Что такое станки с чпу, и какие технологические операции они выполняют

Разновидности станков

На сегодняшний день существует множество типов токарных станков. Каждый из них отличается своими характеристиками, функциональными возможностями, системой управления и конструкцией.

Виды токарного оборудования:

Токарно-винторезные. Считаются самыми распространёнными станками. Используются для изготовления единичных деталей и серийного производства. С их помощью можно изготавливать резьбу с наружной и внутренней стороны заготовок, обтачивать цилиндрические и конусовидные заготовки, обрабатывать торцы. Винторезные модели позволяют мастеру создавать отверстия различного диаметра, проводить зенкеровку и развертку. При наличии копировального устройства появляется возможность создавать сложные контуры без фасонных резцов.
Сверлильные. Большая группа оборудования, к которой относится вертикальный токарный станок, радиальный, одношпиндельный, многошпиндельный и горизонтальный. С помощью таких машин сверлятся отверстия разного диаметра, создаётся резьба

При выборе сверлильных станков требуется уделять внимание ходу шпинделя, мощности электродвигателя, расстоянию от рабочего стола до патрона, максимальному диаметру создаваемых отверстий.

Расточные. Многофункциональное оборудование, которое позволяет создавать отверстия в заготовках, нарезать резьбу мечиками, создавать пазы на поверхности деталей, зенкеровать и растачивать отверстия

Для точной обработки используют алмазные расточные станки.
Шлифовальные. Станки, на которые устанавливаются диски со сменными шлифовальными кругами. С их помощью обрабатываются детали различной формы с наружной и внутренней стороны. Дополнительно можно разрезать заготовки, затачивать режущие инструменты. Качество обработки зависит от зернистости шлифовального круга. Крупной фракцией снимают грубые слои металла с заготовки. Мелкая фракция предназначена дли финишной шлифовки.
Притирочные. На рабочей части устанавливаются специальные притиры, на поверхности которых нанесён абразивный порошок.
Хонинговальные. На шпинделе таких станков закрепляется специальная головка (хонон), которая представляет собой бруски с нанесение абразивного порошка. Рабочая часть вращается и движется в двух направлениях, обрабатывая неподвижное отверстие в заготовке.
Зубообрабатывающие. На таком оборудовании устанавливается множество фасонных резцов.

Также нельзя забывать про резьбообрабатывающее и фрезерное оборудование. Они используются для обработки отверстий, нарезания резьбы, торцевания, создания деталей различной формы. В магазинах можно увидеть универсальные токарные станки с ЧПУ. Это универсальное оборудование, которое может выполнять различные задачи. После настройки программы оператором, система сама начинает работу.

Токарно-сверлильный станок

Конструкция

Конструкция станков для металлообработки представляет собой связь нескольких ключевых деталей и механизмов. Основные рабочие элементы оборудования:

1. Литая станина. Выполняет роль основания. На ней закрепляются остальные детали машины. Должна гасить вибрации, возникающие от работы двигателя.
2. Система управления. Представляет собой пульт для настройки подвижных механизмов.
3. Шпиндель с патроном для оснастки.
4. Рабочая поверхность с зажимами для заготовок.

Помимо ключевых узлов выделяют направляющие, защитные щитки, суппорта, подвижные бабки и другие дополнительные элементы. Нельзя забывать про системы охлаждения. Они могут быть воздушными и жидкостными. Используются на промышленном оборудовании при больших нагрузках. На устройствах с ЧПУ устанавливаются дополнительные электродвигатели, которые отвечают за подвижность рабочей части оборудования по направляющим.

https://youtube.com/watch?v=9zrEdr1eXTo

В продаже присутствуют разные виды металлообрабатывающих станков. Они различаются по конструкции, функциональности, предназначению, габаритам, системам контроля. При выборе производственной машины следует учитывать эти особенности. Для серийного производства выбирают износоустойчивые конструкции. В гараж или мастерскую подойдёт менее производительное оборудование.

История

Сам метод ткачества появился ещё в каменном веке. Первоначально ткацкий станок был вертикальным (сохранились до наших дней у некоторых индейских племён; используется для ковроткачества). Повсеместно для ткачества использовались разного рода ручные приспособления (дощечки, бёрдышки). Позднее был изобретён горизонтальный ткацкий станок.
В Средние века эта профессия не пользовалась большим уважением. В странах Европы распространённым сырьём для пряжи были шерсть и лён, а также импортируемые из Азии хлопок и шёлк. Появление ткацкого станка позволило производить ткани высокого качества. Тем не менее, эпоха индустриализации положила конец этой ранее распространённой профессии. Многие ткачи были повергнуты в нищету, став одними из первых, кто почувствовал на себе негативные последствия индустриализации. Именно ткачи бунтовали против массового внедрения станков и замену мануфактур и надомных ткачей фабриками (луддиты). Этой теме посвящена драма Герхарта Гауптмана «Ткачи» (нем. Die Weber, 1892), рассказывающая о восстании ткачей в Силезии (нем. Schlesischer Weberaufstand, 1844).

Эпоха перфокарт

Сам принцип жаккардовой машины — возможность менять последовательность работы станка, загружая в него новые карты — был революционным. Сейчас мы называем это словом «программирование». Очередность действий для жаккардовой машины задавалась двоичной последовательностью: есть отверстие — нет отверстия.

1824. Разностная машина. Бэббиджа Первый опыт постройки Чарльзом Бэббиджем аналитической машины был неудачным. Громоздкое механическое устройство, представляющее собой совокупность валов и шестерней, вычисляло довольно точно, но требовало слишком сложного обслуживания и высокой квалификации оператора.

Вскоре после того как жаккардова машина получила широкое распространение, перфорированные карты (а также перфорированные ленты и диски) стали применять в разнообразных устройствах.

Челночный станок

На начало XIX века основным видом автоматического ткацкого устройства был челночный станок. Устроен он был довольно просто: вертикально натягивались нити основы, а пулеобразный челнок летал между ними туда и обратно, протаскивая через основу поперечную (уточную) нить. Испокон веков челнок протаскивался руками, в XVIII веке этот процесс был автоматизирован; челнок «выстреливался» с одной стороны, принимался другой, разворачивался — и процесс повторялся. Зев (расстояние между нитями основы) для пролета челнока обеспечивался с помощью бердо — ткацкого гребня, который отделял одну часть нитей основы от другой и приподнимал ее.

Но, пожалуй, самое известное из таких изобретений- и самое знаковое на пути от ткацкого станка к компьютеру- это «аналитическая машина» Чарльза Бэббиджа. В 1834 году Бэббидж, математик, вдохновленный опытом Жаккара с перфокартами, начал работу над автоматическим устройством для выполнения широкого спектра математических задач. До этого он имел неудачный опыт постройки «разностной машины», громоздкого 14-тонного чудовища, заполненного шестеренками; принцип обработки цифровых данных с помощью шестеренок использовался со времен Паскаля, и вот теперь на смену им должны были прийти перфокарты.

1890. Табулятор Холлерита. Табулирующая машина Германа Холлерита была построена для обработки результатов всеамериканской переписи населения 1890 года. Но оказалось, что возможности машины выходят далеко за рамки поставленной задачи.

В аналитической машине присутствовало все, что есть в современном компьютере: процессор для выполнения математических операций («мельница»), память («склад»), где хранились значения переменных и промежуточные результаты операций, было центральное управляющее устройство, которое также выполняло функции ввода-вывода. В аналитической машине должны были использоваться перфокарты двух типов: большого формата, для хранения чисел, и поменьше — программные. Бэббидж работал над своим изобретением 17 лет, но так и не смог его закончить — не хватило денег. Действующую модель «аналитической машины» Бэббиджа построили только в 1906 году, поэтому непосредственным предшественником компьютеров стала не она, а устройства, называемые табуляторами.

Табулятор — это машина для обработки больших объемов статистической информации, текстовой и цифровой; информация вводилась в табулятор при помощи огромного количества перфокарт. Первые табуляторы были разработаны и созданы для нужд американского офиса переписи населения, но вскоре их использовали уже для решения самых разных задач. С самого начала одним из лидеров в этой сфере стала компания Германа Холлерита, человека, который изобрел и изготовил в 1890 году первую электронную табулирующую машину. В 1924 году компания Холлерита была переименована в IBM.

Когда на смену табуляторам пришли первые ЭВМ, принцип управления с помощью перфокарт сохранился и здесь. Куда удобнее было загружать в машину данные и программы с помощью карточек, нежели переключая многочисленные тумблеры. Кое-где перфокарты используются и по сей день. Таким образом, почти 200 лет главным языком, на котором человек общался с «умными» машинами, оставался язык перфокарт.

Виды металлообрабатывающих станков

Оборудование, использующееся в обрабатывающей промышленности и металлообработке, имеет множество разновидностей. От вида станка зависит его конструкция, способ управления и оснастка. По функционалу промышленное оборудование можно разделить на две большие группы:

1. Специализированные — машины, выполняющие только одну определённую опцию. Чаще всего, не подлежат перенастройке.
2. Многофункциональные (универсальные) — комбинированные станки. Могут выполнять несколько производственных процессов.

Классификация оборудования для обработки металла по типам:

1. Отрезные — машины, использующиеся для раскроя металлических листов и разрезания заготовок. К ним относятся ленточнопильные и циркулярные машины.
2. Фрезерные — устройства с рабочей поверхностью, на которой закрепляется фреза. На неё передаётся крутящий момент от шпинделя. При вращении фреза снимает слой металла с заготовки. Используются для обработки торцов, сверления отверстий и других операций.

В отдельную группу выделяют оборудование для нарезания наружной и внутренней резьбы. Также можно выделить домашние и производственные аппараты. Первые предназначены для небольших мастерских и гаража, вторые для серийного производства определённых деталей. Остальные группы оборудования для металлообработки будут описаны ниже.

Технология и оборудование для гибки листового металла

Листовая гибка – одна из наиболее распространённых операций обработки давлением. Её популярности способствует немалые технологические возможности получаемых изделий, а также относительная простота конструктивных схем деформирующего оборудования. Достаточной известностью пользуются польские (Metalmaster), китайские (Decker, Stalex), российские листогибы, листогибочные станки, производимые в США (Тапко, Ван Марк), а многие конструктивные исполнения листогибов доступны для изготовления своими руками. Производство листогибов занимает важный сегмент в профиле выпуска продукции прессостроительными компаниями.

Ручной мобильный листогиб

В словаре Д.Н. Ушакова

СТАНО́К, станка, ·муж.1. Почтовая или ямская станция, а также вообще место для отдыха и мены лошадей в пути (·старин., ·обл. ).| Название небольшого поселка в Сибири. Станок на берегу Енисейского залива.| То же, что становище» title=’что такое становище, значение слова становище в словаре Ушакова’>становище (·обл. ).2. Отгороженное место в конюшне для одной лошади, стойло (спец. воен.). Окликнув лошадь, вошел в станок.| Дощатая перегородка (спец., воен.). Езда между расставленными станками служит подготовкой к езде по пересеченной местности.3. Приспособление, в которое ставят лошадь при ковке, лечении с целью лишить ее свободы движений (спец.). «У кузницы бьется лошадка в станке.» Некрасов.II. СТАНО́К, станка, ·муж.1. Машина для обработки металла, дерева и других материалов; приспособление для того или иного производства. Токарный станок. Фрезерный станок. Строгальный станок. Сверлильный станок. Ткацкий станок. Печатный станок. «В кухне злится повариха, плачет у станка ткачиха.» Пушкин. Рабочий от станка.2. Лафет, металлический устой (с колесами для передвижения), на котором укреплено тело орудия, пулемета (воен.). Пулеметный станок.3. Тележный остов, на котором устанавливается кузов (спец.). «Навалены косули, грабли, бороны, багры, станки тележные, ободья, топоры.» Некрасов.

С чего начать?

На самом старте, конечно же, нужно подумать о сбыте. Если этого не сделать, то можно остаться в минусах, с приобретенным оборудованием и нереализованной продукцией на руках.

Один из эффективных и универсальных методов проверки спроса на товар – это доски объявлений в интернете. Даете объявления на разные категории товаров и получаете звонки. Количество входящих звонков и общение с потенциальными покупателями позволит вам прощупать спрос и определиться с наиболее востребованной продукцией. И пусть вас не останавливает отсутствие товара на данном этапе, просто говорите что товар закончился и что вы перезвоните как только он появится.

Далее поговорим об оборудовании для производства на дому, с указанием примерной стоимости, для вашего ориентирования. При желании, вы всегда можете найти б/у оборудование, которое обойдется значительно дешевле.

Механический ткацкий станок

Механический ткацкий станок

В 1272 году в Болонье был изобретён способ механического скручивания нитей, который в последующие триста лет местные ткачи хранили в строжайшем секрете. А вот задача изобретения механического ткацкого станка казалась неразрешимой вплоть до 18-го века. Даже Леонардо Да Винчи не смог изобрести механический ткацкий станок. Лишь в 1733 году молодой английский механик Джон Кей сделал первый механический челнок для ткацкого станка. В России такой челнок прозвали самолётом, потому что изобретение исключило необходимость вручную пробрасывать челнок и позволило вырабатывать широкие ткани на машине, обслуживаемой одним ткачом.

В то время изобретение Кея не вызвало поддержки ни у английских промышленников, ни у ткачей, а Лондонское Общество Искусств и Промышленности вообще заявило, что не знает ни одного человека, который понимал бы, как использовать эти челноки.

Дело Кея продолжил выпускник Оксфорда, англиканский церковный служитель и поэт Эдмунд Картрайт. В 1785 он получил патент на механический ткацкий станок с ножным приводом и построил в Йоркшире прядильно-ткацкую фабрику на двадцать таких устройств. Уже к тридцатым годам 19 века в картрайтовский станок была добавлена масса технических новшеств. Подобных машин на фабриках становилось всё больше, а обслуживало их всё меньшее число работников. В России первые механический ткацкие станки появились уже в конце 18-го века. В 1798 году была создана в Петербурге Александровская мануфактура – первая текстильная фабрика в России.

Наиболее трудоёмкими при работе на механических станках были смена и зарядка челнока. Кроме того, ткач должен был постоянно следить за обрывом основной нити и останавливать машину для устранения недостатков. Лишь после того, как в 1890 году Джеймс Нортроп придумал способ автоматизированной зарядки челнока, фабричное ткачество совершило настоящий прорыв. Уже в 1894 году фирма Нортропа разработала и вывела на рынок первый автоматический ткацкий станок. Следом появился и серьёзный конкурент станку-автомату – ткацкая машина вообще без челнока, которая многократно увеличивала возможность обслуживания одним человеком нескольких устройств.

Появлением механического ткацкого станка наступила новая эпоха. Если средневековье было временем ремесленника-одиночки, то теперь ткачество стало первой в истории сферой массового производства. Ткацкие мастерские стали разрастаться в фабрики. Бурное развитие хлопчатобумажной промышленности вызвало стремительный приток людей в ткачество. Этому ремеслу учили в тюрьмах, домах для бедных, сиротских приютах.

Всё это породило те социальные перемены в европейском обществе, которые так детально описали классики марксизма – отчуждение работника от своего труда, потогонную систему, стачки, локауты и другие приёмы классовой борьбы. И действительно, мы видим, что ещё задолго до исторического материализма ткачи шли в авангарде борьбы трудящихся за свои права. Тут тебе и забастовка ткачей во Фландрии в 1245 году, и ткацкий мятеж в Фламандском городе Ипри в 1280 году, и лудицкие погромы ткацких машин 18 века. Затем пошли элеонские восстания тридцатых годов 19 века, и первые революционные советы в Иванове 1905. Всё это было делом рук ткачей. Так что если хотите, ткацкий станок – это главный двигатель классовой борьбы, если таковая действительно существовала.

Принцип программирования

Что такое ЧПУ? Если говорить о комплектации, то система состоит из:

• Шкафа с пультом оператора.
• Дисплея.
• Контроллера управления — устройства, обрабатывающего информацию УП и управляющие работой приводов.
• Постоянного и оперативного запоминающего устройства (память).

В первую очередь работа этих устройств направлена на оперативное и корректное выполнение команд управляющей программы (УП). Но кто, и как ее пишет? Если вы хотите знать все о станках с ЧПУ, без этой информации не обойтись.

Для создания управляющей программы можно воспользоваться одним из предложенных методов:

А) Ручное программирование. Программная часть УП пишется технологом, который путем ввода числовых данных задает координаты перемещения рабочего органа вручную. Это трудоемкий и кропотливый процесс, поэтому его применение оправдано только если на производстве всего несколько автоматизированных станков, и они ориентированы на изготовление простых деталей.

Б) Программирование с пульта оперативной системы числового программного управления (shop-floor). УП пишется с использованием сенсорного экрана и джойстика, расположенных на стойке станка. Модели пятого поколения при вводе управляющей программы могут использовать диалоговый режим. Оператор ЧПУ, в любой момент, может протестировать программу или провести ее коррекцию.

В) Метод программирования с помощью систем САПР и CAM. Используется при написании программ для изготовления сложных деталей, с большим количеством задействованных операций. Программные средства управления пишутся в несколько этапов.

• С помощью графических программ САПР (AutoCAD, Solid, Catia, Компас) инженеры создают электронный чертеж детали.
• В программу САМ (SheetCam, Kcam. MeshCam, CorelDraw) загружается полученный графический файл, предварительно преобразованный в формат DXF, Exeilon, HPGL, Gerber. Таким образом импортируется геометрия детали. Задача программиста-технолога описать траекторию движения рабочего органа путем задания чисел, выбрать способ обработки из предложенных вариантов, назначить рабочий инструмент. Параллельно процессу написания программы на экране происходит ее визуализация (функция бэкплот).
• Создается промежуточный Cl-файл на базе информации полученной из предыдущего этапа. Этот файл обрабатывается специальной программой, которая называется постпроцессор или паспорт. На выходе получают управляющую программу в соответствии с форматом конкретного станка. В этой УП команды уже сгенерированы в виде G- и М-кодов.

Требования к подобному программному обеспечению, как вы понимаете, довольно высоки. УП стоит тысячи долларов и токарем она не пишется.

Что такое листогибочный станок?

Данные механические устройства служат для получения деталей, путем холодной гибки заготовок из листового металла. Листогиб используется в разных отраслях, где требуется качественное изготовление бесшовных изделий. Эти механизмы работают с оцинкованным и черным металлом, алюминием, медью. Простота в эксплуатации способствует быстрому обучению рабочих всем нюансам технологического процесса. Положительный плюс холодного загиба – при обработке практически не повреждается окрашенное или покрытое лаком покрытие.

Устройство листогибочного станка

Покупая пресс, следует учитывать объемы производства, сложность выполняемых работ и вид обрабатываемого материала. Маленький листогибочный станок с ручным приводом имеет простое устройство, но отлично подходит для гибки металла толщиной до 1 мм. Например, такие механизмы отлично справляются с окрашенным или оцинкованным профилем при изготовлении отливов и козырьков. При толщине металла больше 1 мм лучше приобретать агрегаты с электроприводом.

Основные узлы простейшего листогибочного станка:

• станина;
• основание;
• рычаг привода;
• прижимное устройство;
• матрица гибочного механизма;
• пуансон гибочного механизма;
• регулируемые упоры.

Принцип работы листогибочного станка

Существует несколько видов прессов для штамповки. В зависимости от конструкции принцип работы листогиба может отличаться:

1. Простейший листогибочный станок механический загибает материал на 90° с помощью подвижной траверсы.
2. Для сложной работы нужен станок листогиб, оснащенный матрицей и пуансоном. Прижимная балка в таком оборудовании фиксирует заготовку, а процесс гибки осуществляется с помощью подвижного ползуна.
3. Для получения радиусного профиля и труб существуют проходные листогибочные станки с тремя валами. Регулируя вальцы, можно добиться требуемого радиуса металлической заготовки.

Это интересно: Лазерная резка металлов — описание процесса, преимущества

Принцип работы

Принцип, по которому работает листогибочный пресс, оснащенный гидравлическим приводом, является достаточно простым, но тем не менее обеспечивает как высокую производительность технологических операций, так и их безопасность.

На нижней балке пресса размещается матрица

Процесс гибки заготовок из листового металла при использовании станка данной категории выполняется в следующей последовательности:

Траверсу пресса фиксируют в «мертвой точке» листогибочного оборудования, расположенной в его верхней части.
Для того чтобы траверса начала перемещаться сверху вниз с требуемой скоростью, задействуют ножную педаль или кнопку, с помощью которых осуществляется управление данным механизмом. До некоторого положения траверса двигается со скоростью свободного падения, которая выше, чем скорость, необходимая для выполнения гибки. Несмотря на такое определение, как такового свободного падения траверсы не происходит, каждое ее движение контролируется и управляется посредством соответствующей аппаратуры.
Когда траверса максимально приближается к поверхности обрабатываемой заготовки, балке сообщается рабочая скорость. Управление всеми перемещениями траверсы, а также рабочими режимами таких перемещений обеспечивает гидравлическая система листогибочного пресса, а за контроль над такими процессами отвечают аппаратные регулировочные средства или специальные датчики.
Траверса станка после сообщения ей рабочей скорости стремится к нижней «мертвой точке», после достижения которой она некоторое время выдерживается в таком положении

Выдержка траверсы в нижней «мертвой точке» необходима для того, чтобы обеспечить равномерную нагрузку на поверхность заготовки, которая подвергается процессу гибки.
Очень важно после окончания гибки заготовки начать поднимать траверсу с определенной скоростью, что оказывает не меньшее влияние на качество выполняемой обработки, чем сам процесс ее выполнения. Стадия технологического процесса гибки, на которой происходит подъем траверсы над поверхностью только что обработанной заготовки, носит название декомпрессии.
После окончания декомпрессии траверса с достаточно высокой скоростью возвращается в верхнюю «мертвую точку».
Оборудование отключается, и готовое изделие извлекается из зоны обработки.

Изгиб листа металла происходит под воздействием пуансона, закрепленного на верхней балке пресса

Технологический процесс гибки заготовки из листового металла, осуществляемый на листогибочном прессе, оснащенном дополнительными рабочими механизмами, может несколько отличаться от вышеописанной схемы, но в целом суть его остается неизменной.

Выполняя обработку заготовок на гидравлическом листогибочном станке, руководствуются несколькими основными параметрами как используемого оборудования, так и технологического процесса. К таким параметрам, в частности, относятся:

• рабочая длина используемого оборудования;
• усилие, которое рабочий орган пресса оказывает на обрабатываемую заготовку;
• производительность, с которой выполняется обработка.

Кроме основных, есть еще и ряд дополнительных параметров, которые также необходимо учитывать как при выборе пресса, так и при выполнении обработки. К таким параметрам относятся:

• расстояние между боковыми стойками станка;
• скорость, с которой выполняются рабочие операции;
• расстояние, на которое максимально может подниматься траверса и др.

https://youtube.com/watch?v=vJyw4grp4zQ

Как выбрать ткацкий станок?

На какие критерии стоит обратить внимание при покупке:

1. Настольный ткацкий станок или напольный. Первый вариант имеет меньший вес и размеры по сравнению со вторым. Благодаря своей компактности он занимает меньше места, его удобнее транспортировать. Работать проще с напольным типом устройства. Используя такой станок для ткачества, можно применять разные аксессуары для этого занятия.
2. Если планируете создавать ковры, гобелены, лучше остановиться на вертикальной модели устройства. Для изготовления обычных материалов подойдет ткацкий горизонтальный станок.
3. Для удобства работы следует выбирать автоматическое приспособление, потому что в механическом варианте придется вручную периодически заряжать шпульку в челнок.
4. Плотность берда. Она измеряется количеством нитей на 10 см основы ткани. Чем их больше, тем тоньше волокно можно использовать для ткачества. Например, бердо плотностью 20/10 применяется для обработки толстых шерстяных нитей, а 40/10 – для тонких волокон. Универсальной считается плотность 30/10 – с его использованием можно ткать материалы из нитей средней толщины и толстые нити.
5. Ширина станка. Она подбирается в зависимости от ширины производимых полотен. Оптимальный показатель – 50-70 см, но если устройство приобретается для ребенка, ему удобнее будет работать с приспособлением шириной 20-40 см.

Заключение

Большая часть станков, которые сегодня используются на разных производствах, — это агрегаты для механической обработки. Резка, сверление, торцовка, шлифование – все эти операции реализуются путем воздействия металлическими насадками. Но их постепенно заменяют высокотехнологичные альтернативные станки. На производстве виды традиционных механических агрегатов как таковые особого значения не имеют. Главное, что учитывается, — это способность сохранять темпы обработки при должном обеспечении качества. Принципиально новые возможности в этом контексте открыли гидроабразивные, лазерные и термические станки с более высокими эксплуатационными свойствами. Их отдача с разных точек зрения более чем оправдана, но пока еще массовый переход на такие машины тормозят вопросы сложной организации их использования и высокая цена.