Координатно-расточной станок — применение и особенности

Среди токарного оборудования станки, относящиеся к координатно-расточной группе, считаются самыми точными. Координатно-расточной станок устанавливается для получения сложных деталей, производство которых вызывает много 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 тысячной миллиметра. При этом устройство может контролировать точность размеров, а также расположения заготовки автоматически.

Область применения

Координатно-расточные станки для дерева и металла не сильно отличаются друг от друга, разница заключается 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, предназначенных для направления инструмента.

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

• Получение глухих и сквозных отверстий.
• Выполнение финишного прохода по поверхности фрезой.
• Расточки и развертки.
• Разметочные работы и обработка торцевых поверхностей.
• 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 большой точностью относительно друг друга.

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

Устанавливаемые инструменты координатно-расточного станка позволяют проводить и разметку деталей, в основном межцентровых расстояний. Особенности конструкции позволяют создавать отверстия, расположенные под углом или во взаимно перпендикулярных плоскостях. Шпиндель координатно-расточного станка позволяет выполнять создание отверстий, находящихся 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 в хорошем состоянии, 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 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 параметры следует уделить внимание тому, что их применение рентабельно в случае необходимости точного позиционирования инструмента. При этом выделяют:

• Модели с одной стойкой.
• Двухстоечный координатно-расточной станок.

В чем заключается разница этих моделей? Рассматривая описание координатно-расточных станков надо 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.

Особенности конструкции

Горизонтальный координатно-расточной металлообрабатывающий станок получил большое распространение, поскольку 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:

• Основная часть конструкции представлена станиной, где расположены все узлы.
• 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.
• Крестовой стол. Принцип работы этого оборудования определяет возможность перемещения заготовок в двух направлениях.

Двухстоечные координатно-расточные станки производители выпускают со следующими узлами:

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

Практически всегда 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 располагаться блоки управления: их виды зависят от того, какая фирма занимается производством оборудования, и какая система управления установлена.

Принцип действия

На момент производства рассматриваемого оборудования учитываются такие моменты:

• Деталь закрепляется на столе, который, как ранее было отмечено, может передвигаться по установленным направляющим. Этот момент определяет то, что можно проводить получение отверстий растачиванием
• 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.
• Расточная головка и траверса закрепляются оператором на необходимой высоте, которая зависит от размеров детали.

Рассматривая токарно-расточной станок надо уделить внимание тому, что позиционирование шпинделя проводится таким образом:

• Описание этого оборудования определяет возможность позиционирования путем установки стола благодаря перпендикулярно расположенным относительно друг другу направляющим.
• Устанавливаемая головка может перемещаться по траверсе. Поэтому токарно-расточной станок может использоваться 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 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 высокой, а производство проводится в течение короткого промежутка времени, следует уделить внимание координатно-расточным станкам 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 значительно снижается вероятность появления погрешности. Поэтому ГОСТ сегодня соблюсти можно при установке моделей, которые снабжаются блоком ЧПУ.

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

Достоинствами моделей с блоком числового программного управления можно назвать:

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

Однако есть и несколько существенных недостатков:

• Большая стоимость. Применение современных технологий определяет существенное удорожание оборудования. Поэтому рентабельность установки станков с ЧПУ должна быть тщательно просчитана.
• 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 невозможно.
• 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.
• 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 необходимую 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. Самыми распространенными моделями считаются 2В440А, 2Д450, 2А450. При выборе самой подходящей модели уделяют внимание следующим моментам:

• Максимальные размеры заготовки.
• Масса конструкции.
• Максимальный и минимальный диаметр отверстия.
• Скорость, с какой может вращаться режущий инструмент.
• Максимальный вес заготовки.
• 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.