Координатно-фрезерні верстати. Фрезерування та механообробка на 5 координатний фрезерний верстат

П'ятикоординатний фрезерний верстат з ЧПУ відрізняється від 4 х осьових фрезерних верстатів з ЧПУ і трикоординатних полягає в тому, що в даному автоматі конструкцією передбачена шпиндельна головка, що має можливість одночасно рухатися в 2 площинах, розташованих під кутом 90 градусів по відношенню до площини деталі, над якою провадиться робота.

Якщо сказати інакше, то 5-ти осьовий станок має п'ять ступенів свободи – це означає, що фреза може здійснювати рух вгору-вниз, ставати вздовж і поперек заготовки, і до того ж в конструкцію вноситься можливість обробляти заготовку фрезою, розташованою під кутом до тіла, що обробляється. .

В іншому, їх конструкція майже не відрізняється від традиційних фрезерів із ЧПУ. Вона складається з робочого поля із системою фіксації матеріалу та крокових двигунів або сервоприводів. В основному на машини, обладнані п'ятьма координатами, встановлюються сервоприводи через їх високу точність і зворотний зв'язок.

Особливою відмінністю є кріплення до осі шпинделя, що має спеціальний поворотний механізм, що дозволяє нахиляти робочий інструмент на будь-який кут, чого не може робити 4-осьовий автомат. Також важливо відзначити, що на п'ятикоординатних машинах є спеціальні датчики, що виконують контроль за роботою.

Основні плюси обробки 5-ти координатним автоматом

Переваги обробки на 5-ти координатному автоматі не закінчуються фрезеруванням деталей, що мають складну форму. Навіть найпростіші деталі часто мають у своїй будові дуже багато елементів, які ускладнюють їх виготовлення на традиційному верстаті, наприклад, це заокруглення, боби, ребра жорсткості, жолобники.

І найважчим у всьому виробництві таких деталей є свердління багатьох отворів, розташованих не в одній площині.

Обробка матеріалів та виготовлення цих виробів є досить складним завданням для людини, яка планує процес їх виробництва. У такому випадку, фрезерний верстат з ЧПУ і з поворотною віссю дає можливість легко створювати обробку найрізноманітніших елементів деталі, не вдаючись до зупинки роботи машини і не перезакріплюючи заготовку на робочому столі.

Ця можливість не тільки значно допомагає заощадити час, що витрачається на виробництво деталі, але й забезпечить високу якість обробки, виключаючи з процесу людський фактор, тому що відсутня потреба втручання оператора під час встановлення фрези «у нуль» на початку кожної ділянки.

Фрезерні 5-ти осьові верстати з ЧПУ використовуються у виробництві та обробці великих деталей, що мають складну форму, наприклад, у рекламному бізнесі, тюнінгу автомобілів, архітектурі, виробництві побутової техніки, кораблебудуванні та, звичайно ж, ливарній промисловості.

Особливості 5-ти координатної обробки

Процес виробництва виробів на устаткуванні з Числовим програмним управлінням можна розбити на дві частини, що йдуть одна за одною:

• створення програми, яка керуватиме верстатом, безпосередня її запис у пам'ять верстата і подальша механічна обробка заготовки. Так як обробка на такому верстаті, як 5-ти координатний фрезерний, залежить тільки від можливостей обладнання, і в основному не залежать від оператора ЧПУ, то за написання програми, яка в подальшому буде використана при обробці матеріалу, безпосередньо відповідає обслуговуючий персонал.

Трохи спростивши процес, розглянемо послідовність написання програми для фрезерного верстата, що має програмне управління, у такому вигляді:

• креслення та промальовування (або взяття з інтернету готової) 3D-моделі виробу;
• продумування шляху руху ріжучого інструменту (2 типи – чорновий та чистовий);
• внесення написаної програми в пам'ять верстата та використання необхідного постпроцесора, що підходить для необхідної моделі фрезерного верстата.

В даний час дуже мало CAM-систем дають можливість програмування для одночасної роботи машини у всіх 5 осях.

Сама технологія дуже складна і має вирішувати такі питання:

• фрезерування контуру (включаючи складні форми);
• контроль положення робочого інструменту протягом усього процесу обробки (таку функцію має і фрезерний чотирикоординатний верстат із чпу та 5 координатний фрезерний верстат із чпу);
• зняття та відведення стружки від місця різу;
• постійний контроль за кутом нахилу фрези та шпинделя.

5 координатний фрезерний верстат ЧПУ має можливість проводити фрезерування як вертикальних, так і горизонтальних сторін заготовки, різання найрізноманітніших кутів, свердлівка отворів під різними кутами, і обробку елементів усередині самої деталі (поднутренностей).

За допомогою використання цих машин у людини утворюється можливість точної обробки складних поверхонь будь-яких деталей, які важко обробити на обладнанні, такому як трикоординатний фрезерний верстат з ЧПУ або 4х координатний фрезерний верстат.

Верстати нашої компанії ЧПУ Моделіст:

CNC-2030ASV-5D 5х осьовий гравірувально-фрезерний ЧПУ верстат з поворотним шпинделем по металу призначений для 5ти осьової обробки широкого спектру матеріалів різної твердості: кольорові та чорні метали, текстоліт, карбон, деревина, пластики, камінь, композитні матеріали та ін. конструкції та якісним комплектуючим має високу точність обробки матеріалів та тривалий термін служби. з розміром робочої області 200х300мм.

CNC-2030ASV -5D відмінно підходить для роботи з високими заготовками, спеціалізованим оснащенням, поворотно-похилими механізмами для повноцінної 4х/5ти осьової обробки.

Має збільшену висоту по осі Z (255 мм), а також особливе кріплення шпинделя з вильотом над поверхнею робочого столу.

Для збільшення жорсткості осі Z верстат зроблений у вигляді масивної чавунної колони.

CNC-2030ASV-5D оснащується безлюфтовим механізмом повороту шпинделя та механізмом обертання заготовки, дозволяє вести обробку деревини, пластику, композитних матеріалів будь-якими діаметрами фрез, а також кольорових металів фрезами діаметром до 8мм. Для точного налаштування позиціонування по всіх осях ця модель може бути оснащена оснащується кінцевими оптичними датчиками. Використання поворотного шпинделя значно розширює функціональні можливості верстата, дозволяючи вести обробку деталей складної форми з негативними кутами.

Основні технічні характеристики:

Матеріал станини верстата- Чавун
Робоча область- 270*190*255 мм (X Y Z)
Максимальна висота заготівлі- 240 мм (у 3х осьовому варіанті)
Розмір столу- 420*180 мм
Напрямні- профільна рейка 20мм
Повторюваність- 0,02 мм.
Максимальна швидкість переміщень- 3000мм/хв
Маса- 160 кг

Гарантійний термін служби верстата – 12 місяців.

Ціна за повний готовий до роботи комплект. До складу комплекту входять:

1. Верстат
2. Блок керування верстатом.
3. Шпиндель 1,5 кВт (6000 - 24000 об/хв), можливе встановлення шпинделя 2.2кВт(1000...800об/хв)
4. Механізм поворотної/поворотно-похилої осі. (залежно від модифікації).

5.Опціонально встановлюється система автоматичного змащення, система подачі СОЖ у зону різу

На базі CNC-2030ASV можливе побудова ЧПУ систем для вирішення індивідуальних технологічних завдань. Наприклад виготовлення рукояток для ножів та кинджалів. На даному відео показана робота верстата CNC-2030ASV-5D:

На відміну від поширеного способу виготовлення накладок для рукоятки ножа на 3х осьових верстатах, даний верстат здатний фрезерувати рукоятку вже готового ножа. Поворотний механізм за індивідуальним замовленням, зі спеціально розробленим затискачем за лезо дозволяє утримувати ніж, залишаючи вільним для обробки всю рукоять ножа. Завдяки поворотному механізму з наскрізним кріпленням заготовки з'являється можливість кріпити в патрон виріб будь-якої довжини, даючи можливість фрезерувати ручку кинджала з довгим лезом. Використовуючи можливості ЧПУ обладнання, можна виготовляти рукоятки високої якості унікальних форм з індивідуальними малюнками.

Інші відео можна переглянути, обравши вкладку "ВІДЕО РОБОТ", а також за посиланням на нашому каналі YouTube

Коротко про верстат та елементи:

Станіна

Основою верстата є станина у формі «колони», виготовлена ​​з литих чавунних елементів, з подальшою механічною обробкою. Використання чавуну дозволяє отримати практично «монолітну» станину, не схильну до деформації, що позитивно позначається при роботі з особливо міцними матеріалами. Всі елементи станини мають якісне фрезерування для сполучення між собою та встановлення конструкційних елементів, таких як профільна рейка, елементи кріплення ШВП та крокових двигунів. Якість фрезерування в даному випадку визначає точність установки всіх елементів верстата, їх співвісність та паралельність.

Стіл

Стіл є масивною пластиною відлитою з високоякісного чавуну. Поверхня столу відшліфована та оброблена до стану «дзеркала». З «поганим» литтям отримати подібну якість подальшої обробки практично нереально, через присутність раковин, повітряних камер і т.д. Стіл має додатково фрезеровані пази для кріплення заготовок, лещат, поворотно-похилих механізмів та іншого робочого оснащення (Т-паз).

Механіка

Механіка ЧПУ верстата заслуговує на особливу увагу. Все починається з 20мм профільної рейки. Профільна рейка на сьогоднішній день це найкращий вибір для побудови основи механіки високоякісного ЧПУ верстата. Встановлюються профільні рейки спеціально фрезеровані пази на станині, що забезпечує їх абсолютну паралельність між собою по кожній з осей, а так само відсутність перепаду по висоті при установці. Рейки кріпляться великою кількістю гвинтів і додатково притискаються до станини спеціальними розжареними циліндричними сухарями. Таку конструкцію кріплення рейок складно реалізувати на верстатах бюджетного сегмента через її дорожнечу та підвищені вимоги до обробки матеріалів.
По кожній осі встановлено по 4 підшипники лінійного переміщення. Для підвищення жорсткості рухомих елементів підшипники самі закріплені на деякій відстані один від одного. З одного боку, це дещо збільшує габарити верстата. З іншого дає підвищену жорсткість та відсутність люфтів у всіх площинах.
Всі рухомі частини ЧПУ верстата наводяться в дію ШВП 1605, опціонально з додатковою гайкою та «системою попереднього натягу». Ця система забезпечує повну компенсацію люфту ШВП в поздовжній площині, а також має кращий розподіл навантаження при русі, тому що все навантаження розподіляється фактично по двох незалежних гайках. Кріпляться ШВП до станини за допомогою спеціальних опорних блоків. Весь верстат приводиться в рух кроковим двигуном NEMA 23 100мм.

Керуюча електроніка

Управління кроковим двигуном реалізовано на дискретних драйверах Leadshine DM556. Дані драйвери мають вбудований DSP процесор, який контролює роботу всього драйвера (відстеження струму, дроблення кроку, антирезонансний алгоритм). Компанія Leadshine є на сьогоднішній день одним із лідерів з виробництва драйверів крокових двигунів. Управління блоком електроніки за замовчуванням здійснюється комп'ютером LPT. Також можливе управління верстатом по USB або Ethernet.

Шпіндель

Цей верстат має на своєму борту високоякісний шпиндель потужністю 1,5 кВт рідинного охолодження. Управління проводиться частотним перетворювачем, що дозволяє проводити регулювання обертів ріжучого інструменту в діапазоні 6-24 тисяч обертів на хвилину.

Додаткові опції (доступні на замовлення):

Установка шпинделя 2,2 кВт

Датчик інструменту.Допомагає з високою точністю налаштувати положення ріжучого інструменту по висоті відносно оброблюваної поверхні.

Установка серво-крокових двигунів.Серво-кроковий привід відрізняється від класичного наявністю ланцюга зворотного зв'язку з енкодером та гнучким струмовим керуванням режимами роботи двигуна. Використання серво-крокових двигунів дозволяє підвищити продуктивність верстата при інтенсивній роботі за рахунок зниження кількості збоїв через пропуск кроків. Також використання серво-крокових двигунів дозволяє працювати з більшими швидкостями і прискореннями, в порівнянні зі звичайними кроковими двигунами, що позитивно позначається на швидкості обробки.

Система змазки. Верстат може бути оснащений напівавтоматичною системою подачі мастила. Подача масла здійснюється до кожного підшипника лінійного переміщення та до гайок ШВП. Регулювання подачі та кількості мастила, що подається, регулюється спеціальним вузлом дозування та розподілу. Використання системи мастила дозволяє значно збільшити робочий ресурс рухомих елементів верстата та покращити експлуатаційні показники.

Комп'ютери. Пошук стабільного ПК для ЧПУ є непростим завданням. Комп'ютер, запропонований нами, протестований і налаштований для роботи зі верстатом, має на борту всі необхідні для роботи програми.

П'ятикоординатні обробні центри від найкращих виробників Німеччини та Тайваню, продемонстровані компанією «Сучасні Технології Металообробки», поєднують у собі найкращі напрацювання відомих брендів. Для створення верстатів виробник зміг скомбінувати переваги токарного обладнання та фрезерно-свердлильних центрів. Завдяки сучасному 5-координатному центру виробничі можливості якісної обробки деталей зростають у кілька разів. У процесі обладнання робочих місць зникає гостра необхідність у нераціональному наповненні робочого простору. Завдяки багатофункціональності, універсальності та прогресивному конструктивному складанню центрів, немає потреби в додатковому оснащенні та закупівлі зайвого обладнання. Центр дозволяє виконувати робочі місії максимально швидко та чітко, знижуючи трудомісткість виготовлення деталей. Важлива особливість: висока продуктивність і дивовижна гнучкість при переналагодженні будуть оцінені професіоналами, які звикли до швидкої і чіткої роботи.

Професійне обладнання від компанії з бездоганною репутацією

Група компаній СТМ довго радує вітчизняного споживача продукцією від провідних світових виробників. На базі торгового майданчика сформовано максимально повний асортимент металообробних верстатів. Фахівці компанії працюють у всій Росії, надаючи як сервіс торгового профілю, а й реалізують повний комплекс послуг із супроводу виробничих локацій. Майстри "СТМ" розробляють інжинірингові проекти, аналізують роботу на підприємстві, розробляють ТУ, постпроцесори та програми для ультрасучасного обладнання, створюючи максимально сприятливу основу для запуску прогресивного обладнання. І найголовніше: допоможуть вибрати п'ятикоординатний обробний центр, ціна якого буде прийнятною для потенційного покупця, а функціональна, що залишає, максимально відповідає найсуворішим критеріям якості та потребам клієнта.

Безумовні переваги п'ятикоординатного центру

П'ятикоординатний центр з ЧПК управлінням експлуатується на різних підприємствах, завдяки широкому функціоналу та можливості працювати з переважною більшістю матеріалів. Один центр здатний виконати цикл найскладніших операцій, які вимагають високої майстерності та точності у роботі. Оператор встановлює комп'ютерну програму, дозволяючи філігранно обробляти деталі та формувати облицювання їх кромки, що зазвичай потребує додаткової вправності. Верстат дозволяє швидко та якісно зробити комплексну механічну обробку деталей високого рівня складності: валів, гільз, лопаток двигунів, штампів, пресоформ та ін. Центри дозволяють оперувати різними видами фрез, свердлів та зенкорів, витрачаючи мінімум часу та сил на переформатування процесу. Різьблення, розточування деталей з титану, чавуну та сталі відбувається динамічно і точно, завдяки силовій фрезерній головці та жорсткій конструкції.

Виробляємо та продаємо фрезерні п'яти координатні верстати з ЧПУ по дереву, металу, пластику, каменю та іншим матеріалам.

У нас можна купити 5 координатний верстат за доступною ціною для підприємств деревообробки, металообробки та інших виробничих компаній.

5d верстати СК «Роутер»

Наші п'ятикоординатні верстати є фрезерно-гравіювальним обладнанням з числовим програмним управлінням.

Як система ЧПУ використовується пульт власної розробки під управлінням LinuxCNC у захисному виконанні та стійки Heidenhain, Delta або російські Балт-Систем, Титан залежно від розв'язуваного завдання чи переваг замовника.

Оброблювані матеріали

У каталозі СК «Роутер» представлені моделі портальної конструкції та з рухомим столом, на який встановлюється глобусний стіл для обробки по 5 координатах. Також є посилені верстати підвищеної жорсткості. Тому спектр оброблюваних матеріалів дуже широкий: від м'яких металів та порід дерева до твердих сплавів.

Залежно від завдань замовника наші інженери допоможуть не тільки підібрати обладнання, але й проконсультують з технології обробки, вибору інструменту та режиму різання.

Застосування 5-ти координатних верстатів

Наші 5-ти координатні верстати використовуються на підприємствах різних сфер: від зуботехнічних лабораторій, де за їх допомогою виготовляють зубні протези та коронки, до підприємств авіабудування, де наші 5d верстати використовують для обробки великогабаритних виробів із особливо складною геометрією.

Завдяки універсальності наших фрезерних верстатів, вони стануть корисним та надійним «працівником» на будь-якому виробничому підприємстві: від деревообробки до авіа- та суднобудування.

Комплектація верстатів

Залежно від завдань 5-ти координатні верстати можуть бути доукомплектовані вимірювальними щупами, автоматичною зміною інструменту, системою СОЖ, захисним кабінетом, вакуумним столом та іншим корисним оснащенням, яке ми виробляємо також самі на своєму заводі.

Якщо потрібна консультація інженера

Телефонуйте за вказаним вгорі сайту телефоном або приїжджайте в гості. Двері нашого заводу відчинені для відвідування за попереднім записом. У ході візиту ви зможете познайомитися з керівництвом, отримати консультації інженерів та технологів за своїм завданням, оглянути завод та переконатися, що СК «Роутер» - виробниче підприємство, що діє.

Високотехнологічний 5-координатний фрезерний верстат з ЧПУ від виробника «Cutmaster» відноситься до категорії техніки з великим функціоналом. Головна відмінність від агрегату з трьома координатами полягає в наявності поворотної фрезерної головки. За рахунок даного елемента здійснюється контроль одразу двох перпендикулярних площин. Таким чином, у майстра є можливість використання вільного шпинделя під час вертикальної обробки виробу.

Особливості 5-координатного фрезерного верстата з ЧПУ

Крім здійснення стандартних рухів, фрезерна головка може повертатися під кутом. Таким чином, не змінюючи початкового положення деталі, можна виконувати цілу низку операцій, включаючи свердління, обточування, фрезерування та обробку фасок. Завдяки цьому досягається оптимізація виробничого циклу та збільшення виробітку.

Враховуючи точність та швидкість виконання технічних завдань, 5-координатним фрезерним верстатом із ЧПУ можна замінити кілька одиниць звичайного обладнання. Cutmaster пропонує широкий модельний ряд агрегатів, тому для правильного вибору потрібно визначитися з переліком експлуатаційних параметрів. При використанні наших верстатів на виробництві:

Досягається бездоганна фінішна обробка поверхонь.

Скорочується час, необхідне випуск 1 одиниці продукції.

З'являється можливість працювати на 5-координатному фрезерному верстаті з ЧПУ з металами, що важко обробляються.

Збільшується якість та точність виготовлення деталей будь-якої ваги та обсягу.

Консультанти компанії завжди раді надати вичерпну інформацію щодо кожної моделі. Устаткування постачається з довгою гарантією від виробника. У разі потреби у нас можна придбати надійні комплектуючі для цього обладнання. Оформити покупку 5-координатних верстатів з ЧПУ можна телефоном або онлайн.