Вертикальный токарный станок с ЧПУ

Вертикальный токарный станок с ЧПУ – это станок, предназначенный для обработки деталей вращения, отличающийся вертикальным расположением шпинделя. Это обеспечивает удобство загрузки крупных и тяжелых деталей, а также эффективное удаление стружки. Преимуществами являются высокая точность, производительность и возможность автоматизации процесса обработки.

Что такое вертикальный токарный станок с ЧПУ?

Вертикальный токарный станок с ЧПУ (числовым программным управлением) – это тип токарного станка, в котором шпиндель, вращающий заготовку, расположен вертикально. В отличие от горизонтальных токарных станков, где шпиндель расположен горизонтально, вертикальное расположение облегчает загрузку и выгрузку тяжелых и крупных деталей, поскольку они могут быть просто установлены сверху.

Основные компоненты вертикального токарного станка с ЧПУ

Типичный вертикальный токарный станок с ЧПУ состоит из следующих основных компонентов:

• Шпиндель: Вращает заготовку с высокой точностью.
• Стол: Поддерживает и вращает заготовку, может перемещаться по осям X и Z.
• Револьверная головка: Содержит различные режущие инструменты, которые автоматически меняются в процессе обработки.
• Система ЧПУ: Управляет всеми движениями станка на основе заданной программы.
• Система охлаждения: Подача смазочно-охлаждающей жидкости для охлаждения инструмента и заготовки.
• Станина: Обеспечивает жесткую основу для всех компонентов станка.

Преимущества вертикальных токарных станков с ЧПУ

Использование вертикальных токарных станков с ЧПУ предоставляет ряд значительных преимуществ:

• Обработка тяжелых деталей: Вертикальная конструкция позволяет легко обрабатывать детали большого веса, которые сложно закрепить на горизонтальных станках.
• Экономия пространства: Вертикальные станки часто занимают меньше места в цехе по сравнению с горизонтальными станками, особенно при обработке деталей большого диаметра.
• Удаление стружки: Благодаря гравитации стружка автоматически падает вниз, что облегчает её удаление и предотвращает её накопление в зоне резания.
• Высокая точность: Современные системы ЧПУ обеспечивают высокую точность обработки и повторяемость результатов.
• Автоматизация: Возможность интеграции с системами автоматической загрузки и выгрузки деталей, что повышает производительность.

Области применения вертикальных токарных станков с ЧПУ

Вертикальные токарные станки с ЧПУ широко применяются в различных отраслях промышленности:

• Авиационная промышленность: Обработка деталей двигателей, шасси и других компонентов самолетов.
• Автомобильная промышленность: Производство тормозных дисков, ступиц колес, шестерен и других деталей.
• Нефтегазовая промышленность: Изготовление фланцев, клапанов и других компонентов для бурового оборудования.
• Энергетика: Производство деталей для турбин и генераторов.
• Тяжелое машиностроение: Обработка крупных и тяжелых деталей для станков и оборудования.

Как выбрать вертикальный токарный станок с ЧПУ

Выбор подходящего вертикального токарного станка с ЧПУ – это важный шаг, требующий тщательного анализа. Вот несколько ключевых факторов, которые следует учитывать:

Определение потребностей производства

Прежде всего, необходимо определить, какие детали будут обрабатываться на станке. Важно учитывать следующие параметры:

• Максимальный диаметр и высота заготовки: Определяет размер рабочего пространства станка.
• Вес заготовки: Определяет грузоподъемность стола станка.
• Материал заготовки: Влияет на выбор мощности шпинделя и режущего инструмента.
• Требуемая точность обработки: Определяет класс точности станка.
• Объем производства: Влияет на необходимость автоматизации процесса.

Технические характеристики станка

После определения потребностей производства необходимо оценить технические характеристики различных моделей станков:

• Мощность шпинделя: Определяет производительность станка при обработке различных материалов.
• Диапазон скоростей шпинделя: Позволяет выбирать оптимальную скорость резания для различных материалов и операций.
• Количество осей: Определяет сложность обрабатываемых деталей. Стандартные станки имеют 2-3 оси (X, Z, C), но для более сложных деталей могут потребоваться станки с 4-5 осями.
• Тип револьверной головки: Определяет количество инструментов, которые могут быть установлены на станке.
• Система ЧПУ: Выбор системы ЧПУ зависит от требований к функциональности и удобству программирования. Популярные производители – Fanuc, Siemens, Heidenhain.

Оценка надежности и сервисной поддержки

Важно выбирать станки от проверенных производителей, предлагающих качественную сервисную поддержку и наличие запасных частей. Необходимо учитывать репутацию производителя, наличие сервисных центров в регионе и доступность технической документации.

Примеры технических характеристик вертикального токарного станка с ЧПУ (Leaps)

Приведем пример технических характеристик вертикального токарного станка с ЧПУ производства Leaps:

Источник данных: Leaps CNC

Проверка станка в работе

Перед покупкой рекомендуется посетить предприятие, где уже используется интересующая модель станка, и оценить его работу в реальных условиях. Это позволит убедиться в соответствии станка заявленным характеристикам и надежности.

Программирование вертикального токарного станка с ЧПУ

Программирование вертикального токарного станка с ЧПУ выполняется с использованием специальных языков программирования, таких как G-код и M-код. Программирование может выполняться вручную или с использованием систем автоматизированного проектирования и производства (CAD/CAM).

Основные G-коды

G-коды используются для задания траектории движения инструмента:

• G00: Быстрое перемещение.
• G01: Линейная интерполяция (перемещение по прямой с заданной скоростью).
• G02: Круговая интерполяция по часовой стрелке.
• G03: Круговая интерполяция против часовой стрелки.
• G90: Абсолютная система координат.
• G91: Относительная система координат.

Основные M-коды

M-коды используются для управления вспомогательными функциями станка:

• M03: Включение шпинделя по часовой стрелке.
• M04: Включение шпинделя против часовой стрелки.
• M05: Остановка шпинделя.
• M08: Включение подачи охлаждающей жидкости.
• M09: Выключение подачи охлаждающей жидкости.
• M30: Конец программы.

Пример программы для вертикального токарного станка с ЧПУ

Пример простой программы для обработки торца детали:

N10 G90 G54 G00 X100 Z10N20 M03 S1000N30 G01 Z0 F100N40 G00 X110N50 Z10N60 M05N70 M30

В этой программе:

• N10: Перемещение в начальную точку (X100, Z10) в абсолютной системе координат (G90) с использованием коррекции нуля детали G54 и быстрой подачи G00.
• N20: Включение шпинделя (M03) со скоростью 1000 об/мин (S1000).
• N30: Подвод инструмента к поверхности детали (Z0) с рабочей подачей 100 мм/мин (F100).
• N40: Отвод инструмента в сторону (X110).
• N50: Отвод инструмента в исходное положение (Z10).
• N60: Остановка шпинделя (M05).
• N70: Конец программы (M30).

Обслуживание вертикального токарного станка с ЧПУ

Регулярное обслуживание вертикального токарного станка с ЧПУ является важным фактором обеспечения его надежной и долговечной работы. Обслуживание включает в себя:

• Ежедневный осмотр: Проверка уровня масла, охлаждающей жидкости, состояния режущего инструмента.
• Еженедельная очистка: Удаление стружки, грязи и пыли с рабочих поверхностей станка.
• Ежемесячная смазка: Смазка направляющих, подшипников и других подвижных частей станка.
• Ежегодная проверка: Проверка точности станка, калибровка системы ЧПУ, замена изношенных деталей.

Заключение

Вертикальный токарный станок с ЧПУ – это высокопроизводительное и универсальное оборудование, позволяющее обрабатывать широкий спектр деталей. Правильный выбор, программирование и обслуживание станка обеспечивают эффективное и экономичное производство. При выборе оборудования, например, от компании Leaps, важно учитывать все особенности производства и требования к обрабатываемым деталям.