Описание станков с чпу: Что такое станки с ЧПУ

Содержание

Принцип работы ЧПУ станков — DARXTON

Прежде чем понять принцип работы ЧПУ систем, для начала стоит почитать техническое описание автоматизированных систем. Подробно о принципе ЧПУ внутри статьи.

Основы числового программного управления

Для более четкого понимания всех возможных проблем, связанных с успешным применением данных, для выполнения механической обработки или резания с применением станков с ЧПУ, вам необходимо иметь представление о процессе и принципах числового программного управления. Надеемся, что этот небольшой справочный материал поможет вам понять принцип работы станков с ЧПУ.

Для начала — несколько определений

ЧПУ — Числовое Программное Управление. Принцип ЧПУ заключается в получении оцифрованных данных, после чего компьютер или САМ-программа обеспечивает управление, автоматизацию и мониторинг движений элементов машины. В роли машины может выступать токарный или фрезерный станок, роутер, сварочный автомат, шлифовальный станок, установка лазерной или водоструйной резки, листоштамповочный автомат, робот либо оборудование других типов. На крупногабаритных промышленных станках в качестве встроенного устройства управления обычно выступает компьютер. Но на большинстве станков любительского уровня или некоторых модернизированных моделях устройством управления может являться отдельный персональный компьютер. Контроллер ЧПУ функционирует совместно с электродвигателями и Настольный ЧПУ станок бывает нескольких разновидностей, предназначенных для любителей/макетчиков/моделистов. Такие станки имеют меньшую массу и уровень прочности, точности обработки и скорости работы и, кроме того, они дешевле своих промышленных аналогов, но при этом могут хорошо справляться с механической обработкой различных предметов, изготовленных из мягких материалов (пластик, пенопласт, воск). Работа некоторых настольных станков с ЧПУ может во многом напоминать работу принтера. Другие же имеют собственную замкнутую систему управления или даже встроенную специализированную CAM-программу. Некоторые модели также могут принимать данные в виде стандартного g-кода. Существуют промышленные станки настольного типа, предназначенные для выполнения мелких работ, требующих особой точности обработки, оснащенные специализированными устройствами числового программного управления.

CAM — автоматизированная механическая обработка или автоматизированное производство. Данный термин относится к применению различных пакетов ПО для управления траекторией движения режущего инструмента и генерации управляющей программы для работы станков с ЧПУ, основанных на использовании данных, получаемых путем компьютерного 3D-моделирования (CAD-файлы). В случаях когда два описанных понятия используются вместе, обычно применяется сокращение CAD/CAM.

Примечание: CAM-программа фактически не управляет станком с ЧПУ, а только создает программный код, которому следует станок.

Также это не автоматическая операция, которая импортирует 3D-модель и генерирует корректную управляющую программу. CAM-программирование, как и 3D-моделирование, требует наличия определенных знаний и опыта использования ПО такого типа, разработки технологий механической обработки, а также знаний о том, какие виды инструментов и технологических операций необходимо применять в той или иной ситуации для достижения наилучших результатов. Существует ряд несложных программ, позволяющих начинающим пользователям начать работать с ними без особых затруднений. Но есть и более сложные версии, которые требуют вложений времени и финансов для достижения максимальной эффективности их использования.

Управляющая программа — особый относительно простой машинный язык, который может понимать и исполнять станок с ЧПУ. Чтобы понимать принцип работы ЧПУ, очень важно понимать как подобная система управляется. Такие машинные языки изначально разрабатывались для непосредственного программирования обработки деталей путем ввода команд с клавиатуры станка без использования CAM-программ. Они указывают станку, какие движения он должен совершать, одно за другим, также осуществляют контроль выполнения станком других его функций, таких как скорость подачи, частота вращения шпинделя, подача СОЖ. Наиболее распространенным языком подобного рода является G-код или ISO-код — простой буквенно-цифровой язык программирования, разработанный в начале 1970-х годов для первых станков с ЧПУ. Подробнее о G-кодах в статье «Описание G»

Постпроцессор. В то время как g-код рассматривается в качестве стандартного машинного языка для станков с ЧПУ, любой производитель может изменять отдельные его части, такие как использование дополнительных функций, создавая ситуации, при которых g-код, разработанный для одного станка, может не работать для другого. Существует также множество производителей станков, разработавших собственные языки программирования. В связи с этим, для перевода данных траекторий движения инструмента, рассчитанных внутри CAM-программы, в особый код управляющей программы с тем, чтобы станок с ЧПУ мог понимать эти данные, существует связующее программное обеспечение, называемое постпроцессором. Постпроцессор, единожды сконфигурированный должным образом, генерирует соответствующий код для выбранного станка, который, по крайней мере теоретически, позволяет управлять любым станком с помощью любой CAM-программы. Принцип работы ЧПУ станков позволяет поставлять постпроцессоры вместе с CAM-программой бесплатно либо за отдельную плату.

Общие сведения о станках с ЧПУ

Станки с ЧПУ могут иметь несколько осей перемещения, а сами движения могут быть линейными либо поворотными. Многие станки совмещают в себе оба вида движения. Станки, предназначенные для резки, такие как установки лазерной или водоструйной резки, как правило, имеют всего две линейные оси — X и Y. Фрезерные станки обычно имеют как минимум три оси — X, Y и Z, а также могут иметь дополнительные поворотные оси. Фрезерный станок, имеющий пять осей перемещения — это станок с тремя линейными и двумя поворотными осями, позволяющий фрезе совершать технологические операции под углом 180º (в полусфере), а иногда и под большими углами. Также существуют установки лазерной резки, имеющие пять осей перемещения. Робот-манипулятор может иметь более пяти осей.

Некоторые ограничения для станков с ЧПУ

В зависимости от возраста и сложности конструкции, станки с ЧПУ могут иметь определенные ограничения в части функциональных возможностей систем управления и приводных систем. Большинство контроллеров ЧПУ понимают только движения строго по прямой линии или по кругу. Во многих станках перемещения по кругу ограничены главными плоскостями координатных осей XYZ. Перемещения по поворотной оси могут восприниматься контроллерами как линейные перемещения, только вместо расстояния будут использоваться градусы. Для создания перемещений по круговой дуге или линейных перемещений, проходящих под углом по отношению к главным координатным осям, две или более оси должны интерполироваться (их движения должны быть точно синхронизированы) между собой. Линейные и поворотные оси могут также одновременно интерполироваться. В случае использования станка, имеющего пять координатных осей, все пять осей должны быть идеально синхронизированы друг с другом, что является непростой задачей.

Скорость, с которой контроллер станка способен получать и обрабатывать входящие данные, передавать команды на драйверы, а также отслеживать скорость и положение рабочих органов, является критически важным показателем. Более старые и бюджетные модели станков, очевидно, обладают менее высокими показателями, что во многом схоже с тем, насколько менее производительными являются старые модели компьютеров в части выполнения требуемых операций по сравнению с их более современными аналогами.

Сначала интерпретируйте данные 3D-моделей и сплайнов

Наиболее часто возникающая проблема заключается в организации файлов и кода CAM-программы таким образом, чтобы станок, выполняющий обработку заготовок, работал с заложенными в него данными плавно и эффективно. Так как многие контроллеры ЧПУ понимают только формы дуги и прямой линии, любую другую геометрическую форму, которую невозможно описать в данном языке программирования, необходимо конвертировать в более применимую. Обычно конвертации подвергаются сплайны, то есть общие неоднородные рациональные B-сплайны, которые не являются дугами или линиями, а представляют собой трехмерные поверхности. Некоторые станки настольного типа также не способны воспринимать дуги окружности, поэтому все подобные фигуры необходимо конвертировать в полилинии.

Сплайны могут быть разбиты на ряд линейных сегментов, касательных дуг или их сочетание. Вы можете представить себе первый вариант в виде серии хорд на вашем сплайне, касающихся его концами и имеющих определенное отклонение в середине. Другим способом конвертации является преобразование вашего сплайна в полилинию. Чем меньше сегментов вы используете в процессе преобразования сплайна, тем грубее будет аппроксимация, а результат преобразования будет состоять из отрезков большего размера. Использование более мелкого масштаба сглаживает аппроксимацию, но при этом значительно увеличивается и количество сегментов. Представьте себе, что серия дуг могла бы сгладить ваш сплайн в пределах допустимых значений с использованием небольшого количества длинных отрезков. Данный факт является главной причиной того, что преобразование сплайнов в дуги предпочтительнее, нежели преобразование в полилинии, особенно в если вы работаете на станках старых моделей. С более современными моделями станков в этом плане возникает меньше проблем.

Представьте себе поверхности с тем же уровнем аппроксимации сплайнов, только многократно увеличенные и с разрывом между ними (обычно называемым перемещением инструмента между проходами). Обычно поверхности создаются с применением только линейных сегментов, но бывают ситуации, при которых могут также использоваться дуги или сочетания прямых линий и дуг.

Размер и количество сегментов определяются требуемым уровнем точности обработки, а также применяемым методом, и напрямую влияют на качество обработки. Слишком большое количество коротких сегментов может привести к сбою в работе станков старых моделей, а слишком малое — к появлению на заготовке слишком больших граней. CAM-программы обычно применяются в тех случаях, когда необходим подобный уровень аппроксимации. У опытных операторов станков, понимающих требования к детали и знающих, какие операции способен выполнить станок, обычно не возникает с этим проблем. Но некоторые CAM-программы не способны выполнить обработку тех или иных сплайнов или определенных типов поверхностей, поэтому вам может понадобиться предварительное конвертирование данных в CAD-программе (Rhino) перед использованием CAM-программы. Процесс перевода данных из CAD-программы в CAM-программу (посредством использования нейтрального файлового формата — IGES, DXF и т.д.) также может вызвать определенные проблемы, в зависимости от качества функций импорта/экспорта самих программ.

Общепринятые термины, используемые при описании станков с ЧПУ

Поняв принцип ЧПУ, следует убедиться, что вы имеете представление об основных терминах, часто использующихся в станкооборудовании. Следует понимать, что ваш проект может быть:

2-осевым, в случае если резание производится в одной плоскости. В данном случае инструмент не имеет возможности двигаться по плоскости оси Z (вертикальной). В целом координатные оси X и Y могут быть одновременно интерполированы между собой для формирования линий и дуг окружностей.

2,5-осевым, если резание производится в плоскостях, параллельных главной плоскости, но необязательно на той же высоте и глубине. При этом для изменения уровня инструмент может двигаться по плоскости оси Z (вертикальной), но не одновременно с перемещением по осям X и Y. Исключение могут составлять случаи, когда траектория движения инструмента может интерполироваться спирально, то есть описывать круг в плоскостях X и Y, одновременно двигаясь по оси Z для создания винтовой линии (например, при резьбофрезеровании).

Разновидностью вышеуказанного способа интерполяции является способ, при котором станок может интерполировать движение в двух любых плоскостях одновременно, но не в трех. Данный способ интерполяции позволяет проводить обработку ограниченного количества разновидностей трехмерных объектов, напрмиер, путем фрезерования в плоскостях XZ или YZ, но является более ограниченным по сравнению с трехосевой интерполяцией.

3-осевым, если для необходимой технологической операции требуется одновременное управляемое перемещение режущего инструмента в трех координатных осях — X,Y,Z, что необходимо для обработки большинства поверхностей произвольной формы.

4-осевым, если он включает в себя перемещение по трем осям, указанным выше, плюс перемещение по одной поворотной оси. Тут есть два варианта: одновременная 4-осевая интерполяция (полноценная 4-я ось) либо только позиционирование по 4-й оси, при котором 4-я ось может менять положение заготовки, перемещая ее между тремя координатными осями, фактически не перемещаясь в процессе обработки. 5-осевым, если он включает в себя перемещение по трем осям, указанным выше, плюс перемещение по двум поворотным осям. Кроме полноценной обработки в 5 осях (5 осей перемещаются одновременно), в вашем распоряжении часто есть вариант обработки с применением 3-х осей плюс еще 2 дополнительные оси или 3-осевая механическая обработка + позиционирование с помощью 2-х независимых осей. Также в редких случаях есть вариант обработки с применением 4-х осей плюс одной дополнительной оси или непрерывная механическая обработка по 4 осям + позиционирование по 5-й оси. Звучит запутанно, не правда ли?

DARXTON

Что такое станок с ЧПУ: виды, характеристики ✭ «ЧПУ24»

В современном мире автоматизация производства является не элементом роскоши, а осознанной необходимостью. Хотя в нашей стране стоимость человеческого труда достаточно низкая и нет предпосылок к увеличению ее стоимости в ближней и среднесрочной перспективе, ЧПУ станки даже в этой ситуации выигрывают у человека.

Станок не уходит в отпуск и декрет, ему не нужны выходные, он не опаздывает и не прогуливает, его работоспособность не зависит от настроения и вчерашней вечеринки с друзьями. Каждое предприятие заинтересовано во внедрении высокоэффективных технологий. Поэтому подбирает надежное, функциональное оборудование для выполнения таких работ как фрезерные, токарные, раскрой металла, дерева, фанеры с помощью лазера, нанесению маркировки и гравировки на изделия и многие другие.

В этой статье мы расскажем, про ЧПУ станки, их виды, устройство конструкции, принцип работы. Предоставим основную информацию, чтобы вы могли решить, нужна вам такая техника или нет.

Станки с ЧПУ: что это такое?

Давайте разберемся, что такое ЧПУ станок, и какая расшифровка аббревиатуры. ЧПУ это числовое программное управление. Представляет собой компьютеризированную систему, которая направлена на проведение расчетов и автоматизацию технических операций. Контроль выполняется специальными командами ‒ G-кодами. Систему можно запрограммировать с внешних носителей или подключить к компьютеру.

Состоит из таких элементов:

пульт оператора;

дисплей;

контроллер;

ПЗУ ‒ память долговременного хранения;

ОЗУ ‒ временное хранение программ, используемых в настоящий момент.

Многих интересует вопрос: что делает ЧПУ станок? Он относится к самому востребованному оборудованию основных сфер промышленности. Считается дорогой, инновационной техникой. На нем обрабатывают металл, обтачивают сложные заготовки, изготавливают корпусную мебель, пластиковые игрушки, сувениры. Устройство позволяет с высокой точностью выполнить даже самые сложные работы. Изготавливает детали, к которым выдвигаются самые строгие требования касаемо точности размеров и допусков. Компьютеризация и автоматизация исключает ошибки, присущие человеческому фактору. Если правильно пользоваться устройством, риск бракованной продукции снизится к нулю.

Возьмем для примера фрезерный станок и изготовление панно.

Для того чтобы изготовить такое панно, раньше человек должен был обладать художественным видением, чтобы вручную или используя полуавтоматический инструмент отсечь от заготовки все лишнее. Если нужно было изготовить таких штук 10, то это превращалось из творческого процесса в некую рутину для мастера. Все изделия были разными и непохожими друг на друга. Человек мог заболеть или потерять интерес. Могла дрогнуть рука мастера и т.д. Сегодня, при наличии 3D модели такого панно, любой человек, даже не обладающий художественным видением с помощью ЧПУ станка способен изготавливать такие изделия. Творчество все равно присутствует т.к. создание 3D модели — это творческий процесс, доступный немногим и неважно, что на выходе у вас будет физическая модель, воплощенная дереве или на компьютере. После того как мы выбрали модель для изготовления, нам нужно «рассказать» станку что необходимо делать – составить управляющую программу (УП). В ней мы сообщаем станку, какого размера заготовка, каким инструментом мы это делаем, с какой скоростью, где начать и где закончить и т.д. Этим в зависимости от компании и организации рабочего процесса может заниматься как оператор станка, так и отдельный технолог. Также работа оператора заключается в установке заготовки и рабочего инструмента (при его наличии), запуске станка, съеме готового изделия. Необходимо вовремя менять смазочную жидкость, очищать зону выполнения операций. Один сотрудник может управлять несколькими аппаратами. Оператору не обязательно иметь специальность токаря или фрезеровщика. Достаточно научиться приемам управления программой и разбираться в особенностях применяемых инструментов.

Виды станков

Оборудование делится на несколько групп, которые отличаются способностью выполняемых операций. Виды станков с ЧПУ по типу воздействия на обрабатываемый материал:

фрезерные, сверлильные, расточные ‒ используют для резки заготовок, раскроя листов, загибания углов, сверления отверстий;

токарные ‒ для обработки наружной и внутренней поверхности, выполняют нарезку резьбы, позволяют создавать любые контуры.

зубообрабатывающие ‒ позволяют создать необходимую геометрию шестеренок и других деталей;

шлифовальные ‒ зачищают и выравнивают поверхность на конечном этапе обработки;

многоцелевые ‒ сочетают в себе возможность выполнения всех видов работ;

электромеханические ‒ включают в себя плазменные, лазерные, электрохимические, электроэрозионные агрегаты.

Фрезерный станок применяют на производстве, где важно соблюдать параметры точности. Бывает с вертикальным и горизонтальным расположением шпинделя. Работает с высокой скоростью. Есть габаритные и компактные модели.

Лазерный станок — это общее название станков, обработка материала на которых производится при помощи лазерного излучения (луча). Но источник этого излучения и соответственно его характеристики различаются. Например, источником луча может быть лазерная трубка с закаченной смесью различных газов основной из которых СО2. Это линейка станков применяется для обработки широкого спектра материалов, реже металла. Потому как длина волны лазерного излучения способна воздействовать на металл на мощности трубки от 100 вт. Обработка цветных металлов практически исключена. Для обработки металла, в том числе и цветного, используются лазеры с источниками на иттербиевого оптоволокна. Если мощность источника 10вт — 100вт, то их используют для маркировки и нанесения гравировки. Источники от 300вт используются для раскроя листового металла. Также на рынке можно встретить лазерное оборудование на твердотельных диодах. Из-за их несовершенства и низкого КПД используется, относительно, редко и в основном в хоббийных аппаратах.

Плазменный предназначен для точного и качественного раскроя листов из металла любой толщины.

Основные характеристики

Те, кто знают, что такое ЧПУ в современных станках, уже давно оценили его преимущества. Оборудование значительно увеличивает производительность труда. Удешевляет себестоимость товаров. Один ЧПУ станок заменяет до 6 единиц обычных. Может бесперебойно работать многие годы, отменно выполняя заданные команды. Для обработки разных деталей нужно просто заменить программу. Устройство позволяет быстро изготовить спроектированное на компьютере изделие. Отличается надежностью, разнообразием функций, гибкостью настроек, точностью обработки. Благодаря данным характеристикам станки ЧПУ широко применяются на производствах, которые стремятся увеличить объемы выпускаемой продукции.

Что такое станок с ЧПУ? Обзор станков с ЧПУ • Prototech Asia

Знаете ли вы, что к 2025 году мировой рынок станков с ЧПУ превысит 100,9 миллиардов?

Многие отрасли промышленности включили обработку с ЧПУ в свой производственный процесс. Это связано с тем, что использование станков с ЧПУ увеличивает производство. Это также позволяет использовать более широкий спектр приложений по сравнению с машинами с ручным управлением.

Но что такое станок с ЧПУ ? В этой статье объясняется все, что вам нужно знать о станках с ЧПУ.

Что такое станок с ЧПУ?

ЧПУ расшифровывается как «ЧПУ». Эти машины представляют собой производственный процесс, используемый для управления широким спектром сложных задач.

Обработка с ЧПУ используется во многих отраслях промышленности. Это наиболее распространено в производстве металлов и пластмасс.

По сути, обработка с ЧПУ — это производственный процесс. Компьютерное программное обеспечение предварительно запрограммировано, чтобы сообщить машине, как перемещать заводские инструменты и оборудование.

Станок с ЧПУ позволяет выполнять задачи трехмерной резки с помощью одного набора подсказок. Это означает, что требуется очень мало действий со стороны людей-операторов.

После того, как программа заложена в станок, станок с ЧПУ будет работать самостоятельно. Скорость и положение машин и задействованных инструментов управляются программным обеспечением. Станки с ЧПУ работают как роботы.

Станки с ЧПУ и станки с ЧПУ

NCM означает «машина с числовым программным управлением». При этом типе программирования программы вводятся через компьютерные перфокарты. При обработке с ЧПУ программы будут вводиться в компьютеры через небольшие клавиатуры.

Машина NCM может выполнять только текущие задачи, поставленные с помощью перфокарт. Станки с ЧПУ хранят свои программы внутри компьютера. Вместо того, чтобы просто вводить карту, программирование станков с ЧПУ выполняется с помощью программ.

С сохраненной компьютерной памятью и людьми-программистами вычислительная мощность больше. Программирование ЧПУ гораздо более обширно. Вы можете добавить более новые программы к уже существующим, изменив код.

Станки с открытым циклом против станков с замкнутым циклом

Большинство станков с ЧПУ имеют замкнутый цикл. Это связано с тем, что машина с замкнутым контуром снижает риск ошибки. Он также исправляет большинство неровностей.

Некоторые из них имеют разомкнутую петлю. Это означает, что элементы управления проходят по одной линии от элемента управления к двигателю. В машинах с открытым контуром односторонняя диктовка допускает возникновение неровностей.

Как работает программирование ЧПУ?

Обработка с ЧПУ в значительной степени зависит от программирования. Программист-человек должен вводить правильные коды и обеспечивать их правильную работу. Без кодов нет станков с ЧПУ.

Язык станков с ЧПУ также известен как G-Code. Большинство производственных машин имеют код, определяющий одну или две функции. G-код значительно сложнее этого.

G-Code будет управлять множеством различных режимов работы станков с ЧПУ. К ним относятся скорость, скорость подачи и координация.

После того, как G-код написан и введен в машину, потребность в людях-операторах практически отпадает. Код делает за них большую часть (если не всю) работы.

Этапы программирования станков с ЧПУ

Основной процесс программирования станков с ЧПУ прост. Изучение и понимание кода для разработки программ — самая сложная часть. Шаги по программированию станков с ЧПУ кратко описаны ниже.

Этап 1: Создается двух- или трехмерный компьютерный чертеж. Этот рисунок будет желаемого конечного продукта.

Шаг 2: Компьютерный рисунок преобразуется в компьютерный код. Процесс перевода выполняется таким образом, чтобы система ЧПУ могла считывать и выполнять нужные функции.

Шаг 3: Оператор станка запустит пробный запуск нового кода. Это гарантирует отсутствие ошибок в кодировании.

Шаг 4: Если программирование машины работает без ошибок, процесс выполнен. Если в G-коде есть какие-либо ошибки, оператор будет работать над их исправлением. Как только они будут исправлены, они повторно протестируют машину.

После того, как система ЧПУ активирована, нужные резы будут запрограммированы в программе. Он подскажет соответствующим инструментам и механизмам, что делать.

Как упоминалось выше, этот процесс делает станки с ЧПУ похожими на роботов. Машины будут выполнены в трехмерном виде, как указано.

Понимание ошибок при обработке с ЧПУ

Хотя обработка с ЧПУ удивительна, она не идеальна. Одной из самых больших проблем является компьютерное предположение о совершенстве.

Генератор кода, расположенный внутри числовой системы, часто предполагает, что механизмы безупречны. Он не регистрирует должным образом возможность ошибок.

Хотя всегда существует вероятность ошибок, в определенных ситуациях они становятся более вероятными. Ошибка в основном увеличивается, когда станок запрограммирован на резку более чем в одном направлении одновременно.

Применение станков с ЧПУ

Они разработали станки с ЧПУ на основе технологии, используемой для станков с числовым программным управлением. Самое раннее использование технологии числового программного управления восходит к 1940с.

В 1940-х годах двигатели использовались для управления движением инструментов. Эта технология породила механизмы, которыми можно было управлять с помощью аналоговых компьютеров.

Современный век породил цифровые компьютерные технологии. Это было применено к ранее существовавшим технологиям NCM для создания обработки с ЧПУ.

Расширенные возможности станков с ЧПУ упростили работу многих отраслей промышленности. Из-за больших возможностей обработка с ЧПУ теперь используется во всей обрабатывающей промышленности.

Станки с ЧПУ предназначены для работы с широким спектром материалов. Сюда входят металл, стекло, пластик, дерево, пенопласт и композиты. Мы применили их для производства всего, от одежды до аэрокосмических деталей.

Типы станков с ЧПУ

Существует несколько уникальных типов станков с ЧПУ. Основные функции одинаковы во всех этих машинах. Это то, что делает их системами числового программного управления.

Каждая машина работает по-разному. То, как работает станок с ЧПУ, будет зависеть от того, что от него ожидается. Ниже приведены примеры некоторых наиболее распространенных станков с ЧПУ.

Фрезерные станки с ЧПУ

Их можно запустить с помощью программ, созданных подсказками, которые используют как цифры, так и буквы. Программирование направляет различные части машины на разные расстояния.

Самые простые мельницы работают по трехосевой системе. Новые модели более сложные. Они могут работать с шестиосевой системой.

Токарные станки

Рейка режет детали по кругу. Этот процесс выполняется с помощью индексированных инструментов. Они выполняют все вырезы с невероятной точностью и высокой скоростью.

Токарные станки с ЧПУ используются для изготовления конструкций, слишком сложных для станков с ручным управлением. Хотя токарные станки создают сложные конструкции, сами по себе токарные станки обычно не являются сложными машинами. Наиболее распространена двухосная система.

Плазменные резаки

Чаще всего мы используем станки плазменной резки с ЧПУ для металлических материалов. При выполнении прецизионных разрезов в металле требуется высокая скорость и высокая температура. Чтобы достичь этого, газ сжатого воздуха сочетается с электрическими арками.

Проволочные электроэрозионные машины

Также известны как проволочные электроэрозионные станки. Эти машины используют электрические искры для придания изделию определенной формы.

Искровая эрозия используется для удаления частей материалов с естественной электронной проводимостью.

Электроэрозионные станки с грузилами

Также известны как электроэрозионные электроэрозионные станки с грузилами. Они работают как проволочные электроэрозионные станки. Разница заключается в том, как проводится электричество для удаления кусков.

В электроэрозионном грузиле рабочие материалы пропитываются диэлектрической жидкостью для проведения электричества. Таким образом, кусочки формируются в определенные формы.

Гидроабразивная резка

Эти машины используются для резки твердых материалов водой под высоким давлением. Мы часто используем станки с ЧПУ для гидроабразивной резки гранита и металла.

Иногда мы подмешиваем в воду песок или другой абразивный материал. Это позволяет увеличить мощность резки и формовки без дополнительного нагрева.

Сверлильные станки с ЧПУ

В них используются многогранные сверла для создания круглых отверстий в заготовке. Обычно мы подаем сверла перпендикулярно поверхности заготовки для создания вертикальных отверстий. Мы также можем запрограммировать процесс для создания угловых отверстий.

Часто задаваемые вопросы о станках с ЧПУ

Поначалу понимание станков с ЧПУ может показаться невозможным. Это сложный процесс. Продолжение исследований поможет каждому получить лучшее понимание.

Разбираясь в тонкостях станков с ЧПУ, у многих возникают одни и те же вопросы. Ниже мы собрали некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов о станках с ЧПУ.

Есть ли альтернатива G-коду?

Да. Многие станки с ЧПУ можно запрограммировать с помощью специально разработанного программного обеспечения. Эта программа разрабатывается или редактируется отдельными компаниями, чтобы лучше соответствовать их процессам.

Сложно настроить станок с ЧПУ?

Это зависит от конкретной машины. Обученный оператор станка с ЧПУ должен иметь трудности с начальной настройкой станка от низкой до средней. Чем сложнее машина, тем сложнее ее настроить.

Что делать, если у компании нет собственного обрабатывающего оборудования с ЧПУ? Нужно ли это покупать, чтобы использовать обработку с ЧПУ?

Если у компании нет собственного обрабатывающего оборудования с ЧПУ, она может передать эту задачу специализированной компании. Большинство компаний предпочитают покупать и обслуживать собственное оборудование, но это не обязательно.

Станки с ЧПУ и 3D-принтеры — одно и то же?

Нет. Процессы могут показаться похожими, поскольку в обоих случаях для создания трехмерных продуктов используется компьютерный дизайн. Однако это очень разные процессы.

ЧПУ или 3D-печать лучше?

Это не просто да или нет. Это зависит от того, что создается. Это также зависит от того, насколько комфортно владельцы бизнеса и операторы машин относятся к обоим процессам.

Можете ли вы использовать свой собственный компьютер для программирования станков с ЧПУ и управления ими? Или нужно покупать специальный компьютер?

Технически вы могли бы использовать свой собственный компьютер, если бы у него были нужные возможности. Большинство машин продаются с коррелирующими компьютерами. Настоятельно рекомендуется использовать их вместо этого, но выбор остается за человеком.

Должен ли я быть программистом, чтобы программировать станки с ЧПУ?

Настоятельно рекомендуется ознакомиться с основами кодирования, прежде чем пытаться программировать станки с ЧПУ. Технически вам не нужно быть кодером. Однако, если вы можете работать с компьютерным кодировщиком, процесс будет значительно более эффективным и простым.

Создан ли G-код программами автоматизированного проектирования? Или это требует ручной работы после создания дизайна?

Это зависит от. Весьма вероятно, что G-код, созданный вашей программой автоматизированного проектирования, потребует некоторой тонкой настройки, прежде чем он станет полностью точным. Вот почему перед эксплуатацией системы необходимо выполнить пробные запуски.

Что делать, если у меня есть станки с ЧПУ от разных компаний или для разных целей? Мне действительно нужно читать каждое руководство по эксплуатации или процесс одинаков для всех?

Вы всегда хотите прочитать инструкцию от начала до конца. Это для каждой машины, даже если это машина того же типа от другой компании. Каждый из них может отличаться в мелочах, которые имеют большое значение в общем процессе.

Можно ли использовать станки с ЧПУ без перерывов в течение длительного времени?

Это зависит от конкретной машины. Большинство станков с ЧПУ запрограммированы на работу в течение некоторого времени. Затем они отключаются, пока выполняется ручная операция, такая как перемещение частей.

Нужно ли мне вручную чистить станок с ЧПУ?

Да. Станки с ЧПУ не имеют технологий автоматической очистки. Их необходимо очистить в соответствии с инструкциями производителя.

Если я куплю станок с ЧПУ и у меня возникнут проблемы, кому мне позвонить?

Первое место, куда вы должны позвонить, если у вас возникли проблемы, это производитель вашего станка с ЧПУ. Номер должен быть либо в руководстве по эксплуатации, либо где-то на вашей машине. Если вы не можете найти номер телефона, вы можете найти его в Интернете.

Подробнее

Чтобы узнать больше о станках с ЧПУ, ознакомьтесь с этим ресурсом качества. Это также может ответить на ваш вопрос: «Что такое станок с ЧПУ?» Если после этого у вас остались вопросы, не стесняйтесь обращаться к нам с любыми вопросами, которые могут у вас остаться.

Что такое обработка с ЧПУ? | Полное руководство

Опубликовано Брайаном Хессом 22 мая 2017 г.

Содержание

Как работает обработка с ЧПУ?
Программирование станков с ЧПУ
Различные типы станков с ЧПУ
Что еще может станок с ЧПУ?
Выберите Astro Machine Works для своих производственных нужд с ЧПУ

Обработка с числовым программным управлением (ЧПУ) — это производственный процесс, в котором предварительно запрограммированное компьютерное программное обеспечение определяет движение заводских инструментов и оборудования. Этот процесс можно использовать для управления рядом сложных машин, от шлифовальных и токарных станков до мельниц и фрезерных станков с ЧПУ. При обработке на станках с ЧПУ задачи трехмерной резки могут выполняться за один набор подсказок.

Процесс ЧПУ работает в отличие от ограничений ручного управления и, таким образом, заменяет их, когда требуются живые операторы, чтобы подсказывать и направлять команды обрабатывающих инструментов с помощью рычагов, кнопок и колес. Для стороннего наблюдателя система ЧПУ может напоминать обычный набор компьютерных компонентов, но программы и консоли, используемые в ЧПУ-обработке, отличают ее от всех других форм вычислений.

Если вы заинтересованы в использовании производства с ЧПУ для производства различных продуктов, узнайте больше о том, как работает обработка с ЧПУ и программирование ЧПУ. Возможно, вам также захочется узнать об основных типах станков с ЧПУ и видах работы, которые они могут выполнять, чтобы увидеть, могут ли они удовлетворить ваши потребности.

Что такое обработка с ЧПУ?

Когда система ЧПУ активирована, желаемые разрезы программируются в программном обеспечении и диктуются соответствующим инструментам и машинам, которые выполняют заданные размерные задачи, как робот.

При программировании ЧПУ генератор кода в системе счисления часто предполагает, что механизмы безупречны, несмотря на возможность ошибок, которая выше, когда станок с ЧПУ направлен на резку более чем в одном направлении одновременно. Размещение инструмента в системе числового программного управления определяется серией входных данных, известных как программа обработки детали.

В машинах с числовым программным управлением программы вводятся с помощью перфокарт. Напротив, программы для станков с ЧПУ передаются на компьютеры через маленькие клавиатуры. Программирование ЧПУ сохраняется в памяти компьютера. Сам код пишется и редактируется программистами. Таким образом, системы ЧПУ предлагают гораздо более широкие вычислительные возможности. Лучше всего то, что системы ЧПУ ни в коем случае не являются статичными, поскольку новые подсказки могут быть добавлены к уже существующим программам с помощью пересмотренного кода.

Программирование станков с ЧПУ

В производстве с ЧПУ станки управляются с помощью числового программного управления, при этом программное обеспечение предназначено для управления объектом. Язык обработки с ЧПУ также называют G-кодом, и он написан для управления различными режимами соответствующего станка, такими как скорость, скорость подачи и координация.

По сути, обработка с ЧПУ позволяет предварительно запрограммировать скорость и положение функций станка и запускать их с помощью программного обеспечения в повторяющихся предсказуемых циклах с минимальным участием оператора. В процессе обработки с ЧПУ создается 2D- или 3D-чертеж САПР, который затем преобразуется в компьютерный код для выполнения системой ЧПУ. После того, как программа введена, оператор дает ей пробный запуск, чтобы убедиться в отсутствии ошибок в кодировании.

Благодаря этим возможностям этот процесс был принят во всех уголках производственного сектора, и производство с ЧПУ особенно важно в областях производства металла и пластика. Узнайте больше о типах используемых систем обработки и о том, как программирование станков с ЧПУ полностью автоматизирует производство с ЧПУ ниже:

Системы обработки с открытым/замкнутым контуром

В процессе производства с ЧПУ управление положением определяется через разомкнутый или замкнутый цикл. петлевая система. В первом случае сигнализация проходит в одном направлении между контроллером ЧПУ и двигателем. В системе с обратной связью контроллер может получать обратную связь, что делает возможным исправление ошибок. Таким образом, замкнутая система может скорректировать неравномерность скорости и положения.

При обработке с ЧПУ движение обычно направлено по осям X и Y. Инструмент, в свою очередь, позиционируется и направляется с помощью шаговых двигателей или серводвигателей, которые точно воспроизводят движения, определенные G-кодом. Если сила и скорость минимальны, процесс можно запустить с помощью управления без обратной связи. Для всего остального необходимо регулирование с обратной связью, чтобы обеспечить скорость, согласованность и точность, необходимые для промышленных применений, таких как металлообработка.

Обработка с ЧПУ полностью автоматизирована

В современных протоколах ЧПУ производство деталей с помощью предварительно запрограммированного программного обеспечения в основном автоматизировано. Размеры для данной детали устанавливаются с помощью программного обеспечения автоматизированного проектирования (САПР), а затем преобразуются в фактический готовый продукт с помощью программного обеспечения автоматизированного производства (CAM).

Для обработки любой конкретной детали могут потребоваться различные станки, такие как сверла и фрезы. Чтобы удовлетворить эти потребности, многие современные машины объединяют несколько различных функций в одну ячейку.

В качестве альтернативы, установка может состоять из нескольких машин и набора роботизированных рук, которые переносят детали из одного приложения в другое, но при этом всем управляет одна и та же программа. Независимо от настройки, процесс ЧПУ обеспечивает постоянство в производстве деталей, которое было бы трудно, если вообще возможно, воспроизвести вручную.

Самые ранние станки с числовым программным управлением относятся к 1940-м годам, когда двигатели впервые использовались для управления движением ранее существовавших инструментов. По мере развития технологий механизмы были усовершенствованы с помощью аналоговых компьютеров и, в конечном итоге, с помощью цифровых компьютеров, что привело к развитию обработки с ЧПУ.

Подавляющее большинство сегодняшних арсеналов ЧПУ полностью электронные. Некоторые из наиболее распространенных процессов с ЧПУ включают ультразвуковую сварку, пробивку отверстий и лазерную резку. К наиболее часто используемым станкам в системах ЧПУ относятся следующие: