которым оснащен радиально-сверлильный станок, зависит и его мощность. Однако параметры осуществляемой обработки зависят от различных факторов, в числе которых:

• диаметр создаваемого отверстия;
• наибольшее расстояние, на которое способен перемещаться шпиндель;
• номер конуса, который расположен во внутренней части шпинделя и присоединен к станку;
• количество ступеней, с помощью которых можно регулировать частоту вращения шпинделя;
• количество оборотов шпинделя.

Радиально-сверлильные станки относятся к числу сложного, но высокоэффективного и многофункционального оборудования.

Большинство таких станков используются на крупных предприятиях, а числовое программное управление значительно облегчает выполняемую работу по созданию различного диаметра отверстий в деталях самой сложной формы.

Преимущества станка с ЧПУ

Главная особенность радиально-сверлильного станка с числовым программным управлением – легкость и большая скорость обработки. Это возможно благодаря наличию комплекса оборудования, в состав которого входят системы:

• гидравлическая;
• механическая;
• электрическая.

Для создания станков используют различные металлы. Это может быть чугун или сталь высокой прочности. Процесс создания оборудования требует использования материалов, прошедших специальную обработку.

Присадочный станок предназначен для создания отверстий как сквозных, так и глухих. А оснащение его числовым программным управлением позволяет значительно ускорить производственный процесс, не снижаю уровень точности выполняемых операций.

Современные радиально-сверлильные станки, оснащенные числовым программным управлением – оборудование надежное, сверхточное, долговечное, многофункциональное.

Преимущества системы ЧПУ

У многих моделей станков увеличены размеры рабочей плиты, изменено в большую сторону число рабочих передач и встроенных скоростей шпинделя.

Все оказывает огромное положительное влияние на производительность труда, а блок ЧПУ заметно облегчает управление станком. Важно и то, насколько качественно обустроена система охлаждения. Для этого агрегаты оснащаются мощными моторами насосов.

При создании станка с ЧПУ использованы несколько схем, обеспечивающих эффективное управление и контроль производственного процесса. Например, управление вертикальным перемещением осуществляется благодаря наличию упоров и переключателей, записи программы на перфоленту или набору программы на штекерной панели.

Сегодня на производстве получили широкое распространение станки с ЧПУ, отличающиеся более сложной конструкцией. Их колонна способна выполнять полный поворот вокруг своей оси, а рабочая головка смонтирована на траверсе, способной перемещаться по вертикали.

Это доказывает, что современное оборудование, оснащенное числовым программным управлением не только упрощает выполнение привычных операций, но и гарантирует высокий уровень качества созданных деталей.

Видео: Радиально сверлильный станок

Востребованный на многих предприятиях вертикально сверлильный станок ЧПУ, подразделяется на разные виды и классы сложности. Такие станки применяют, чтобы выполнять работы по сверлению различных отверстий в заготовках; заниматься зенкерованием, рассверливанием.

Для этих операций, а также для нарезания резьбы внутри детали, пользуются свёрлами с хвостовиками цилиндрической или конической формы, резьбонарезными головками, развёртками, зенкерами, метчиками, прочим инструментом.

Преимущества

Главный параметр сверлильного оборудования – идеально точные отверстия. Достижению этой цели служат возможности таких сверлильных станков:

• настольных и на колонне;
• тех, у которых шпиндель подается автоматически;
• вертикальных – с одним и несколькими шпинделями;
• агрегатных и специализированных;
• горизонтально-центровальных, радиальных и резьбонарезных.

Учитывая особенности выпускаемой продукции, производственные объёмы, хорошо иметь в технической базе предприятия стационарное оборудование всех типов, чтобы выполнять сверление на оптимальных в данном случае станках.

Сферы применения оборудования

Основная сфера применения сверлильных станков – операции по металлообработке. Закрепление инструментов в шпинделях – вертикальное, а заготовки, подлежащие обработке, закрепляют на рабочем столе. Весьма сложно, перемещая детали, на глаз совместить ось её будущего отверстия с осью сверла. Поэтому этот процесс автоматизирован, чтобы ориентировать заготовку, получить отверстие с нужным диаметром.

Каталог оборудования с программным управлением включает следующие позиции востребованных станков:

• настольный – с одним шпинделем, используемый для сверления небольших отверстий – до 12 мм;
• радиально-сверлильный – со своей сферой применения, обрабатывающий крупные тяжёлые заготовки и высверливающий отверстия, которые надо расположить по дуге;
• горизонтально-сверлильный – для выполнения глубоких отверстий в узлах для стрелкового, артиллерийского оружия;
• центровальный – с его участием в торцах заготовок высверливают центровые отверстия;
• многошпиндельный – эффективен, если нужно одновременно просверлить несколько отверстий;
• с поворотным шпинделем – способен работать одновременно в двух плоскостях;
• агрегатный – имеет несколько силовых головок, действующих самостоятельно;
• спецстанок ограничивается набором определенных функций.

Создано оборудование, выполняющее комбинированную обработку заготовок: со сверлильной и расточной функциями одновременно, для сверления и нарезных работ (многошпиндельный вариант) и автоматические центры сверлильного профиля.

Что касается работы с древесиной, то популярны вертикальные, обрабатывающие с одной или двух сторон; выполняющие сверление вместе с фрезерными и долбёжными работами, они же предназначены для изготовления пазов, гнёзд и удаления сучков.

Станки вертикального типа

Отличительная особенность таких станков в том, что расположение режущего инструмента на стойке – вертикальное, он начинает движение благодаря мощному электродвигателю. А подвижная балка, перемещающаяся по стойке, – место для расположения основных узлов, которые обеспечивают технологический процесс.

Тип управления у большинства вертикальных станков – ручной или полуавтоматический.

Но когда нужна эффективная работа для налаживания массового производства, предпочитают вертикально-сверлильный станок с чпу. Он может быть радиальным (обычным или скоростным); с колонной коробчатого сечения, консольным или с магнитной подушкой.

Долгожитель серийного производства

Среди станков для сверления вертикального типа, есть модель2р135ф2. Ее серийный выпуск начался еще в 1979 году. Этот отечественный агрегат, вместе с другими востребованными моделями, выпускают на Стерлитамакском станкостроительном заводе. Помимо сверлильного металлообрабатывающего оборудования, предприятие производит разнообразие хонинговальных станков – шлифовально-притирочных, применяемых для валиков, плунжеров, втулок, концентрических отверстий в деталях. С заводского конвейера сходят десятки моделей металлообрабатывающего оборудования и режущего инструмента.

Если говорить конкретно о модели 2р135ф2, то она принадлежит к особо функциональным. У этого вертикального сверлильного станка с ЧПУ в револьверной головке – шесть шпинделей, стол координатный, называющийся еще и крестовым. Именно он способствует максимальной жесткости, высокой точности, обеспечивает удобную установку и смену инструмента.

На нем выполняют работы по:

• зенкованию, сверлению, рассверливанию и развертыванию;
• фрезерованию заготовок в технологическом процессе;
• обработке деталей, обходясь без предварительной разметки;
• нарезке резьбы;
• координатной обработке заготовок.

У данного вида оборудования много достоинств. Достаточно назвать лишь 5 главных:

1. Работает с большим диапазоном частоты вращения шпинделя и подач.
2. Автономно выбирает нормативный режим обработки заготовок из разного материала.
3. Достигается точность расстояний между осями у обрабатываемых отверстий.
4. Реально, включив автоматический режим, поворачивать револьверные головки.
5. Выполняет автоматически многооперационную работу с большим количеством отверстий.

По конструкции станок – предельно прост. Его основание соединено с колонной, а по вертикальным направляющим движется суппорт. На колонне произведен жесткий монтаж редуктора подач и коробки скоростей. На основании координатного стола перемещаются салазки. Они и передвигают рабочий стол в поперечном направлении. С помощью редуктора, стол может перемещаться и в другом направлении.

Модели 2Р135Ф2 было присвоено категорию качества высшего порядка, а числовое программное управление одновременно обеспечивает движение рабочего стола по двум осям – с точным позиционированием до 0,05 мм.

Оборудование новых моделей

Востребованы предприятиями и модели с ЧПУ – F6, F8, F10. Они служат для того, чтобы с высокой точностью сверлить сквозные и глухие отверстия в плоскостях и торцах мебельных щитов, заготовках из бруса. Они затем идут на изготовление корпусной мебели.

Такое оборудование нашло применение на мебельных фабриках, занимающихся массовым или серийным выпуском продукции. У станков немало преимуществ:

• за один проход заготовки обеспечивается процесс сверления всех карт присадки;
• простота в работе: нет необходимости перенастраивать станок на каждую деталь, выбирается нужная программа и устанавливается заготовка нового типа;
• легкость программирования: программа оптимизации сама выбирает вариант присадки (максимально быстрый при данном инструменте);
• возможен проходной режим работы (станок обслуживают два ) или режим возврата панели на загрузку (при работе одного оператора);
• надежная фиксация заготовок обеспечивается пневматическими тормозами;
• оборудованием можно управлять, пользуясь эргономичным пультом с отображением всех совершаемых операций.

У станочников есть возможность регулировать длину, ширину и толщину материала, а в работе участвуют вертикальные шпиндели (их 7) и 1-2 горизонтальных.

Центры сверления горизонтального типа

Сверлильные станки с чпу горизонтального расположения удобны, чтобы выполнять обработку массивных заготовок за краткое время, шпиндель с режущим инструментом – большим сверлом у них расположен в горизонтальной плоскости. На многих моделях заготовка устанавливается неподвижно. Сами же инструменты, благодаря наличию вращающегося барабана (на нем несколько подвижных шпиндельных головок), приближаются к заготовкам, безошибочно находя точки сверления.

Спектр современного сверлильного оборудования, помимо станков, которые можно встретить в гаражах, авторемонтных мастерских, мебельном производстве, в авиапромышленности и приборостроении; представлен надежными и максимально точными сверлильными центрами высокой мощности с числовым управлением, гарантирующими высочайшее качество.

Заключение

Сверлильное оборудование с возможностями числового программного управления востребовано в сфере промышленного производства, особенно вертикальный тип станков. Приобретая его, многие ориентируются на марку или руководствуются финансовыми соображениями, выбирая технику отечественного выпуска или же произведенную за рубежом. Главное, чтобы станок имел заводскую гарантию от производителя, соответствовал своему предназначению и чётко выполнял свои функции.

С ЧПУ, в отличие от обычных моделей, управляются посредством специальной программы, которая содержит все параметры выполняемой обработки. При помощи станков данного типа можно обрабатывать детали фланцевого, корпусного и плоскостного типа, используя для этого режущий инструмент различного назначения (сверла, развертки, зенкеры и прочее). На большинстве станков, оснащенных системой ЧПУ, можно с высокой точностью выполнять весь комплекс сверлильно-фрезерных операций с заготовками различной формы.

Разновидности сверлильных станков с ЧПУ

На современном рынке представлен обширный ассортимент с системой ЧПУ. Так, для приобретения в соответствии с потребностями конкретного производства сегодня доступны:

• станки с ЧПУ вертикально- и горизонтально-сверлильной группы;
• оборудование с одной шпиндельной головкой или их набором;
• аппараты, на которых инструмент сменяется вручную, применяются или специальные инструментальные магазины;
• многооперационный с ЧПУ, эффективно используемый для комплексной обработки заготовок, отличающихся даже сложной конфигурацией.

Станками, послужившими основой для создания 1-го поколения оборудования с ЧПУ, стали модели 2Н118, 2Н135, а также станок радиально-сверлильной группы 2Н55. Изначально автоматизация сверлильных станков происходила за счет установки координатных столов, позволявших автоматически располагать заготовку относительно режущего инструмента по двум координатам. На таких сверлильных станках была реализована технология обработки в полуавтоматическом режиме, параметры которой задавались при помощи штекерной панели или кулачковых механизмов (глубина обработки заготовки), сменой режимов работы режущего инструмента.

Координатно-сверлильный станок с ЧПУ модели 2550ОС1000МФ4, выпускавшийся в 80-ые года прошлого века

Это поколение автоматизированных сверлильных станков не устраивало производителей своими технологическими возможностями, поэтому появилось 2-е поколение такого оборудования, базой для которого послужили модели 2Р118Ф2, 2Р135Ф2 и др. В усовершенствованных станках автоматизировано не только передвижение рабочего стола, но и подача инструмента. Производительность таких станков повышает и то, что в их оснащении используется автоматическая револьверная головка, в которой могут одновременно фиксироваться 6 режущих инструментов.

Сверлильные станки, оснащенные системой ЧПУ, в полтора – два раза производительнее оборудования, управляемого в ручном режиме, а модели, в которых смена инструмента происходит автоматически, – в три – четыре раза.

Преимущества сверлильных аппаратов с числовым программным управлением

Благодаря универсальности, которой обладают сверлильные станки, оснащенные системой ЧПУ, их можно причислить к той же категории, к которой относится расточное, а также координатно-расточное и бесконсольно-фрезерное оборудование с вертикальной компоновкой рабочей головки. Поскольку такие станки необходимы для выполнения различных технологических операций, их конструкция выполняется с более высокой жесткостью, а также точностью компоновки всех составных элементов. В большинстве станков, относящихся к данной категории, точность позиционирования подвижных элементов конструкции составляет ±0,025–0,05 мм.

На менее универсальных моделях сверлильных станков с ЧПУ используют позиционные системы управления, а на оборудовании, которое служит для выполнения не только сверлильных, но и фрезерных технологических операций, применяют системы управления комбинированного типа – позиционные и прямоугольные. Оборудование с ЧПУ, относящееся к вертикально-сверлильной категории, оснащают рабочим столом крестового типа.

Производители сегодня представляют сверлильное оборудование с ЧПУ нескольких категорий:

• аппараты вертикально-сверлильного типа с одной несущей колонной и крестовым столом (на станках данного типа можно получать отверстия диаметром 18–50 мм (2Н135Ф2));
• одностоечные сверлильные станки вертикального типа, оснащенные крестовым столом и револьверной рабочей головкой (2Р135Ф2);
• станки вертикальной компоновки с крестовым столом и инструментальным магазином;
• сверлильные станки портального типа, выпускаемые во всех вышеуказанных модификациях (2306ПФ2) (на станках данного типа можно формировать отверстия, диаметр которых доходит до 60 мм; к данной категории относятся и координатно-сверлильные станки).

Отдельную категорию составляют присадочные сверлильные станки, оснащенные ЧПУ, которые используются для производства мебели.

Особенности конструкции сверлильных станков с ЧПУ

Для плавного и точного перемещения координатных столов, которыми оснащают сверлильное оборудование с программным управлением, их монтируют на опоры качения, а их движение в двух направлениях по горизонтали обеспечивается за счет соединения «винт – гайка качения». Конструкция привода таких столов включает в себя шаговый электродвигатель и гидроусилитель.

Кинематическая схема главного привода сверлильного оборудования с ЧПУ выполняется на базе одно- или двухскоростного электрического двигателя и коробки переключения скоростей вращения шпиндельного узла.

Управление вертикальным перемещением рабочей головки (ось Z) может быть реализовано по нескольким схемам:

• за счет использования упоров и микропереключателей;
• при помощи набора программ на специальной штекерной панели;
• набором программ на перфоленте.

Для расширения функциональности сверлильного оборудования с программным управлением и повышения эффективности его применения в его оснащении могут использоваться различные приспособления.

Сведения о производителе вертикально-сверлильного станка 2Р135Ф2

Изготовитель сверлильных станков моделей 2Р135Ф2, 2Р118Ф2, 2Н125, 2Н135, 2Н150, 2Г175 - Стерлитамакский станкостроительный завод , основанный в 1941 году.

История Стерлитамакского станкостроительного завода начинается 3 июля 1941 года, когда началась эвакуация Одесского станкостроительного завода в город Стерлитамак.

Уже 11 октября 1941 г. Стерлитамакский станкостроительный завод начал выпускать специальные агрегатные станки для оборонной промышленности.

В настоящее время завод выпускает металлообрабатывающее оборудование, среди которого - сверлильные и хонинговальные станки, токарные и фрезерные станки с ЧПУ, многофункциональные обрабатывающие центры, металлообрабатывающий и режущий инструмент.

2Р135Ф2 станок вертикально-сверлильный с ЧПУ. Назначение и область применения

Вертикальный сверлильный станок с шестишпиндельной револьверной головкой, с крестовым столом и числовым программным управлением (ЧПУ) предназначен для сверления, рассверливания, зенкования, развертывания, нарезания резьбы и фрезерования в мелкосерийном и серийном производстве различных отраслей промышленности.

Сверлильный станок 2Р135Ф2 применяют при обработке корпусных деталей и деталей типа «фланец», «крышка», «плита», «рычаг», «кронштейн».

Электросхема и ЧПУ позволяют осуществить на станке следующие тнхнологические операции:

• Сверление;
• Подрезка торца (цекование);
• Расточка;
• Нарезание резьб;
• Глубокое сверление;
• Фрезерование.

Принцип работы и особенности конструкции станка

Наличие на станке шестишпиндельной револьверной головки для автоматической смены инструмента, крестового стола с программным управлением позволяет осуществлять координатную обработку деталей типа крышек, фланцев, панелей без предварительной разметки и применения кондукторов.

Вертикально-сверлильный станок 2Р135Ф2 имеет большие диапазоны частоты вращения шпинделя и подач, которые полностью обеспечивают выбор нормативных режимов резания при обработке различных конструкционных материалов.

Станки обеспечивают точность межосевых расстояний обрабатываемых отверстий до 0,10-0,15 мм и могут работать в автоматическом цикле (в этом режиме выполняется многооперационная обработка деталей с большим числом отверстий).

Конструкция станка 2Р135Ф2 . На основании станка смонтирована колонна, по прямоугольным вертикальным направляющим которой перемещается шпиндельная бабка (суппорт), несущий револьверную головку. На колонне жестко смонтированы коробка скоростей и редуктора подач. Крестовый стол имеет основание, по которому перемещаются в поперечном направлении салазки, несущие собственно стол. Последний в свою очередь может перемещаться в продольном направлении по направляющим салазок. Перемещение салазок и стола осуществляют от редукторов.

Система числового программного управления . Станок модели 2Р135Ф2 оснащен устройством числового программного управления "Координата С70-3 ", станок модели 2Р135Ф2-1 устройством ЧПУ 2П32-3 , которые обеспечивают одновременное перемещение стола по осям X и У при позиционировании управления перемещением по оси (от координаты), дает возможность управлять поворотом револьверной головки, выбирать величину рабочей подачи и частоты вращения шпинделя. Устройство имеет цифровую индикацию, предусмотрен ввод коррекций на длину инструмента.

Позиционная прямоугольная система ЧПУ замкнутая, в качестве измерительного используют кодовые преобразователи. Точность позиционирования стола и суппорта составляет 0,05 мм, дискретность программирования и цифровой индикации равна 0,05 мм. Число управляемых координат: всего - три; одновременно - две.

Проектная организация - Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (ЭНИМС) и Стерлитамакский станкостроительный завод им. В. И. Ленина.

Станок принят к серийному производству в 1979 г.

Габаритные размеры рабочего пространства станка 2р135ф2

Фото вертикально-сверлильного станка с ЧПУ 2р135ф2

Расположение основных частей сверлильного станка 2Р135Ф2

Расположение основных узлов станка 2р135ф2

Обозначение основных частей сверлильного станка 2Р135Ф2

1. Основание станка
2. Салазки стола
3. Револьверная головка
4. Шпиндельная бабка (суппорт)
5. Коробка скоростей
6. Редуктор подач
7. Подвесной пульт управления
8. Шкаф с аппаратурой управления электрооборудованием
9. Шкаф с аппаратурой ЧПУ
10. Колонна
11. Крестовый стол

На основании (станине) 1 станка размещены салазки 2 крестового стола, имеющего телескопическую защиту направляющих. По вертикальным направляющим колонны перемещается шпиндельная бабка, на которой смонтирована шестишпиндельная револьверная головка, позволяющая осуществлять автоматическую смену инструмента по управляющей программе. Для ускорения ручной замены инструмента в револьверной головке предусмотрено специальное выпрессовочное устройство. Управлять станком можно с подвесного пульта.

Движения в станке

• Главное движение - вращение шпинделя с инструментом
• Перемещение по осям станка:
• Ось Х - продольная подача - продольное перемещение стола по направляющим салазок
• Ось Y - поперечная подача - поперечное перемещение салазок по направляющим станины
• Ось Z - вертикальная подача - вертикальное перемещение шпиндельной бабки (суппорта) по направляющим стойки
• Вспомогательные движения - ускоренное перемещение суппорта, периодический поворот револьверной головки, точные и ускоренные перемещения стола и салазок (движение позиционирования).

Для управления перемещениями стола (координаты X и Y) от программы, записанной на перфоленту, станки оборудуются различными устройствами ЧПУ (одно из наиболее распространенных - УЧПУ «Координата С-70»). Подача по координате Z осуществляется в режиме циклового управления. Для координатных перемещений стола может быть также использован ручной ввод данных на пульте ЧПУ. Наличие цифровой индикации позволяет вести визуальное наблюдение за положением стола, а также контролировать правильность записи программы на перфоленте.

В станках предусмотрена обратная связь по положению рабочих органов на каждом из двух управляемых от перфоленты перемещений. В качестве датчиков обратной связи используются круговые электроконтактные кодовые преобразователи. Перемещения револьверной головки на быстрых и рабочих ходах в обоих направлениях ограничиваются настраиваемыми кулачками, воздействующими на переключатели (электроупоры).

Кинематическая схема сверлильного станка 2Р135Ф2-1

Кинематическая схема сверлильного станка 2р135ф2-1 с УЧПУ 2П32-3

Кинематическая схема станка (рис. 4.6) состоит из следующих независимых кинематических цепей: привода главного движения (вращение шпинделей револьверной головки); привода подач крестового стола; привода суппорта с револьверной головкой; поворота револьверной головки; выпрессовки инструмента из шпинделей.

Цепь главного движения

Цепь главного движения: двухскоростной асинхронный электродвигатель M1 (N=4/4,5 кВт; n = 1470/990 об/мин) - зубчатая передача 29/41-вал I - вал II (через передачи 24/48 и 36/36 при включенных муфтах М1 и М2 или через передачу 14/36 при включенной муфте М3) -вал III (через передачи 14/36 и 48/24 при включенных муфтах М4 и М5) -вал V через коническую зубчатую передачу 21/21 - на один из шпинделей револьверной головки через передачи 35/42; 31/49; 49/47; 47/35.

Цепь привода подач крестового стола

Цепь привода подач крестового стола имеет два редуктора, один из которых осуществляет движение стола по салазкам (ось X), а второй - движение салазок по станине (ось У).

Кинематическая цепь привода салазок

Кинематическая цепь привода салазок обеспечивает их быстрое, среднее и медленное перемещения. Быстрое перемещение (со скоростью 7000 мм/мин): электродвигатель М4 (N=0,6 кВт; п= 1380 об/мин) - передачи 16/40; 34/22; 22/52; 52/34 - шариковый винт.

Перемещение со средней скоростью (200 мм/мин): электродвигатель М4 - передачи 16/64; 25/55; 25/55; 38/42; 22/52; 52/34 - шариковый винт. Медленное перемещение (со скорость 50 мм/мин): электродвигатель М4 - передачи 16/64; 25/55; 25/55; 16/64; 22/52; 52/34 - шариковый винт. На шариковом ходовом винте смонтирован датчик обратной связи.

Перемещение стола по салазкам происходит от электродвигателя М5 (N = 0,6 кВт; n=1380 об/мин); кинематическая цепь привода этого перемещения аналогична кинематической цепи привода перемещения салазок.

Цепь привода суппорта с револьверной головкой

Цепь привода суппорта с револьверной головкой: электродвигатель М2 постоянного тока (N = l,3 кВт; n = 50..2600 об/мин) - передача 13/86 (или передача 37/37 - червячная передача 4/25 - ходовой винт, оснащенный тормозной муфтой (предотвращающей произвольное опускание суппорта при отключении электродвигателя) и датчиком обратной связи ДЗ.

Цепь привода поворота револьверной головки

Цепь привода поворота револьверной головки: электродвигатель М3 (N=0,7/0,9 кВт; n= 1400..2700 об/мин) - передача 23/57 - червячная передача 1/28 - передача 16/58 - корпус револьверной головки.

Выпрессовка инструментов из шпинделей

Выпрессовка инструментов из шпинделей: электродвигатель М3 - передача 18/52 (при включенной муфте) - червячная передача 1/28 - передача 21/21 - эксцентрик, смонтированный в пазу оси поворота револьверной головки и выпрессовывающий инструмент.

Смазывание суппорта револьверной головки

Смазывание суппорта револьверной головки осуществляется принудительно по следующей схеме: электродвигатель МЗ - передачи 18/52; 52/75 - эксцентрик ЭЗ, приводящий в действие плунжерный насос.

Смазывание коробки скоростей

Смазывание коробки скоростей осуществляется от шестеренчатого насоса, приводимого в действие электродвигателем коробки скоростей через клиновой ремень. Подаваемое насосом масло поступает в распределительную камеру, где оно распределяется для смазывания всех подвижных частей коробки скоростей и электромагнитных муфт, а затем сливается в резервуар. Уровень масла контролируют маслоуказателем.

Смазывание редукторов подачи суппорта и крестового стола

Смазывание редукторов подачи суппорта и крестового стола осуществляется разбрызгиванием масла зубчатыми передачами. Уровень масла контролируют визуально с помощью маслоуказателей.

Смазывание направляющих и винтовых пар крестового стола

Смазывание направляющих и винтовых пар крестового стола осуществляют вручную с помощью лубрикатора. Подшипники шпинделей револьверной головки смазывают пластичным смазочным материалом.

Подача охлаждающей жидкости

Подача охлаждающей жидкости осуществляется от центробежного насоса. Для охлаждения инструмента в зоне резания предусмотрен индивидуальный привод, позволяющий направлять струю охлаждающей жидкости в нужное место. Подача охлаждающей жидкости в автоматическом цикле начинается при движении суппорта вниз (начало рабочей подачи) и прекращается с началом возврата суппорта в исходное положение (при этом на пульте управления должен быть включен соответствующий тумблер).

Электрооборудование станка

Электрооборудование станка состоит из отдельно стоящих шкафа релейной автоматики и УЧПУ, а также из элементов, установленных непосредственно на станке. Электрические соединения между узлами станка и УЧПУ выполнены жгутами в металлорукавах, оканчивающихся разъемами.

Электрическая схема станка обеспечивает следующие режимы его работы:

• наладочный;
• полуавтоматический с вводом задания от переключателей УЧПУ;
• полуавтоматический с вводом задания от перфоленты;
• автоматический с вводом задания от перфоленты.

Режим выбирают с помощью переключателей, расположенных на пультах управления станка и УЧПУ.

Наладка станка

Независимо от положения переключателя режимов работы на пульте УЧПУ наладочный режим включают переключателем 23, расположенным на пульте управления станка (рис. 4.7). В наладочном режиме, осуществляемом посредством органов управления, расположенных на пульте станка, производят: поворот револьверной головки в заданную позицию; выпрессовку инструмента; включение и выключение вращения шпинделя; перемещение стола по осям X и Y в соответствии с выбранной скоростью и направлением; перемещение суппорта револьверной головки по оси Z в соответствии с заданием.

Установка рабочих органов станка в нулевое положение

Установку рабочих органов станка в нулевое положение производят в автоматическом режиме перед командой «Ввод программы». При нажатии кнопки 15 суппорт револьверной головки быстро поднимается до срабатывания конечного выключателя по координате Z. Стол движется до срабатывания конечных выключателей по координатам X и У, одновременно подаются команды в УЧПУ об исходном положении рабочих органов. Цикл установки закончен.

Поворот револьверной головки

Для выбора позиции револьверной головки переключатель 24 устанавливают в нужную позицию. Нажатием кнопки 6 начинают цикл поворота револьверной головки в заданную переключателем 24 позицию. При нажатии на кнопку 6 и отсутствии задания головка совершает безостановочное движение.

Включение шпинделя в режиме «Наладка»

Включение шпинделя в режиме «Наладка» для всех операций, (кроме резьбонарезания) производят кнопкой 21, а выключение - кнопкой 22 (при резьбонарезании кнопки 21 и 22 не работают). Частоту вращения шпинделей устанавливают переключателем 27.

Перемещение рабочих органов по осям X, Y, Z

Перемещение рабочих органов по осям X, Y, Z. Выбор работающей оси производят переключателем 4.

Выбор быстрого, среднего или медленного перемещения производят переключателем 7, а выбор направления перемещения - переключателем 5.

Настройка начала программы в плоскости XY

Для настройки начала программы в плоскости XY используют оправки-ловители или центроискатели. В ручном режиме совмещают ось шпинделя с началом программы, набирают на пульте УЧПУ такие значения смещения нуля по осям X и Y, которые дают нулевые показания цифровой индикации.

Настройку станка по оси Z производят после установки режущего инструмента в шпинделе револьверной головки. В исходном положении суппорта проверяют, чтобы револьверная головка при вращении не задевала приспособление с зажатой в нем заготовкой.

Установочный чертеж сверлильного станка 2р135ф2

Технические характеристики станка 2Р135Ф2

Список литературы

1. Грачев Л.Н. Конструкция и наладка станков с программным управлением и роботизированных комплексов, 1986, стр.122
2. Панов Ф.С. Работа на станках с ЧПУ, 1984, стр.163
3. Лоскутов B.В Сверлильные и расточные станки, 1981, стр.130
4. Винников И.З., Френкель М.И. Сверловщик, 1971
5. Винников И.З. Сверлильные станки и работа на них, 1988
6. Сысоев В.И. Справочник молодого сверловщика, 1962