Станки чпу для обработки металла

Обновлено: 18.05.2024

Представляю вашему вниманию статью на тему цифровизации производства и выпуска продукции нового поколения. В материале пойдет речь о CAD-CAM-системе как важной составляющей конкурентоспособного производства. В качестве примера расскажу об одной из таких систем – Solid Edge+Solid Edge CAM Pro.

Актуально ли для вас существенное повышение эффективности, снижение времени на проектирование+производство? Достаточно ли проработана статья или на чем-то лучше остановиться подробнее? Буду благодарен за обратную связь.

Металлообработка в XXI веке – вызовы и возможности

Согласно данным аналитического отчёта, продукция российского машиностроения характеризуется низким уровнем конкурентоспособности на мировом рынке. Объяснение – в проблемах, которые испытывает отрасль. Перечислим основные:

спад потребления на внутреннем рынке, начавшийся в 2014 году;
увеличение доли изношенных станков;
отставание от развитых стран по доле станков с ЧПУ;
низкий уровень оптимизации и автоматизации производственных и бизнес-процессов предприятий.

Ведущие предприятия отрасли направляют инвестиции в технологии – передовое оборудование и технологии обработки – и в системы управления производственными процессами (MES-системы).

За последние три года наиболее эффективными вложениями в промышленном секторе стали инвестиции в:

многофункциональные обрабатывающие центры;
пятиосевую/универсальную обработку, используемую на рынке высокоточной обработки;
быстросменные инструмент/крепление;
высокоскоростную механическую обработку (HSM);
программное обеспечение (ПО) для создания, симуляции и проверки управляющих программ для станков с ЧПУ (далее – УП).

Высокоавтоматизированная САD-CAM-система для решения задач машиностроения

Мировой промышленный концерн Siemens AG реализует свою стратегию цифровизации с помощью программного обеспечения от Siemens PLM Software. По мнению специалистов последней, машиностроительное предприятие для повышения конкурентоспособности должно решить следующие задачи:

обеспечить максимальную загрузку оборудования и сократить время на наладку;
внедрить сбор информации о продуктах и процессах для контроля и управления инструментальной оснасткой и приспособлениями совместно с деталями изделия на основе шаблонов;
внедрить симуляцию траектории обработки 3D-модели для симуляции кинематики станка и моделирования траектории движения инструмента;
сократить время программирования, внедрить автоматизацию этапов создания УП для обработки стандартных элементов (таких, например, как отверстия);
сократить время обработки, внедрить новые стратегии обработки.

Ключевая особенность цифровизации производственного процесса – возможность проектировать под требования рынка не только технические и функциональные характеристики продукта, но и процессы производства и эксплуатации. Для этого одновременно разрабатываются: физический продукт, его математическая (программная) модель (так называемый цифровой двойник, digital twin) для управления производством продукта и автоматического мониторинга.

В результате внедрения системы процесс разработки становится более гибким: инженеры-конструкторы совершенствуют изделия, специалисты оптимизируют управляющие процессы, технологи-программисты проверяют стратегии и выбирают оптимальный способ изготовления изделий.

Преимущества использования САD-CAM-системы

Рассмотрим основные драйверы, которые снижают трудоемкость программирования, сокращают время обработки и износ станков с ЧПУ и, как следствие, приводят к росту выпуска продукции.

Драйверы повышения ценности по всей технологической цепочке:

Основные результаты применения эффективной САD-CAM-системы:

Рост производительности и эффективности работы за счет:
- шаблонов процессов и автоматизации;
- повторного применения инструментов и технологий обработки;
- прослеживаемости «деталь > процесс > изготовление».
Увеличение использования активов за счет:
- сокращения времени наладки;
- использования многофункциональных обрабатывающих центров, симуляции в G-кодах, взаимодействия со стойкой ЧПУ.
Оптимизация операционных расходов за счет:
- сокращения складских запасов через управление инструментами;
- сокращения затрат на инструмент;
- применения инструмента в САМ-системе, отслеживания времени жизни инструмента.
Автоматизация и гибкость производства за счет:
- поддержки безлюдных производств;
- использования систем анализа производственных данных.

Solid Edge + Solid Edge CAM Pro: CAD-CAM система от Siemens PLM Software

Увидеть, как создавать управляющие программы для токарной и фрезерной обработки в Solid Edge CAM Pro можно будет на ближайших вебинарах.

Далее я в общих чертах расскажу об особенностях и преимуществах CAM-системы.
Solid Edge CAM Pro, основанный на NX CAM, входит вместе с Solid Edge в одну линейку решений Siemens PLM Software. Программное решение предоставляет широкий спектр функциональных возможностей – от двухосевого фрезерования и высокоскоростной обработки до программирования многофункциональных станков и пятиосевого фрезерования.

Программисты станков с ЧПУ могут использовать Solid Edge CAM Pro, чтобы решать задачи с различными требованиями к обработке – фрезерование, сверление, токарная и электроэрозионная обработка.

С помощью синхронной технологии можно напрямую редактировать модели деталей и подготавливать их к созданию программ для станков с ЧПУ, включая обработку глухих отверстий и зазоров, смещенных поверхностей, а также изменять размеры элементов детали.
Solid Edge CAM Pro использует концепцию мастер-модели с целью обеспечения сквозного проектирования и разработки программ для ЧПУ за счет привязки всех CAM-функций к единой модели, определяющей геометрию детали. В результате программист может начать разработку программы для станка с ЧПУ, не дожидаясь окончания работы конструктора. Полная ассоциативность обеспечивает последующее обновление операций управляющей программы для станка с ЧПУ при изменении геометрии модели.

Основные возможности Solid Edge CAM Pro

Product Manufacturing Information, PMI – производственные данные, ассоциированные с трехмерной моделью изделия в САПР. PMI-данные включают в себя геометрические размеры и допуски (GD&T), трехмерные аннотации (текстовые пометки), требования к качеству обработки поверхностей и спецификации материалов. Данные PMI поддерживаются во многих форматах файлов, используемых для обмена и визуализации данных об изделии (например, PDF и JT). Эти данные, если они заложены в модель инженером-конструктором, транслируются вместе с данными геометрии из Solid Edge в Solid Edge CAM Pro. Таким образом, программист станка ЧПУ получает всю необходимую информацию от инженера-конструктора. Это позволяет избежать ошибок и задержек, связанных с использованием 2D-чертежей, оптимизировать производственные процессы с помощью сквозного описания изделия, а также автоматизировать создание управляющей программы на основе этих данных.

Модуль обработки на базе элементов обеспечивает распознавание отверстий, карманов, плоских граней (в том числе на импортированных из других CAD-систем моделях) и создание стратегии их обработки. Распознавание выполняется как по параметрам элементов построения, так и по их топологии. Этот модуль существенно ускоряет программирование призматических деталей, обеспечивает оптимизацию обработки, требует меньшей квалификации оператора. Модуль автоматически распознает конструкторско-технологическую информацию об изделии (PMI) – допуски, 3D-аннотации, параметры чистоты поверхности при назначении технологии обработки. Например, для точных отверстий помимо сверления будут автоматически добавлены операции растачивания или развертывания (причем можно настроить предпочтительный тип операции).
Обработка на основе элементов – яркий пример автоматизации программирования, которая может привести к значительному сокращению времени на создание управляющей программы.

Solid Edge CAM Pro включает в себя собственную систему постобработки, которая тесно взаимодействует с ядром CAM-системы. Это позволяет легко сгенерировать требуемый код управляющей программы для большинства типов конфигурации станков и контроллеров.
Программа включает утилиту PostBuilder, которая позволяет создавать и редактировать постпроцессоры. Используя графический пользовательский интерфейс утилиты, пользователь может задавать параметры требуемого кода программы для станка с ЧПУ.

Библиотека постпроцессора представляет собой интернет-ресурс, в котором содержится множество процессов, поддерживающих большое количество различных станков и инструментов. Также Solid Edge CAM Pro включает оптимизированный постпроцессор Sinumerik, который автоматически выбирает основные настройки контроллера в соответствии с данными операции технологического процесса.

Одним из основных преимуществ системы Solid Edge CAM Pro являются интегрированные функции имитационного моделирования и верификации обработки, которые позволяют специалистам выполнять проверку траектории движения инструмента в процессе программирования станков с ЧПУ. При этом доступен многоуровневый процесс проверки. Например, имитационное моделирование на основе G-кода показывает движение, управляемое выходными данными кода программы станка с ЧПУ на встроенном постпроцессоре NX. 3D-модель станка вместе с деталью, приспособлениями и инструментом перемещается в соответствии с движениями инструмента на основе G-кода.

Основные преимущества: усовершенствованные стратегии обработки с гибкими вариантами управления осями инструмента, переменное профилирование оси автоматически обрабатывает сложные стенки на основе геометрии дна, обработка по Z-профилю с наклонным инструментом может уменьшить прогиб инструмента для лучшей чистоты поверхности. Для сложных деталей, используемых в аэрокосмических и энергетических отраслях, Solid Edge CAM Pro предлагает гибкий подход и ряд вариантов управления осями инструмента для пятиосевой обработки. Например, при программировании детали с несколькими карманами со спроектированными стенками необходимо один раз выбрать дно кармана, и система создаст траектории чистовой обработки для стенок.

Высокоскоростная черновая обработка в Solid Edge CAM Pro поддерживает высокую скорость удаления материала при управлении нагрузками на инструмент. Эффективные стратегии HSM для фрезерования с высокой скоростью позволяют сократить время обработки и повысить качество обрабатываемых поверхностей пресс-форм и штампов, призматических и сложных деталей. Пользователю доступен широкий выбор стратегий высокоскоростной обработки для эффективного фрезерования закаленных деталей с обеспечением плавного перемещения инструмента и постоянства силы резания.

Модуль Turbomachinery Milling предназначен для программирования станков с ЧПУ, которые обрабатывают многолопастные и многоосевые детали вращения. Предусмотрена возможность обработки лопаток с поднутрениями. Кроме того, поддерживается обработка нескольких рассекателей, что позволяет эффективнее работать с CAD-данными независимо от того, в какой системе они были созданы. Лопатки могут состоять из одной или нескольких поверхностей. Зазоры между поверхностями и наложения поверхностей исправляются автоматически. Система позволяет создавать плавные траектории движения инструмента на смежных поверхностях с несовместимыми параметрическими линиями. Определяет операции механообработки для одного элемента моноколеса или крыльчатки, а затем автоматически применяет их к остальным частям детали.

Цифровой цех с Solid Edge CAM Pro

Solid Edge CAM Pro – инструмент для производителей, которые «строят» цифровой цех или планируют обновлять оборудование. С помощью этой системы пользователь может создавать оптимальные программы обработки на станках с ЧПУ для моделей, созданных в Solid Edge и моделей, созданных в сторонних CAD-форматах, снизить производственные издержки, повысить качество выпускаемых изделий.

Внедрение Solid Edge +Solid Edge CAM Pro – значительный шаг к цифровизации бизнес-процессов и росту конкурентоспособности продукции.

На вебинаре 19 марта вы сможете узнать, как быстро начать работу в Solid Edge CAM Pro (по окончании запись будет доступна к скачиванию).

Основные параметры выбора фрезерного станка с ЧПУ

Фрезерные станки с числовым программным управлением позволяют изготавливать дома и в условиях мастерской или цеха самые разные изделия от элементов резного декора и кухонных досок до деталей, востребованных в производстве реактивных авиационных двигателей или необходимых для модернизации и ремонта заводских агрегатов.

Чтобы при минимальных затратах на покупку станка и комплектующих получить оборудование, удовлетворяющее потребностям предприятия, необходимо учесть не только материал, который будет использоваться в производстве, ожидаемую точность, сложность и технологию его обработки, но и размер рабочего пространства, навыки обслуживающего персонала.

Выбор станка с ЧПУ: основные критерии

Современный станок с числовым программным управлением представляет собой конструктивно сложную программно-аппаратную систему, способную под контролем встроенного или внешнего компьютера быстро и точно воспроизвести запрограммированную модель. Кажется, что выбрать оптимальный вариант несложно, если есть деньги – покупай самый современный мощный высокоскоростной агрегат – и проблема решена.

На самом деле, специализированное оборудование часто может дать в работе лучший результат, чем самый мощный агрегат, в инструкции которого важный для производственных целей материал упоминается вскользь, как второстепенный. На металлообрабатывающий станок можно, конечно, установить цельноспеченную алмазную фрезу, чтобы работать со стеклом.

Справка! При изготовлении цельноспеченных фрез алмазная крошка определенной фракции спекается со сталью в условиях высокой температуры и повышенного давления. Такой инструмент прочен, долговечен и способен выдержать разогрев до 700 °C, если применяется для грубой быстрой обработки твердых материалов. А вот на постобработке постоянно применять его не стоит, фреза быстро придет в негодность. Конечное качество изделия будет хуже, чем при использовании стальной фрезы с алмазными режущими кромками.

Обязательным условием для качественной работы по стеклу является подача жидкости в место контакта режущего инструмента с заготовкой, необходимая как для охлаждения фрезы, так и для немедленного удаления стеклянной отработки, которая может попадать в дыхательные пути мастера или мешать дальнейшей обработке детали, засоряя зону рабочего контакта. В станках для фрезеровки металла подача охлаждающей жидкости не всегда предусмотрена.

Размеры, мм 610 х 490 х 390
Программное обеспечение Mach3, Emc2

Количество оборотов шпинделя 11000 об./мин
Мощность шпинделя 300 Вт
Осей 3
Повторяемость 0.05 мм
Рабочая подача 4000 мм/мин
Рабочая скорость, мм/мин 300-3000
Рабочее поле 390 х 280 х 55 мм
Тип двигателя шаговый 57/1. 8A

Многофункциональный агрегат, заменив собою сразу несколько станков, казалось бы, может все, и значительно облегчит жизнь работников ремонтной мастерской, которым регулярно приходится изготавливать запчасти из разных материалов. Но для цеха, вырезающего барельефы на поверхности гранита и мрамора, даже самый дорогой многофункциональный станок с ЧПУ будет не лучшим решением, поскольку износ его больше, а возможности меньше, чем у такого же по цене гравировального, предназначенного для работы по камню.

По назначению

Назначение станка с ЧПУ определяется материалом, который он способен обработать, и областью применения. Обычно для работы по камню, стеклу, металлу, дереву, гипсу, оргстеклу, ПВХ, двухслойному пластику применяют высокоскоростное оборудование. Фрезерно-гравировальные устройства предполагают помимо 3D-резки раскрой листовых материалов больших размеров.

Граверы способны выполнять 2D, 3D и 4D-обработку заготовки. Узкопрофильный станок по древесине дает возможность не оставлять задиров даже на мягком дереве. Компактные настольные приборы подходят для 3D-обработки и гравировки древесины, алюминия, оргстекла, ДСП и ПВХ, применяемых в отделке интерьера.

Специализированные

Предпринимателю, который планирует организовать выпуск продукции из строго определенного материала, стоит обратить внимание на фрезерные станки специального назначения:

Металлообрабатывающее оборудование отличается мощностью, прочностью, часто оснащено подачей охлаждающей жидкости в рабочую зону и креплением для раструба промышленного пылесоса.
Станкам с ЧПУ для работы с древесиной и пластиком не требуется сверхмощность, охлаждение фрезы, поэтому стоят они дешевле.
Оборудование, применяемое в производстве корпусной мебели, отличается от других фрезерных станков с ЧПУ большой областью фрезеровки, усложненной конструкцией рамы и направляющих.
Стеклообрабатывающие станки обязательно оборудованы подачей охлаждающей жидкости в рабочую зону и укомплектованы специальными фрезами с алмазными, корундовыми и твердосплавными рабочими поверхностями.
Агрегаты для работы по камню очень мощные, громоздкие и дорогие. Отличаются они устойчивостью станины, большой рабочей зоной, в которую подается охлаждающая жидкость. Крошка и пыль крупной фракции в процессе работы удаляются пылесосом. Оборудование укомплектовано режущим инструментом высокой прочности. Иногда ими можно обрабатывать даже металлические и стеклянные заготовки.

Многоцелевые

Многоцелевые системы совмещают в себе функции фрезерного и токарного станков, позволяя выполнять быстрее и точнее раскрой материала, фрезерование, зенкеровку, нарезку фасок и резьбы в случае потребности в использовании нескольких технологий в обработке одной заготовки. Преимуществом этой разновидности оборудования является отсутствие необходимости переустановки обрабатываемой детали для последующей работы с ней, что обусловлено применением комбинированного ПО и универсальным сверлильно-расточным инструментом.

Кто производит лучшие ЧПУ-станки в России и в мире?

Современные, производительные, надежные станки с ЧПУ не обязательно заказывать из-за рубежа. В России найдется немало компаний, выпускающих фрезерные, токарные и иные станки, которые практически ничем не отличаются от иностранных аналогов. В этой статье будут перечислены и вкратце охарактеризованы крупнейшие российские производители ЧПУ-оборудования, а также их наиболее известные коллеги из других регионов мира.

Российские производители станков с ЧПУ

Российские производители не просто изготавливают ЧПУ-станки, но и предлагают много сопутствующих услуг: русскоговорящую поддержку (возможно, даже в формате 24/7), обучение сотрудников и повышение их квалификации, гарантийное и постгарантийное обслуживание, продажу комплектующих к оборудованию, изготовление устройств по индивидуальным чертежам.

Цена у российского оборудования, как правило, более доступная, чем у зарубежного. Многие производители выпускают комплектующие для своих станков самостоятельно — соответственно, колебания курсов валют на них сказываются лишь минимально.

Второе важное преимущество покупок у российских производителей — это выигрыш во времени. Станок из соседнего региона прибудет к вам быстрее, чем из-за рубежа. Но еще важнее то, что в случае поломки вы сможете оперативно докупить или заказать нужные комплектующие. Зарубежные производители, работающие на импорт, обслуживают большее количество клиентов. Вас могут попросить сначала встать в очередь, а потом еще и ждать, пока деталь доставят к вам через границы.

Компании, которые специализируются исключительно на фрезерных станках

3D Guru

Эта московская компания c 2014 года выпускает фрезерные ЧПУ-станки следующих типов: по дереву, по металлу, универсальные, настольные, мини, фрезерно-гравировальные, деревообрабатывающие. Разработкой оборудования занимались ведущие сотрудники МГТУ им. Баумана, совокупный опыт штатных специалистов составляет свыше 20 лет. У организации есть собственные производственные мощности и сборочные цеха, поэтому она работает без посредников.

Завод «Роутер»

Предприятие ООО " СК РОУТЕР " базируется в Подмосковье и специализируется на производстве фрезерно-гравировальных ЧПУ-станков для обработки дерева, камня, пластика, металла и прочих материалов. В ассортименте присутствуют модели с тремя, четырьмя или пятью осями — в общей сложности свыше 30 устройств. Ежегодно линейка продукции пополняется 3–4 новинками. В число клиентов, которые заказывают на «Роутере» оборудование по индивидуальным эскизам, входят в том числе предприятия военно-промышленного комплекса.

Компании, которые производят не только фрезерные станки

Trace Magic

Эта компания была создана в 1992 году и находится в Казани. Она производит фрезерные и токарные станки с ЧПУ. Покупатели могут не просто выбрать из ассортимента уже готовое устройство, но и заказать разработку уникальной модели с нужными характеристиками. Станки Trace Magic предназначены для работы с алюминием, сталью, композитными материалами и пластиком. Приобрести их можно не только в России, но и в странах Евразийского экономического союза.

ПТК «Станки Трейд»

Это предприятие входит в состав производственно-коммерческого холдинга, основанного в 2004 году. Его производственные мощности располагаются в Ярославле. В ассортимент входят станки фрезерные, токарные, лазерные, гидроабразивной резки, плазменной резки, производственные линии. Все оборудование можно объединить в единое управление с возможностью удаленного доступа. По утверждению производителя, аналогов его устройствам ВФМ и ТВЧ нет ни в России, ни за рубежом. Предприятие принимает также индивидуальные заказы.

ООО «ЧПУ 24»

В ассортименте этой красноярской компании представлены фрезерные, лазерные и плазменные станки. Новое оборудование добавляется к линейке каждый квартал. Также принимаются индивидуальные заказы — но без возможности выбора проводов или направляющих. В отличие от зарубежных конкурентов, у «ЧПУ 24» за стандарт рабочего поля взяты габариты не 1 200 × 2 400 мм, а 1 550 × 2 550 мм — так как габариты листа фанеры российского производства составляют 1 525 × 1 525 мм.

Каменский станкостроительный завод Twitte

Это предприятие находится в городе Каменск-Шахтинский и работает c 2000 года. Его каталог включает в себя свыше 300 моделей, в том числе фрезерные, токарно-фрезерные, ювелирные, столярные и чугунные станки, камнерезы, плазморезы, плавильные печи и прочее оборудование. Компания особенно гордится пятикоординатным гравировальным станком MAX777 — по заверению производителей, аналогов у этого устройства нет. Для покупателей-новичков в сфере ЧПУ возможны особые условия.

Евразийский станкостроительный завод

Предприятие располагается в Челябинске и занимается не только производством, но также ремонтом и модернизацией оборудования. Старый фрезерный станок здесь могут оснастить современным ЧПУ, восстановить его технологическую точность, расширить функциональные возможности. Свыше 20 штатных конструкторов разрабатывают для клиентов завода технику по индивидуальным заказам. Станки по авторским чертежам могут выпускаться как сериями, так и в единственном экземпляре.

ООО «Стан»

Эта крупнейшая в России интегрированная компания в сфере проектирования и производства станкостроительного оборудования была сформирована в 2012 году. На ее долю приходится более 50 % всех станков по обработке металла, производимых в стране. Реализуется эта продукция как в России, так и за рубежом — причем доставка до предприятия осуществляется даже в том случае, если оно находится не в СНГ. Производственные площадки располагаются в Ростовской, Тверской и Московской областях, в Москве, Рязани, Иваново и Башкортостане. Условия сотрудничества обсуждаются с каждым клиентом индивидуально.

Multicut

Это предприятие было основано в Новосибирской области в 2009 году и специализируется на трех типах станков: фрезерно-гравировальных, лазерных и деревообрабатывающих. Если у клиента уже находится в эксплуатации оборудование без ЧПУ, специалисты Multicut оснастят его вторым шпинделем, системами вращения заготовки и оптического позиционирования и прочими опциями. Компания обслуживает клиентов из всех регионов России.

«Станки CNC»

Эта рязанская организация существует с 2010 года и обслуживает клиентов со всей России. В ее ассортимент входят следующие разновидности станков: токарно-фрезерные, настольно-фрезерные, фрезерно-гравировальные, мембранно-вакуумные прессы, прессы для термоформинга акрилового камня, плазморезы, устройства для автоматической резки стекла. Предприятие принимает в том числе индивидуальные заказы.

«Умные станки»

Эта компания базируется в Санкт-Петербурге и выпускает два типа станков с ЧПУ: фрезерные и токарные. При этом токарные станки представлены всего 2 моделями, а фрезерные — 14 (горизонтальные, вертикальные, с 3 или 4 осями). Доставка продукции осуществляется по всей России. В устройства компании интегрировано ее собственное программное обеспечение, CleverCNC. Оно совместимо с операционными системами Linux и Windows и способно осуществлять исключительно сложные вычисления.

Нижегородский завод фрезерных станков

Это предприятие входит в промышленную группу «РосСтанКом», объединяющую производителей фрезерных и токарных станков. Завод позиционирует себя как единственного производителя всей гаммы фрезерных станков в СНГ, включая станки с ЧПУ. В его ассортименте есть фрезерные обрабатывающие центры, продольно-фрезерные станки, фрезерные консольные станки вертикального и горизонтального типа, а также бесконсольные вертикальные и универсальные станки.

Bigzee

Компания Bigprinter была создана в 2002 году и сначала занималась дистрибуцией и обслуживанием чужого оборудования. На производство собственных станков под брендом Bigzee она переключилась в 2007 году, а с 2016 года продает свою продукцию по всему миру. Реализацией занимается около 20 дистрибьюторов. В ассортимент бренда входят фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ, а также ряд устройств без ЧПУ.

СПРАВКА! Помимо вышеперечисленных предприятий, станки с ЧПУ выпускаются на Симбирском, Владимирском и Воронежском станкостроительных заводах, Заводе мехатронных изделий, Ульяновском заводе тяжелых и уникальных станков, ООО «ЧПУ Технологии», ЗАО «КомТех-Плюс».

Зарубежные производители станков с ЧПУ

В англоязычной терминологии аналогом аббревиатуры ЧПУ является CNC, что расшифровывается как computer numeric control.

Европа

По итогам 2018 года объем рынка ЧПУ-устройств в Европе оценивался в $20,6 млрд. Лидерами в данном сегменте являются Германия, Франция, Италия и Великобритания. До пандемии ожидалось, что среднегодовой темп роста этого сектора будет составлять 7,1 % вплоть до 2025 года. Наибольшим спросом пользуются следующие разновидности станков с ЧПУ: токарные (самый востребованный тип), фрезерные, лазерные, шлифовальные, сварочные и намоточные. Вот список крупнейших производителей:

Bosch Rexroth AG
Heidenhain Corporation
Sandvik AB
UK Manufacturing Group
Matchmaker CNC
Mills CNC
Kolmag
Bacci
Camu
Cazeneuve
Mecanumeric
2D CNC

Ожидается, что в ближайшие годы благодаря продуманной экономической политике главным производителем станков в Европе станет Италия.

СПРАВКА! В Северной и Западной Европе будет расти спрос на единичные станки. Здесь увеличивается количество малых мастерских, в то время как крупное массовое производство перемещается в Восточную Европу либо в другие регионы мира.

Индия

Крупнейшими производителями ЧПУ-станков в этой стране являются следующие компании:

Think 3D
Gemsons
Chizel
Raghu Vamsi
Anjali 3D
Srak Prestek
Wils Process Engineering
Hurco India
Okuma

Автоматизация промышленности в Индии сейчас происходит за счет внедрения ЧПУ-оборудования и 3D-печати. Основной спрос на такие способы производства поступает из автомобильной и авиационной промышленности, а также сегмента товаров повседневного потребления. Государственная поддержка предприятиям поступает в рамках программы Make in India.

НА ЗАМЕТКУ! Примерно 75 % производителей всех станков в Индии имеют сертификаты, разрешающие экспорт их продукции.

Список крупнейших американских производителей станков с ЧПУ выглядит так:

Lincoln Electric
Hurco
Haas
Powermatic
Tormach
Bolton Tools
CNC Masters
Laguna
Axiom Precision
CNC Router Parts

По прогнозам экспертов, объем рынка ЧПУ-станков в США к 2025 году достигнет $11,46 млрд.

Однако здесь, в отличие от Европы, наиболее востребованным типом станка станет не фрезерный, а токарный.

Главными азиатскими компаниями по производству ЧПУ-станков являются:

Okuma
Datron AG
Mazak
Blue Elephant
Dalian Guofeng Machine Tools Co.
Jinan iGolden CNC Equipment
BCAM CNC
Vmade CNC
Fanuc
Solidcraft
Lasersolid

В 2016 году в Китае была принята стратегия Made in China 2025, в рамках которой происходит переформатирование стандартных фабрик в «умные». Неудивительно, что Китай, наряду с Германией и Японией, входит теперь в тройку стран, где размещены предприятия по производству ЧПУ-станков с наибольшей рыночной капитализацией.

Приобретать оборудование российского производства зачастую выгоднее, так как по своим характеристикам и качеству выпускаемой продукции оно ничуть не уступает зарубежным аналогам. Конкурентоспособная стоимость является далеко не единственным преимуществом российских агрегатов: покупатель также получает доступ к русскоязычной техподдержке и обучению. Когда устройству потребуется ремонт или обслуживание, заказать нужные комплектующие можно будет максимально оперативно. Если станка с нужными характеристиками не найдется в ассортименте, многие производители с готовностью возьмутся за индивидуальные заказы.

Руководство по выбору ЧПУ-станка

Если вы только открываете бизнес и не имеете опыта в этой области, выбор фрезерного станка ЧПУ может поставить вас в тупик — так велико разнообразие на рынке промышленного инструмента.

Только многолетний опыт и специфические знания позволяют специалистам осуществить выбор станков ЧПУ в соответствии с требованиями предъявляемыми к оборудованию.

Многие просто теряются в этом обилии, и это неудивительно — выбрать лучший ЧПУ-станок бывает сложно даже профессионалам, если они не следят за новинками рынка инструментов, ассортимент которого постоянно расширяется и усовершенствуется.

По каким же критериям лучше выбрать ЧПУ станок?

Это зависит от того, для чего он будет использоваться. От материалов, профиля работ, необходимой скорости и точности, от требуемого ресурса. Многие значимые характеристики таких станков напрямую зависят от их оснащения — от свойств их комплектующих и расходников, от конструктивных особенностей. Рассмотрим самые основные.

Шпиндель — одна из главных частей фрезерного станка. Именно от шпинделя зависит то, какие фрезы смогут применяться именно с этим станком, под какими углами их можно будет закрепить и как именно применять. Привод шпинделя обычно вмонтирован — то есть, шпиндель представляет собой мощный компактный электродвигатель с цангой для зажима фрезы.

Многое прямо зависит и от качества шпинделя — хороший шпиндель прослужит долго, постоянно радуя вас качеством работы, плохой же может загубить не только изделие, но и повредить сам станок в случае аварии, а то и травмировать персонал. К выбору шпинделя следует подходить ответственно, всегда чутко прислушиваясь к рекомендациям производителя станка и обращая внимание в первую очередь на продукцию известных и зарекомендовавших себя производителей комплектующих.

Область фрезеровки

Это одна их важнейших характеристик станка ЧПУ — размер области фрезеровки определяет то, какого размера изделия сможет обрабатывать станок. Для каждой узкой области применения существуют свои требования по размерам, более универсальные станки имеют регулируемую область фрезеровки, либо заведомо превышающую требования по большинству часто встречающихся кейсов применения.

Имеет значение и устройство площадки — не должно вызывать затруднений закрепление и чёткое позиционирование детали заготовки, в противном случае возможен серьёзный брак. Осуществляя выбор фрезерного станка ЧПУ для работы надо заранее определиться с размерами обрабатываемых деталей, чтоб не попасть впросак.

Предназначение станка

ЧПУ станки разделяются в первую очередь по материалу, который призваны обрабатывать, а так же по области применения.

Металлообрабатывающие ЧПУ станки отличаются от прочих прежде всего прочностью и мощностью конструкции, которые позволяют им работать как с металлом, так и с большинством других материалов.

Для уменьшения износа и избегания заклинивания фрезы они часто оснащены подачей охлаждающей жидкости на фрезу, обычно — воды или масла, прямо в область рабочего контакта, а многие из них оборудованы мощным отсосом воздуха — конструктивно предусмотренным креплением раструба промышленного пылесоса, для автоматического устранения стружки с обрабатываемой поверхности.

Деревообрабатывающее оборудование

ЧПУ станки для работы с деревом, а также композитами и пластиком, конструктивно мало отличается от станков для работы по металлу, но имеет чуть более простую конструкцию и меньшие требования по мощности и прочностным характеристикам, что естественным образом обусловлено спецификой материала.

Охлаждение фрезы в них встречается воздушное, а чаще и вовсе отсутствует, так как его наличие не критично. Устранение стружки тоже обычно не предусмотрено и осуществляется оператором вручную. Соответственно, и стоимость таких станков обычно несколько ниже, и обслуживание их проще и дешевле, а распространённость — больше.

Оборудование для изготовления корпусной мебели

Станки ЧПУ предназначенные для производства корпусной мебели имеют свои особенности — в частности, размеры области фрезеровки в них превышают таковые у других ЧПУ фрезерных станков, так как детали для обработки могут отличаться большей площадью, по сравнению с другими областями применения ЧПУ.

Соответственно, мебельный ЧПУ станок будет иметь большие размеры по всем измерениям, а также большую сложность и стоимость рамы и направляющих, чем аналогичный станок для работы с менее крупными объектами. В остальном они мало отличаются от станков для обработки дерева, пластика и композитных материалов.

Стеклообрабатывающие станки

Стеклообрабатывающие фрезерные ЧПУ станки станки отличаются от станков для обработки металла в основном тем, что фрезы в них применяются специальные, с твердосплавными, алмазными и корундовыми рабочими поверхностями.

Фрезы бывают как со специальным покрытием, так и цельноспечённые — такие комплектующие создаются путём запекания алмазной крошки при высоких температурах и большом давлении, что даёт необычайно прочный и долговечный инструмент.

Также, в станках обрабатывающих стекло, подача рабочей жидкости в область контакта фрезы с материалом обязательна — это обусловлено не только необходимостью охлаждения фрезы при работе с таким твёрдым материалом как стекло, но и обязательностью немедленного устранения отработанных фрагментов материала — чтобы они не мешали дальнейшей работе и не портили деталь попадая снова в место контакта фрезы с заготовкой, с одной стороны, и чтобы они не попали в воздух, которым дышит оператор станка.Помимо стекла такие станки могут обрабатывать поликарбонат, оргстекло различного состава и другие твёрдые материалы, а также металлические заготовки.

Выбрать станок ЧПУ для работы по стеклу можно исходя из его соответствия этим обязательным критериям.

Камнеобрабатывающее оборудование

Фрезерные ЧПУ станки для работы по камню предназначены для гравировки и выполнения сложных объёмных барельефов на таких твёрдых материалах, как природный камень различной породы — гранит, мрамор, песчаник, а также на искусственных каменных плитах из гранитной крошки с полимером.

Специфика работы по камню предполагает одновременно и большие площади обработки, и высокую твёрдость материала, и повышенный вес заготовок. Также, камень характерен тем, что, при работе с ним существует необходимость одновременно и в постоянной циркуляции воды в рабочей зоне, и в устранении крошки и пыли пылесосом — сама по себе вода не спасает от пыли крупной фракции, характерной для минеральных материалов.

Такие станки могут с лёгкостью справляться и с другими материалами — от дерева и ПВХ, до, зачастую, даже стекла и металла, а потому пригодятся не только изготовителям изделий из камня, но и тем, чьи профессиональные интересы значительно шире.

Это самое совершенное, пожалуй, оборудование для фрезеровки с программным управлением, которое может в этой области производства почти всё, однако — излишне мощное, громоздкое и дорогое для большинства работ не связанных прямо с его предназначением.

Как бы ни был велик соблазн получить поистине универсальный фрезерный ЧПУ станок, если среди ваших задач нет обработки камня — подумайте над приобретением чего-то более специализированного, из перечисленного выше.

Это, пожалуй, самые основные моменты, о которых надо быть в курсе при выборе фрезерного ЧПУ станка. И пусть сначала кажется, что при необходимости купить фрезерный ЧПУ выбор непрост, всё не так страшно. Теперь мы остановимся на особенностях фрезерных станков с ЧПУ.

Виды кинематических моделей станка

При подготовке к работе на фрезерном ЧПУ-станке используются кинематические модели станка, которые представляют из себя программную имитацию данного оборудования и необходимы для корректной подготовки и прогнозируемости действий станка при исполнении программы.

Кинематическая модель станка в обязательном порядке несёт в себе информацию о рабочей области, её размерах и расположении относительно неподвижного основания станка, о расположении и возможных траекториях рабочей головки — держателя фрезы, о других физических параметрах оборудования — расстояния, размеры, — всех, которые имеют непосредственное отношение к производимым станком работам.

Примеры станков и их моделей:

Подготовка управляющей программы

Для работы на фрезерных станках ЧПУ используются CAD/CAM-системы — программные пакеты, предназначенные для перевода данных из чертежей и моделей в понятную станку форму команд.

Внесённые данные о размерах и форме детали становятся в них управляющими траекториями, которые, в свою очередь, превращаются в управляющие программы в процессе постпроцессирования.

Постпроцессор

Постпроцессор — специальный программный продукт, который превращает данные о параметрах детали в индивидуальную программу, управляющую движениями инструмента и/или заготовки, для каждого конкретного станка.

Здесь можно подробнее прочитать о разработке кинематических моделей, на примере промышленных систем фирмы Siemens.

Также полезную информацию можно найти в библиотеке технической литературы.

Детальную информацию по работе с каждым конкретным станком можно получить на официальном сайте его производителя. Это наиболее надёжный вариант, который убережёт от многих ошибок.

В отдельных случаях, когда предстоит работа на серьёзном промышленном станке, задать программу по обработке какой-то более или менее простой детали можно вручную, через пульт управления станком. В таком случае следует строго соблюдать инструкции производителя и последовательно выполнить все необходимые шаги.

Пульт управления одним из фрезерных ЧПУ-станков:

При создании элементов более сложной формы без применения компьютера обойтись нельзя, а многие компактные станки и вовсе управляются только через подключенный ПК.

Многоосевая обработка

Фрезерные ЧПУ делятся на вертикальные и горизонтальные — по расположению рабочей головки, соответственно — верхнему или боковому, а так же подразделяются по количеству осей обработки — на трёхкоординатные, четырёх и пятикоординатные.

Соответственно, чем больше осей координат движения инструмента, тем более эффективно и с большей сложностью может производиться обработка детали.

Используемые фрезы

В зависимости от специфики работы — от материала, необходимых форм обработки и других факторов, в фрезерных ЧПУ- станках используется большое количество всевозможных фрез. Фрезы бывают однозаходные, двухзаходные, сферические, v-образные, конусные сферические, пирамидальные радиусные с одной или двумя режущими гранями, гравировальные, отрезные и т.д.

Сферические и пирамидальные фрезы применяются для глубокого выбирания материала из детали, обработки углов, создания углублений соответствующей формы. Отрезные и гравировальные фрезы разной формы применяются для гравировки, разрезки детали, обработки краёв изделия, и для придания формы — создания барельефного изображения. Радиусные и галтельные фрезы, как выпуклые, так и вогнутые, применяются для обработки углов, краёв столешниц и других деталей, снятия фасок и т.д. Торцевые фрезы позволяют создавать отверстия, в отличие от сверел — любой формы.

Примеры используемых фрез:

Разнообразие фрез варьируется от простейших, похожих на обыкновенное сверло или бур, и до очень сложных, из разных материалов и всевозможной формы, с различным количеством режущих граней. Это обеспечивает широкий диапазон решаемых ими задач.

Для каждого материала и вида работ необходим индивидуальный подбор фрез, которые вам поможет подобрать наш специалист.

Фрезерные станки с программным управлением — прекрасный инструмент, при грамотном использовании способный создавать очень широкий ассортимент изделий, от рекламных конструкций до частей других станков, от кухонных разделочных досок до деталей реактивных авиадвигателей. Область их применения почти безгранична, а ассортимент и степень доступности увеличиваются с каждым днём.

Сейчас уже не только машиностроительный завод может позволить себе подобное оборудование, но и относительно небольшая мастерская, что не может не радовать.

Читайте также: