Современные станки с чпу: Классификация станков с ЧПУ, их виды и возможности

Содержание

Семь преимуществ станков с ЧПУ и одна причина выбрать станок с ручным управлением на машиностроительное предприятие.

Преимущества металлообрабатывающих станков с ЧПУ по сравнению с универсальными.
1. Высокая точность.
2. Экономичность.
3. Производственная гибкость.
4. Повышение производительности.
5. Уменьшение затрат на режущий инструмент.
6. Менее жесткие требования к квалификации персонала.
7. Безопасность труда
Подведем итоги
Преимущество от «Инкор» — короткие сроки поставки.

Авторы: Главный технолог ООО “Инкор” Ванюков Андрей Сергеевич,

инженер технолог ООО “Инкор” Смирнов Дмитрий Сергеевич

Современные тенденции металлообработки диктуют необходимость эксплуатации станков с числовым программным управлением на более высоких скоростях резания и подачи. Это крайне важно для сохранения конкурентоспособности на мировом рынке. Кроме того, сегодня широко используются трудные для обработки материалы, а значит критически важно внедрение современных технологии резания, в частности, режущего инструмента с большой линейкой, а также соответствующих методов программирования.

Металлообрабатывающие станки с ЧПУ применяют для множества технологических операций: фрезерования, точения и т.д. Такие станки применяются в автомобильной, нефтегазовой, даже в космической промышленности и на более скромном уровне, например, в частных мастерских.

Несмотря на очевидные достоинства станков с ЧПУ многие токари, фрезеровщики, технологи и прочие мастера со стажем до сих пор побаиваются такого вида оборудования. Некоторые считают, что затраты на эти станки выше, а значит и окупаться будут очень долго. Однако ситуация почти полностью противоположна таким представлениям. Станки с ЧПУ более выгодны, так как позволяют ускорить обработку деталей, автоматизировать производство, повысить точность обработки, брать более сложные заказы в работу и т.д. Рассмотрим преимущества металлообрабатывающих станков с ЧПУ по сравнению с универсальным подробнее.

Преимущества металлообрабатывающих станков с ЧПУ по сравнению с универсальными.

1. Высокая точность.

Устройства с ЧПУ с идеальной точностью обрабатывают самые мелкие детали первичных заготовок. Именно благодаря компьютерному программному обеспечению (ПО) подобные машины способны осуществлять резку, формировку и обработку исходного материала с такой высочайшей скоростью и точностью, которой никак не достигнуть традиционным способом обработки. В отличие от ручных ЧПУ-устройства изготавливают детали любой сложности и геометрии. Например, на рис. 1,2,3 показаны детали сложной геометрии, которые проблематично изготовить на универсальном оборудовании. Точность сохраняется при многократном запуске, что позволяет значительно сократить количество сырьевых отходов. (см. рис. 4,5)

Рисунки 1, 2, 3

Рис. 4 Рис. 5

2. Экономичность.

Работа металлообрабатывающих станков с ЧПУ осуществляется с применением разнообразного программного обеспечения, совместимого с различными операционными системами (ОС). При этом от сотрудника не требуется обязательного нахождения рядом со станком, оператор может управлять оборудованием удалённо, что ускоряет процесс. Один оператор может одновременно обслуживать до 4 станков, а при применении робота (в условиях высокой серийности) затраты на ФОТ уходят практически в ноль.

Немаловажный аспект состоит в значительной оптимизации затрат на режущий инструмент. При работе на обычном фрезерном станке оператору необходимо время от времени увеличивать скорость подачи. Нередко случается, что сотрудник в силу усталости или недостатка профессионализма непреднамеренно увеличивает эту скорость. Следствием этого является износ режущей кромки, отлетание пластинки, врезание фрезы в стол либо в саму заготовку. На ЧПУ-оборудовании такая ситуация полностью исключена, так как скорость резания заранее задаётся программно, и не может быть изменена в процессе работы, а все возможные перемещения инструмента установлены ещё на стадии первичного программирования. Следовательно, нежелательное врезание фрезы исключено. См. рис. 6,7.

Рис 6. послойное фрезерование Рис 7. чистовая обработка

3. Производственная гибкость.

Применяя на производстве станки с ЧПУ, Вы обеспечите наиболее простой переход от изготовления одной детали к созданию принципиально другой. Этот переход осуществляется путём выбора соответствующей программы из списка, хранящегося в памяти ЧПУ. Операция замены может быть осуществлена неограниченное количество раз. В универсальных станках скорости перемещения по разным осям и их соотношение регулируются механическими передачами, используется единый привод. Из этого следует, что если токарный станок изначально ориентирован на функционирование в метрической системе, то обработка по дюймовым размерам на нём не представляется возможной. В конструкции современных станков с ЧПУ для каждого ходового винта предусмотрен свой привод с шаговым либо с частотно регулируемым двигателем. Это позволяет нарезать нестандартные виды резьбы или создавать детали со сложными криволинейными поверхностями. (См. рис. 8)

Рис 8. Пример детали, обрабатываемой на станке с ЧПУ

4. Повышение производительности.

Важнейшим плюсом является способность ЧПУ-машин работать в режиме 24/7 без остановки. Беспрецедентно высокий уровень производительности металлообрабатывающих станков с программным управлением обуславливается не только уменьшением числа простоев, но и возможностью точного расчёта периода обработки и увеличения загрузки оборудования. Параметры заготовки и инструмента, сообщенные управляющей программе, позволяют исключить этап разметки из цикла. Все операции на ЧПУ станках могут выполняться с одной базы, появляется возможность отказаться от переустановки заготовки в процессе. Это положительно влияет и на производительность, и на точность обработки. На ручном оборудовании отсутствует возможность повторяемости подобной операции или совмещения токарной и фрезерной операции. Кроме того, использование станков с ЧПУ позволяет уменьшить загрузку рабочего персонала. Всего один человек сможет обслуживать 2 и более станков с ЧПУ в зависимости от загрузки. Также один станок с ЧПУ заменяет 2 и более универсальных станков, что позволяет сократить штат рабочих мест, занимаемую площадь производства, потребление электроэнергии и уменьшить расходы другими способами. (См рис. 9)

Рис. 9 Обработка детали с одной базы

5. Уменьшение затрат на режущий инструмент.

При использовании универсального оборудования порой приходится прибегать к применению фасонного инструмента при выполнении сложной геометрии деталей, а на станках ЧПУ достаточно всего одного инструмента (резца либо фрезы). Это гораздо эффективнее, производительнее и дешевле.

Для станков на ручном управлении в зависимости от целей производства часто становится необходимым приобретение дополнительной оснастки такой, как копировальное устройство, конусные линейки и т. д., а на станках с ЧПУ все уже встроено и дополнительная оснастка не нужна. (См рис. 10)

Рис. 10

6. Менее жесткие требования к квалификации персонала.

Для обработки сложных деталей на универсальном станке требуются квалифицированные рабочие: токарь или фрезеровщик высокого разряда (4-6). Немаловажно найти сотрудника не только с внушительным опытом работы, но и с удовлетворительными личностными качествами. А как Вы понимаете, очень сложно найти достаточное количество таких специалистов в наше время. Для станка с ЧПУ достаточно одного оператора и наладчика. Высокая квалификация не обязательна, любой сотрудник сможет быстро ознакомиться с программой. Оператору станков с программным управлением не нужно обтачивать детали вручную. Вся работа здесь сводится всего к нескольким действиям, а именно:

следить за работой станка;

вводить соответствующие управляющие команды;

следить за состоянием режущего инструмента;

подавать заготовку и извлекать готовую деталь.

То есть задача будет состоять только в том, чтобы контролировать процесс и своевременно помещать деталь в камеру, да и то не всегда. Оператор станков с ЧПУ без труда может следить за несколькими станками одновременно, а токарь или фрезеровщик, какова бы ни была его квалификация, сможет обслуживать лишь один универсальный станок.

7. Безопасность труда

На станках с ЧПУ в большинстве случаев работа осуществляется в полностью закрытой зоне с дополнительными датчиками на дверях. Это исключает возможность нахождения сотрудника в зоне обработки, поэтому риск травмирования персонала сводится к минимуму.

На рис. 11 и 12 показаны станки с ЧПУ с закрытой зоной обработки

Рис. 11

Токарный обрабатывающий центр FOCUS CNC FBL-250Y

Рис. 12

Фрезерный обрабатывающий центр EXTRON SU-85A

Подведем итоги

Из всего вышесказанного можно сделать следующий вывод: станки с ЧПУ в долгосрочной перспективе более выгодны в финансовом смысле, так как позволяют:

обрабатывать любые, даже самые мелкие детали заготовок, с беспрецедентно высокой точностью;

оптимизировать затраты на режущий инструмент и ускорить процесс производства;

увеличить экономичность: сократить штат рабочих мест, занимаемую площадь производства, расход электроэнергии и т. д.

Рис. 13 Обрабатывающий центр CNC-Takang

Однако при определенных особенностях производства целесообразность приобретения станков с ЧПУ не так очевидна. Например, в случае мелкосерийного, штучного производства и особенно в ремонтных цехах, где основной задачей является ремонт деталей, а не серийный выпуск. Если приходится изготавливать большое количество разнообразных деталей или ремонтировать и восстанавливать разнообразные узлы, то нецелесообразно под каждую деталь разрабатывать программу для станка ЧПУ, в таких случаях лучше отдавать предпочтение станкам с ручным управлением.

Преимущество от «Инкор» — короткие сроки поставки.

ООО “Инкор” специализируется на обрабатывающих центрах с ЧПУ, но именно для таких нестандартных проектов в ассортименте компании присутствует оборудование с ручным управлением. Естественно, все оборудование точечного, нестандартного спроса поставляется под заказ. И тут мы вправе обозначить еще одно преимущество станков с ЧПУ: самые востребованные модели известных производителей Focus CNC, EXTRON, HONOR SEIKI, FEMCO, SINO, CNC TAKANG и другие азиатские и европейские бренды можно в короткие сроки приобрести со склада “ИНКОР”, что позволит оперативно, без длительных простоев, оборудовать производство.

По вопросам поставок связывайтесь любым удобным способом с отделом оборудования ООО “Инкор” или заполните форму ниже.

10 лучших систем ЧПУ в мире

Система ЧПУ — это совокупность специализированных устройств, методов и средств, необходимых для реализации ЧПУ станком, предназначенная для выдачи управляющих воздействий исполнительным органам станка в соответствии с УП.

1. Японская система ЧПУ FANUC

Японская компания FANUC — самая мощная в мире компания в области исследований, проектирования, производстве и продажи систем ЧПУ, с общим числом сотрудников 4549 человек (по состоянию на сентябрь 2005 года) и 1500 исследования и специалистов по проектированию.

Пять характеристик ЧПУ системы FANUC:

1) Высоконадежная серия PowerMate 0 используется для управления небольшими 2-осевыми токарными станками. Она может быть оснащена CRT/MDI с четким экраном, простым управлением и китайским дисплеем или DPL/MDI с хорошим соотношением производительность/цена.

2) Популярные ЧПУ 0-D серии 0-TD используются для токарных станков, 0-MD — для фрезерных станков и небольших обрабатывающих центров, 0-GCD — для круглошлифовальных станков, 0-GSD — для плоскошлифовальных станков, и 0-PD — для пробивных станков.

3) Полнофункциональные 0-c серии 0-TC используются для универсальных токарных станков и автоматических токарных станков, 0-MC используется для фрезерных, сверлильных станков и обрабатывающих центров, 0-GCC используется
для внутренних и наружных круглошлифовальных станков, 0-GSC используется для плоскошлифовальных станков, и 0-TTC используется для двухревольверных 4-осевых токарных станков.

4) Высокопроизводительные и недорогие станки серии 0i имеют общий функциональный пакет программного обеспечения пакет программных функций, способный высокоскоростную и высокоточную обработку и имеет функцию искривления сетки.

5) Сверхмалый и ультратонкий блок управления серии CNC16i/18i/21i с функцией сети интегрирован с ЖК-дисплеем, с сетевой функцией и сверхскоростной последовательной передачей данных.

Стандартная серия является самой полной системой ЧПУ в мире на сегодняшний день.

2. Немецкая система ЧПУ Siemens

Система ЧПУ Siemens является продуктом группы Automation and Drive Group в составе концерна Siemens.

Система ЧПУ Siemens SINUMERIK развивалась на протяжении многих поколений.

В настоящее время широко используются в основном 802, 810, 840 и другие типы.

Устройство ЧПУ компании SIEMENS имеет модульную конструкцию, которая является
экономичной.

На стандартном оборудовании оно оснащено различным программным обеспечением для обеспечения различных типов процессов, что отвечает потребностям различных станков.

1960-1964 годах, промышленная система ЧПУ Siemens появилась на рынке.

С 1965 по 1972 год компания Siemens представила аппаратное обеспечение на основе транзисторной технологии для токарных, фрезерных и шлифовальных станков на базе предыдущего поколения систем ЧПУ.

1973-1981, Siemens представил систему SINUMERIK 550.

1982-1983, Siemens представил систему SINUMERIK 3.

1984-1994, Siemens представил систему SINUMERIK 840C.

1996-2000, Siemens выпустил систему SINUMERIK 840D, 5INUMERIK810D и SINUMERIK 802D.

Функции интеграции безопасности, связанные с людьми и машинами, были интегрированы в программное обеспечение.

ShopMil0 и ShopTurn для программирования графического интерфейса могут помочь операторам быстро приступить к работе с минимальной подготовкой.

В 1964 году компания Siemens зарегистрировала систему ЧПУ как бренд SINUMERIK

3. Японская система ЧПУ Mitsubishi

Mitsubishi стремится к повышению производительности своей продукции.

Линейка продуктов FA охватывает программируемое управление (PLC), интерфейс человек-машина (HM), сервосистемы переменного тока, инверторы, промышленных роботов и низковольтные распределительные устройства, которые доминируют в Азии.

Бизнес мехатроники также включает в себя поставку электроэрозионных станков и общего оборудования для лазерной обработки крови.

Для дальнейшего повышения производительности новая концепция интегрированных решений FA незаменима.

В промышленности широко используются такие системы ЧПУ Mitsubishi, как: M700V серия; M70V серия; M70 серия; M6OS серия; E68 серия; E60 серия; C6 серия; C64 серия; C70 серия.

Среди них серия M700V является продуктом высокого класса с полной нанометровой системой управления, высокоточной и высококачественной обработкой и поддержкой 5-осевой связи, которая позволяет обрабатывать заготовки со сложной формой поверхности.

Продажи систем промышленной автоматизации занимают первое место в Mitsubishi Group.

4. Немецкая система ЧПУ HEIDENHAIN

Компания HEIDENHAIN разрабатывает и производит высококачественные линейные и угловые энкодеры, поворотные энкодеры, цифровые считывающие устройства и системы числового управления.

Продукция HEIDENHAIN широко используется в прецизионных станках, оборудовании для производства и обработки электронных компонентов, а также в независимых машинных системах, особенно в полупроводниковой и электронной промышленности.

Система ЧПУ HEIDENHAIN — это система ЧПУ для контурной обработки, предназначенная для применения в мастерских.

Операторы могут использовать простой в использовании язык программирования диалогового формата для написания стандартных программ обработки ISO на станке. Она подходит для фрезерных станков.

Система HEIDENHAIN может управлять до 12 осями.

Жесткий диск, поставляемый с системой iTNC530, обеспечивает клиентскую память емкостью 26 ГБ, достаточную для хранения большого количества программ, в том числе программ, написанных в автономном режиме.

5. Немецкая система ЧПУ Rexroth

Инжиниринговая фирма Rexroth расположена в Германии, а бывший отдел технологий автоматизации Bosch стал Bosch Rexroth в 2001 году.

Компания полностью принадлежит группе Bosch, но работает независимо.

IndraMotion MTX — система ЧПУ от Bosch Rexroth.

Высококачественная система ЧПУ MTX Advanced может поддерживать до 250 осей с ЧПУ и 60 каналов с ЧПУ.

Система ЧПУ MTX основана на масштабируемой архитектуре, высокоскоростной шине Ethernet (серия 3) и платформе Open Core Engineering (Open Core Engineering), протоколе связи OPCUA M2M в сочетании с собственным производством Bosch OpCon MES. Благодаря подключению в реальном времени и эффективной коммуникации людей, оборудования и продуктов, построена очень гибкая, персонализированная и цифровая интеллектуальная модель производства.

Дополненная системой динамического управления производством с интеллектуальным подключением (Active Cockpit), она может осуществлять мониторинг взаимосвязей в режиме реального времени, что значительно повышает эффективность обмена информацией и доступа, повышает эффективность производства, а также качество обработки и производства продукции, точность материалов и процедур, а также сокращает материальные отходы и запасы.

В эпоху «Индустрии 4.0» компания хочет придать своей системе ЧПУ важную роль.

6. Французская система ЧПУ NUM

NUM — известная международная компания во Франции, специализирующаяся на разработке и исследовании систем числового программного управления с ЧПУ.

Она является дочерней компанией Schneider Electric и вторым по величине поставщиком систем ЧПУ в Европе.

Технические характеристики системы ЧПУ NUM:

Система ЧПУ NUM1020/1040 — это совершенно новая система ЧПУ, разработанная компанией NUM в 1995 году.

Это компактная и полнофункциональная 32-разрядная система ЧПУ, полностью совместимая с системой серии NUM1060, особенно для 1-6-осевых станков с ЧПУ.

Базовый блок NUM1020T подходит для 2-4-осевого встроенного программируемого контроллера с ЧПУ (PLC) 32-разрядного CPU VLSI CISC фрезерного станка.

Базовый блок базовой конфигурации NUM1040M подходит для встроенного программируемого контроллера (PLC) CNC 32-разрядного CPU CISC фрезерного, расточного станка и обрабатывающего центра.

NUM1060 модульная, мощная многоосевая группа ЧПУ NUM 1060 предназначена для обработки металлов (фрезерование, точение, шлифование), обработки древесины и различных зуборезных станков, специальных станков и линейных или роторных комбинированных станков.

Это второй по величине поставщик систем ЧПУ в Европе

7. Испания Система ЧПУ FAGOR

FAGOR AUTOMATION является всемирно известным профессиональным производителем систем ЧПУ (CNC) и цифровых дисплеев (DRO).

Fagor является дочерней компанией испанской группы Mondragon, которая была основана в 1972. Компания фокусируется на развитии автоматизации станков.

Представление серий систем ЧПУ:

Серия CNC 8070 в настоящее время является самой высококлассной системой ЧПУ компании FAGOR, которая представляет собой сочетание технологий ЧПУ и ПК.

Её передовая аппаратная конфигурация и богатые функции программного обеспечения могут удовлетворить ваши текущие и будущие требования.

Она может контролировать до 28 осей, 4 шпинделя, 4 инструментальных магазина и 4 исполнительных канала.

Система управления серии FAGOR 8050: Это система высшего класса компании, которая может реализовать
6 осей, 5 связей, и делится на три категории: токарный станок, фрезерный станок (обрабатывающий центр), и высококлассная система ЧПУ.

Система числового управления Fagor серии 800 подразделяется на две категории: для токарных и для фрезерных станков (обрабатывающих центров).

Система ЧПУ FAGOR серии 8025 является крупнейшей по объему продаж в Китае и является системой ЧПУ FAGOR среднего класса.

8. Японская система ЧПУ MAZAK

Компания Yamazaki Mazak была основана в 1919 году, компания производит токарные станки с ЧПУ, токарные и фрезерные обрабатывающие центры из композитных материалов, вертикальные обрабатывающие центры, горизонтальные обрабатывающие центры, лазерные системы с ЧПУ, гибкие производственные системы FMS, системы CAD/CAM, устройства с ЧПУ, программное обеспечение для поддержки производства и т.д.

Система ЧПУ Mazatrol Fusion 640 использует высокопроизводительный, высокоскоростной 64-битный RISC процессор, и применяет превосходные возможности обработки данных для достижения высокой скорости и высококачественного управления движением.

Система ЧПУ Mazatrol Fusion 640 впервые в мире использует технологию слияния ЧПУ и ПК, реализуя сетевые и интеллектуальные функции системы ЧПУ.

Когда система ЧПУ напрямую подключена к Интернету, можно применять 24-часовое онлайн обслуживание, предоставляемое компанией Little Giant Machine Tool Co, Ltd.

Уникальный язык программирования обработки Mazatrol системы ЧПУ Mazatrol Fusion 640 — это язык программирования, в котором применяется технология искусственного интеллекта.

Он включает в себя интеллектуальную экспертную систему с более чем 70-летним опытом механической обработки. Опыт MAZAK значительно упрощает написание программ обработки.

MAZAK — мировой лидер в области интеллектуальных систем ЧПУ.

9. HNC

Устройства с ЧПУ HNC с независимыми правами интеллектуальной собственности сформировали серию продуктов высокого, среднего и низкого качества.

Компания разработала новые продукты для высококлассных систем ЧПУ серии HNC 8, и десятки комплектов были использованы для высококлассных станков с ЧПУ, включенных в крупные национальные проекты.

Показатели производительности сервопривода и шпиндельного привода с независимыми правами интеллектуальной собственности достигли международного передового уровня.

Устройство ЧПУ HNC-848 — это полностью цифровое устройство ЧПУ с шиной, предназначенное для зарубежных систем ЧПУ высокого класса.

В нем используется верхняя и нижняя компьютерная структура с двумя модулями CPU, открытая архитектура, которая представляет собой технологию промышленной шины NCUC с независимыми правами интеллектуальной собственности.

Оно обладает функциями высококлассных систем ЧПУ, такими как многоканальная технология управления, пятиосевая обработка, высокоскоростная и высокоточная, токарная и фрезерная обработка, синхронное управление и т.д.

В основном используется в высокоскоростных, высокоточных, многоосевых, многоканальных вертикальных и горизонтальных обрабатывающих центрах, токарно-фрезерных комплексах, 5-осевых портальных станках и т.д.

HNC является одним из немногих брендов систем ЧПУ в Китае

10. GSK

GSK — это одна из крупнейших баз по исследованию и разработке, производств систем ЧПУ для станков, в которой работают более 800 научных сотрудников.

GSK имеет первоклассное производственное оборудование и технологические процессы, а ее ежегодное производство и продажи систем ЧПУ занимают первое место в стране уже 10 лет подряд.

Системы ЧПУ GSK используются в большом количестве оборудования, например в токарных станках с ЧПУ, сверлильно-фрезерных станках с ЧПУ, обрабатывающих центрах с ЧПУ, шлифовальных станках с ЧПУ и так далее.

Среди них система GSK27 использует несколько процессоров для достижения управления на уровне HM;

Она имеет гуманизированный интерфейс взаимодействия человека и компьютера и настраиваемые меню. Она разработана в соответствии с требованиями эргономики, что в большей степени соответствует привычкам операторов;

В ней используется открытая программная платформа, которая может легко соединяться с программным обеспечением сторонних производителей;

Высокопроизводительное оборудование поддерживает до 8 каналов и 64-осевое управление.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

4 способа применения станков с ЧПУ в современном производстве

Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) используются почти во всех отраслях промышленности по всему миру. Первые станки с ЧПУ появились в 1950-х годах в США, а к 1969 году станки с ЧПУ были популярны в большинстве отраслей. Одним из преимуществ станков с ЧПУ остается их способность безостановочно выполнять несколько операций без каких-либо модификаций, что затрудняет возникновение ошибок. Станки с ЧПУ обеспечивают повышенную безопасность в отличие от циркулярных пил, фрезерных станков и других станков, где во всем производственном процессе участвует человек. Современные станки с ЧПУ работают, считывая огромное количество кода в своей программной памяти.

В последнее время все больше производителей используют станки с ЧПУ, при этом глобальная рыночная стоимость станков с ЧПУ составит 70 миллиардов долларов к 2018 году и, по прогнозам, достигнет 111 миллиардов долларов в 2026 году, что означает рост на 6,8% менее чем за десять лет.

Станки с ЧПУ оказывают влияние на обрабатывающую промышленность, например:

1. Максимальное повышение эффективности и эксплуатационных расходов

Растущее использование CAD (автоматизированное проектирование) и CAM (автоматизированное производство) в производстве дизайн, а также прототипирование улучшают способность производителей эффективно поставлять высокоточные детали. Оборудование с ЧПУ повышает эффективность массового производства деталей и снижает эксплуатационные расходы, тем самым увеличивая доход. Станки с ЧПУ обеспечивают производителю точную деталировку и работают с различными материалами.

Станки с ЧПУ не требуют отключения, за исключением случаев, когда требуется стандартное техническое обслуживание. Это означает, что производство может продолжаться без перерывов, как это делают люди. Когда человек-оператор делает перерыв, производство должно делать перерыв, но машинам с компьютерным управлением не нужно отдыхать, и производственный процесс упрощается.

2. Обеспечение качества и внедрение автоматизации

Станки с ЧПУ известны своей превосходной степенью точности при создании сложных форм, таких как диагональные разрезы или кривые, что повышает спрос на оборудование, особенно с технологическими достижениями, такими как CAM, САПР и различные программы ЧПУ. Интернет вещей (IoT) — это новейшее технологическое достижение, которое вносит свой вклад в услуги по обработке с ЧПУ за счет повышения безопасности, инноваций и производительности. Ремонт станков с ЧПУ обходится дорого, производители используют технологии прогнозирования и аналитики, поскольку это помогает им сократить время простоя, вызванное ремонтом.

3. Повышение безопасности

Обработка с ЧПУ значительно повышает безопасность рабочих в обрабатывающей промышленности. На станках с ЧПУ операторам не нужно приближаться к режущим инструментам, что повышает безопасность. Станкам с ЧПУ нужно только запрограммировать свои задачи в память, и тогда им не нужен оператор. Это делает машины безопасными для выполнения процессов, которые могут включать высокие температуры, коррозионные вещества или любой другой очень опасный процесс.

4.

Больше точности

Станки с ЧПУ обеспечивают производителям большую точность. ЧПУ запрограммировано с деталями производственного процесса, и благодаря этому; идентичные компоненты могут быть созданы с высочайшим уровнем точности. Программирование конструкции и спецификаций продукта в машине гарантирует, что ошибки не будет.

Сокращение или устранение ошибок в производственном процессе гарантирует отсутствие потерь материала. Станок с ЧПУ может производить детали, которые трудно воспроизвести конкурентам. Станок с ЧПУ позволяет производить продукты, которые невозможно изготовить с помощью ручных процессов, поскольку человеческие рабочие имеют ограниченные возможности и могут делать очень многое.

Заключение

Обрабатывающая промышленность выросла как на дрожжах с тех пор, как был представлен первый станок с ЧПУ. На этих машинах теперь возможно массовое производство идентичных деталей станков с ЧПУ , которые облегчают работу людям. После того, как машина была запрограммирована с дизайном данных продукта, нет места для ошибок, поскольку машина работает без вмешательства человека.

Когда производственные работы связаны с опасными процессами, такими как очень высокие температуры или токсичные материалы, люди-операторы защищены от травм, поскольку им не нужно приближаться к опасным зонам. Ожидается, что в ближайшие годы станки с ЧПУ станут более интеллектуальными благодаря использованию искусственного интеллекта (ИИ) и Интернета вещей (IoT). Через десять лет технологический прогресс будет опережать нас на несколько световых лет.

Автор:

Саманта Акуна

Саманта Акуна — писательница из Сан-Франциско, Калифорния. Ее работы были представлены в The Huffington Post, Entrepreneur.com и Yahoo Small Business.

5 Тенденции обработки с ЧПУ на 2021 год

Обработка с числовым программным управлением (ЧПУ) — субтрактивный производственный процесс, в котором используются компьютеризированные средства управления и станки для удаления слоев материала и изготовления требуемой детали, — является одной из наиболее часто используемых производственных технологий. Однако на самом деле он основан на технологии, разработанной в 18 веке.

В начале индустриализации в середине восемнадцатого века появились технологические предшественники станков с ЧПУ. Однако только во время холодной войны технология была автоматизирована, а метод обработки с ЧПУ был полностью реализован. Наконец, в 1952 году Ричард Кегг разработал Cincinnati Milacron Hydrotel, который считается первым современным фрезерным станком с ЧПУ.

Технология фрезерования с ЧПУ продолжает развиваться и каждый год находит новые применения наряду с быстро развивающимися компьютерными и производственными технологиями. И среди сбоев, включая бум «умных» технологий и COVID-19пандемии (и ее продолжающегося воздействия на поведение потребителей) производители все чаще ищут способы повысить производительность и гибкость при одновременном сокращении затрат.

Для решения этой задачи требуется широкое внедрение новых технологий, некоторые из которых, скорее всего, получат распространение в масштабах всей отрасли в следующем году. Эти пять тенденций не за горами и почти наверняка определят направление обработки с ЧПУ в 2021 году.

1. Больше осей для большей экономии

Традиционные станки с ЧПУ обеспечивают линейное перемещение по трем осям. В то время как многие станки теперь включают подвижную станину, 3-осевой фрезерный центр остается неподвижным, когда движется сам фрез. Как правило, на 3-осевом станке станина перемещается линейно по двум осям, а шпиндель перемещается вверх и вниз по третьей оси. 4-осевые станки обеспечивают более точную резку за счет включения оси вращения.

Как правило, поворотный круг четвертой оси устанавливается на стол станка, а деталь монтируется на лицевой стороне поворотного круга четвертой оси. Это делает 4-осевые станки подходящими для производства медицинских изделий и деталей сложной геометрии.

Наконец, 5-осевые станки представляют собой вершину возможностей фрезерования. Эти станки позволяют выполнять микрообработку и способны производить чрезвычайно детализированные разрезы на непревзойденных скоростях. Они состоят из трех линейных осей и двух вращательных степеней свободы. Хотя 4- и 5-осевые станки с ЧПУ доступны на рынке уже несколько лет, они только недавно стали финансово доступными для многих производителей.

Более того, устаревшие станки с ЧПУ можно дооснастить дополнительными осями; добавив цапфу, которая обеспечивает больший наклон и вращение, 3-осевой станок может легко стать 5-осевым станком. Это увеличивает возможности машины, позволяя выполнять больше операций с меньшим количеством настроек.

Учитывая, что каждая настройка требует дополнительных операций, материалов, времени и вероятности ошибки, меньшее количество настроек приводит непосредственно к экономии средств. В то же время распространение многоосевых станков повсеместно снижает цены на небольшие станки с ЧПУ, делая практику фрезерования более доступной для небольших операций и любителей.

2. Универсальные решения для оснастки

Вакуумные приспособления или вакуумные пластины, которые используются для удержания на месте предметов, которые трудно закрепить или которые могут легко деформироваться, традиционно изготавливались на заказ для каждого проекта. В результате они были довольно дорогими, и большинство производственных команд старались избегать их использования без крайней необходимости.

Однако появление универсальных баз, таких как Pierson SmartVac и система удерживания Blue Photon UV, позволило настраивать одну деталь для нескольких операций. В качестве готовой альтернативы нестандартным приспособлениям эти инструменты позволяют создавать определенные детали за небольшую часть того, что стоило бы раньше.

Компания

Matrix Innovations создала аналогичное решение в виде универсальных мягких губок, которые также можно настраивать и использовать для повторных операций. Вместе вакуумные столы и многоразовые мягкие кулачки делают выполнение сложных проектов по обработке с ЧПУ гораздо более доступным.

3. Более широкое использование робототехники

Хотя роботы уже давно используются в станках с ЧПУ, только недавно коллаборативные роботы, или «коботы», получили широкое распространение. Коботы, в отличие от промышленных роботов, предназначены для совместной работы с людьми. Они запрограммированы на интуитивно понятную работу, и их даже можно обучить предполагаемым действиям с помощью ручных движений.

Внедрение коботов быстро ускоряется благодаря достижениям в области систем машинного зрения. Точно так же, как у автомобиля Tesla есть системы технического зрения, которые могут распознавать автомобили и пешеходов, системы технического зрения могут быть прикреплены к коботам, чтобы научить их видеть, распознавать, выбирать и размещать детали в механическом цехе.

В будущем «коботы» будут работать вместе с людьми на фабрике, обучаясь тому, как оптимизировать производительность и снизить эксплуатационные расходы.

Поскольку эти роботы требуют минимального программирования и обучения, они невероятно универсальны и редко требуют значительных предварительных затрат времени. Ожидается, что эта технология поможет повысить производительность труда работников, а также снизит затраты в долгосрочной перспективе за счет снижения вероятности человеческой ошибки. Кроме того, поскольку возможности машинного обучения все чаще встраиваются в роботизированные системы, некоторые эксперты предсказывают, что в ближайшем будущем коботы станут еще более эффективными сотрудниками на рабочем месте.

4. Успехи в обучении персонала

Производители оборудования все чаще устанавливают средства просмотра 3D CAD на свои стандартные машинные платформы. Этот экран выступает в качестве основного визуального руководства по настройке и продвижению операции, и его можно даже настроить для включения видеороликов по устранению неполадок.

Интеграция этого программного обеспечения в обрабатывающее оборудование с ЧПУ поможет производителям не только улучшить обучение рабочей силы, но и повысить эффективность и результативность существующих сотрудников. Более того, хотя эта технология требует больших первоначальных затрат, в долгосрочной перспективе она, вероятно, увеличит экономию средств за счет уменьшения ошибок оператора.

5. Достижения в программном обеспечении CAD/CAM

Всего за последние 5-10 лет CAD/CAM стали более демократичными. Программное обеспечение, которое когда-то было чрезмерно дорогим, теперь стало не только более доступным, но и более доступным, интуитивно понятным, удобным для пользователя и мощным. Это обновленное программное обеспечение CAD/CAM обеспечивает повышенную эффективность и точность, а также еще более инновационные рабочие процессы.

Демократизация программного обеспечения САПР означает, что более мощное программное обеспечение доступно как для малых, так и для крупных компаний.

Более того, программное обеспечение CAD/CAM предлагает бесчисленное количество интеграций с машинными платформами, программным обеспечением для определения на основе моделей (MBD), системами трехмерного просмотра и многим другим. Эти интеграции снижают вероятность ошибки пользователя и повышают доступность программного обеспечения CAD/CAM.

Будущее станков с ЧПУ

Эти разработки в области обработки с ЧПУ обещают сделать технологию более доступной и надежной в 2021 году и далее. Более того, поскольку эти тенденции упрощают и удешевляют быстрое выполнение индивидуальных проектов, обработка с ЧПУ обеспечит большую гибкость, чем когда-либо прежде, что является ключевым конкурентным преимуществом, поскольку постоянно растущие ожидания потребителей подпитывают рост производства по требованию.