Чпу системы: Принцип системы ЧПУ (числового программного управления)

alexxlab | 30.06.2023 | 0 | Разное

Системы Siemens для управления производственными станками с ЧПУ

Содержание

01О компании Siemens

02Системы ЧПУ для станков от компании «Сименс»

03Стойка Siemens Simotion

04Преимущества станков с ЧПУ Siemens

05Как эффективнее использовать современные технологии

Системы Siemens для фрезерных и токарных станков с ЧПУ — мощный инструмент автоматизации промышленного оборудования. Такие системы работают на базе числового программного управления, существенно увеличивая производительность.

О компании Siemens

Компания выпускает технику и программы для автоматизации оборудования. Этот международный концерн является лидером в сфере цифровизации производственных процессов. Станок с системами ЧПУ «Сименс» — это современный программно-аппаратный комплекс. Все его функции запрограммированы.

Путь Siemens к передовым современным разработкам промышленной автоматизации был достаточно долгим и плодотворным. Компания работает более 170 лет, стартовала как небольшая мастерская с 10 работниками в Берлине. Названа в честь своего основателя — Вернера фон Сименса. Сегодня «Сименс» — международный технологический гигант-производитель. Он ориентирован на высокое качество и потребности клиентов, предлагает инновационные решения в сфере электротехники, электроники, транспортного обеспечения, медтехники, светотехники, связи.

Системы ЧПУ для станков от компании «Сименс»

Siemens лидирует в производстве числовых программ для фрезерных и токарных станков, промышленных роботов, приводов электродвигателей с векторным управлением. Такие программы — это целый комплекс оснастки с приводами, деталями, предназначенными для ЧПУ.

Оборудование с программным управлением реализует контроль производства посредством специальной панели ввода координатных данных. У движущихся модулей есть датчики, которые подают сигналы о позиционировании деталей в заданной координатной системе. Станок оснащается стойкой с ЧПУ, которая позволяет увеличить скорость работы. Все это дает возможность полностью автоматизировать технологический процесс эффективно им управлять. У запрограммированной техники два компонента — станковая основа, то есть производственное оборудование, и система ЧПУ.

Для металлообработки предприятия используют токарные станки с ЧПУ. Оснащенные системами Siemens, они работают автоматически, под управлением квалифицированных операторов. К таким специалистам предъявляют высокие требования, у них высокая оплата труда. Ведь операторы станков с ЧПУ проводят сложные токарные операции. Они эксплуатируют запрограммированное оборудование и ремонтируют его с помощью программ.

Токарный станок состоит из:

• основа из литого чугуна — формирует жесткую конструкцию, не подверженную деформации при высоких нагрузках или вибрации;
• револьверные головки. Вращаясь в разных направлениях, они обрабатывают даже тяжелые металлы. С дополнительными приводами сверлят и фрезеруют детали;
• шпиндель — ускоряет вращение рабочего модуля с сохранением высокой точности;
• задняя бабка — плавно переключает механизмы, поддерживает устойчивость станка;
• программное обеспечение — дает возможность запрограммировать производственные процессы при помощи «числового алфавита».

Работа на станках с ЧПУ Siemens — существенно проще и быстрее в сравнении с аналогичным оборудованием без такой оснастки. Благодаря программному управлению производительность техники значительно повышается.

Стойка Siemens Simotion

Этот комплекс устройств позволяет контролировать движение деталей в области работы аппарата. Комплекс полностью оцифрован. Его можно использовать для решения сложных производственных задач. У стойки высокая скорость работы и точность. Siemens Simotion установлена на большинстве ЧПУ-станков. Систему составляют три платформы — на основе:

• РС;
• ПЛК;
• привода.

Программируются они идентично. Вид платформы выбирают в соответствии с оборудованием:

• аппаратная сервосистема — контролирует динамику движения, перемещение функционирующего узла;
• преобразователи — комплекс модулей для более легкой настройки и эксплуатации оборудования;
• преобразователи — используются в приборостроении. Их преимущества — простая настройка и эксплуатация.

Приводы используют, чтобы облегчить работу со станком в сложных условиях, например, когда напряжение нестабильно или повышена влажность.

Преимущества станков с ЧПУ Siemens

• Программное управление всех фаз производственного процесса дает возможность совместной работы специалистов разного профиля.
• Надежная коммуникация между узлами оборудования — стабильная и оперативная передача данных.
• Удобный и понятный интерфейс, новейшие системы визуализации.
• Высокая динамика и точность приводов одновременно.
• Интеллектуальные приводы для точного регулирования движения.
• Специализированные системы управления реализуют специфические функции.
• Клиентоориентированная техника и программы для визуализации производственного процесса.

Современные станки с числовым управлением оснащаются приводами, которые перемещают функциональные элементы оборудования в заданной системе координат. Пример наиболее прогрессивного решения такого типа — Siemens Sinamics.

Как эффективнее использовать современные технологии

Чтобы значительно повысить производительность, оптимизировать работу каждого станка, наряду с ЧПУ-оборудованием «Сименс» выгодно использовать систему «Диспетчер». Этот программно-аппаратный комплекс помогает предприятиям мониторить аппараты «Сименс» в режиме реального времени, контролировать их работу, эффективно решать задачи по загруженности цеха, минимизации простоев. Более подробная информация о системе «Диспетчер» представлена на сайте производителя.

Подпишитесь на нас в Telegram и ВКонтакте, чтобы быть в курсе новостей

Управление ЧПУ станком – основы и правильный выбор системы управления

• Главная
• Информация о продукции
• Станки c ЧПУ
• Управление ЧПУ станком – основы и правильный выбор

Управление ЧПУ станком – основы и правильный выбор

2017-09-10

Одним из важных критериев выбора станков с ЧПУ является тип системы управления. Именно она отвечает за точность позиционирования узлов и обрабатывающих инструментов, технологический процесс обработки заготовки и качество изготавливаемой детали в соответствии с заданными настройками. С одной стороны, управляющая система должна быть максимально простой и функциональной, а с другой – надёжной и высокотехнологичной. Поэтому правильный выбор потребует учёта множества влияющих факторов.

Особенности управления станками с ЧПУ

Управление станками с ЧПУ осуществляется оператором, который на электронной управляющей системе задаёт алгоритм работы вручную или методом программирования, а она в свою очередь посредством исполнительных механических узлов и агрегатов реализует заданные действия для обработки заготовки. Благодаря минимизации человеческого фактора в технологии получения готового изделия и достигается высокое качество готовых деталей. Поэтому важно в данном процессе создать эффективное взаимодействие оператора и ЧПУ.
За счёт программного управления обеспечивается практически полная автоматизация производственного процесса. Достаточно задать нужную программу обработки, установить заготовку и запустить программу, чтобы в итоге получить партию идентичных по размеру и качеству деталей. Программируемые контроллеры способны решать поставленные логические задачи и проводить вычисления, с одновременным отображением текущего состояния выполнения процесса на встроенном экране или путём визуального сигнализирования.
В целях предотвращения повреждения основных узлов станков в ЧПУ реализована система защиты, которая оповещает о неисправностях, не допускает запуска логически неверных режимов обработки, а также проводит самодиагностику оборудования.

Способы программирования станков с ЧПУ

Существует два основных способа программирования ЧПУ: оперативный (ручной) и при помощи независимой управляющей программы. Первый способ позволяет оператору вручную непосредственно при помощи органов управления ввести нужную программу для обработки детали, внести необходимые корректировки или выполнить отладку работы механизмов. Он отличается простотой и отсутствием необходимости применения компьютеров и специального программного обеспечения. Однако он не подходит для реализации сложных технологических процессов.

К преимуществам оперативного управления станков относятся:

Программирование с использованием управляющей программы является наиболее востребованным, так как позволяет ускорить набор множества стандартных процедур обработки, провести их отладку и корректность работы. Такой способ управления подходит для предприятий, на которых производятся сложные детали, требующие проведения нескольких последовательных или одновременных циклов обработки в едином техпроцессе.

К основным преимуществам управления станками при помощи управляющей программы относятся:

 

Виды механических систем управления обработки деталей

Станки с ЧПУ по функциям обработки деталей подразделяются на следующие виды:

То есть выбор механических систем управления обработки деталей выбирается на основе поставленных на предприятии технологических задач.

 

Каковы критерии выбора системы управления для станков с ЧПУ?

Грамотный выбор системы управления станками позволит обеспечить беспрерывный процесс производства за счёт повышения надёжности и стабильности режимов их работы, точного контроля позиционирования механических узлов и обрабатывающего инструмента, а также своевременного выявления возможных проблем. Поэтому важно учитывать следующие правила выбора управляющих блоков:

 

Почему важно правильно подбирать управляющие системы?

Если управляющая система была выбрано неверно, то могут возникнуть следующие неприятности:

То есть, итоговым результатом станут частые простои оборудования, невыполнение технического плана, рост финансовых затрат. Поэтому важно грамотно подбирать системы управления станками с ЧПУ, чтобы избежать всех этих проблем.

Что такое станок с ЧПУ – основные части, работа, блок-схема

Определение станка с ЧПУ

Позвольте мне сначала представить вам, что такое станок с ЧПУ, поэтому ЧПУ означает компьютерное числовое управление. Когда компьютеры используются для управления станком с числовым программным управлением (ЧПУ), этот станок называется станком с ЧПУ. Другими словами, использование компьютеров для управления станками, такими как токарный станок, фрезерный станок, долбежный станок, формовочный станок и т. д., называется станком с ЧПУ.

Операции резки, выполняемые ЧПУ, называются ЧПУ-обработкой. Различные услуги по обработке, в которых используется станок с ЧПУ, известны как услуги по обработке с ЧПУ. В станках с ЧПУ программы сначала разрабатываются или готовятся, а затем они передаются на станок с ЧПУ. Согласно программе ЧПУ управляет движением и скоростью станков.

Блок-схема станка с ЧПУ

Читайте также:

• Что такое токарный станок? Основные части, операции и работа
• Что такое фрезерный станок – работа, детали и типы.
• Разница между встречным и попутным фрезерованием — что лучше?

Основные части станка с ЧПУ

Основные части станка с ЧПУ:

(i) Устройства ввода: Это устройства, которые используются для ввода программы обработки деталей в станок с ЧПУ. Существует три широко используемых устройства ввода: считыватель перфоленты, считыватель магнитной ленты и компьютер через интерфейс RS-232-C.

(ii) Блок управления станком (MCU): Это сердце станка с ЧПУ. Он выполняет все управляющие действия станка с ЧПУ, различные функции, выполняемые MCU:

• Он считывает введенные в него закодированные инструкции.
• Декодирует закодированную инструкцию.
• Реализует интерполяцию (линейную, круговую и винтовую) для генерации команд движения оси.
• Он подает команды движения осей на схемы усилителя для управления осевыми механизмами.
• Получает сигналы обратной связи положения и скорости для каждой оси привода.
• Реализует вспомогательные функции управления, такие как включение/выключение СОЖ или шпинделя и смена инструмента.

(iii) Станок: Станок с ЧПУ всегда имеет подвижный стол и шпиндель для управления положением и скоростью. Стол станка управляется по осям X и Y, а шпиндель управляется по оси Z.

Что такое станок с ЧПУ – основные детали,…

Пожалуйста, включите JavaScript

Что такое станок с ЧПУ – основные части, работа, блок-схема

(iv) Приводная система: Приводная система станка с ЧПУ состоит из цепей усилителя, приводных двигателей и шарикового ходового винта. MCU подает сигналы (т. е. положения и скорости) каждой оси в схемы усилителя. Затем управляющие сигналы усиливаются (усиливаются) для приведения в действие приводных двигателей. Приводимые в действие приводные двигатели вращают шариковый ходовой винт для позиционирования стола станка.

(v) Система обратной связи: Эта система состоит из преобразователей, которые действуют как сенсоры. Ее также называют измерительной системой. Он содержит датчики положения и скорости, которые постоянно контролируют положение и скорость режущего инструмента, находящегося в любой момент времени. MCU получает сигналы от этих датчиков и использует разницу между опорными сигналами и сигналами обратной связи для генерации управляющих сигналов для исправления ошибок положения и скорости.

(vi) Блок дисплея: Монитор используется для отображения программ, команд и других полезных данных станка с ЧПУ.

Как работает станок с ЧПУ?

• Сначала программа обработки детали вставляется в MCU ЧПУ.
• В MCU происходит вся обработка данных, и в соответствии с подготовленной программой он подготавливает все команды движения и отправляет их в систему управления.
• Система привода работает, когда MCU отправляет команды движения. Система привода управляет движением и скоростью станка.
• Система обратной связи записывает измерение положения и скорости станка и отправляет сигнал обратной связи на MCU.
• В MCU сигналы обратной связи сравниваются с опорными сигналами, и при наличии ошибок он исправляет их и отправляет новые сигналы на станок для выполнения правильной операции.
• Дисплей используется для просмотра всех команд, программ и других важных данных. Он действует как глаз машины.

Для лучшего понимания работы ЧПУ посмотрите видео до конца.

Преимущества

• Он может выполнять работу с высочайшей точностью и точностью, чем любой другой ручной станок.
• Может работать 24 часа в сутки.
• Производимые ею детали имеют одинаковую точность. Различия в производимых деталях отсутствуют.
• Для работы не требуется высококвалифицированный оператор. Полуквалифицированный оператор также может работать точно и точнее.
• Операторы могут легко вносить изменения и улучшения и сокращать время задержки.
• Он позволяет производить сложные конструкции с высокой точностью за минимально возможное время.
• Современное программное обеспечение для проектирования позволяет дизайнеру имитировать изготовление своей идеи. А это устраняет необходимость изготовления прототипа или модели и экономит время и деньги.
• Для работы с ЧПУ требуется меньше рабочих, что снижает трудозатраты.

Недостатки

Несмотря на множество достоинств, у него есть и недостатки. А это:

• Стоимость станка с ЧПУ очень высока по сравнению со станком с ручным управлением.
• Детали станков с ЧПУ дорогие.
• Стоимость обслуживания ЧПУ довольно высока.
• Не устраняет необходимость в дорогостоящих инструментах.

Применение 

Почти в каждой производственной отрасли используются станки с ЧПУ. С увеличением конкурентной среды и требований спрос на использование ЧПУ увеличился в большей степени. Станки, поставляемые с ЧПУ, включают в себя токарный, фрезерный, формовочный, сварочный и т. д. Отрасли, в которых используются станки с ЧПУ, — это автомобильная промышленность, металлообрабатывающая промышленность, производство металлов, электроэрозионная обработка, деревообрабатывающая промышленность и т. д.

Это все о том, что такое детали станков с ЧПУ, блок-схема, работа, преимущества и недостатки и применение. Если вы обнаружите, что чего-то не хватает, прокомментируйте нас. И если эта статья покажется вам информативной, не забудьте поделиться ею в социальных сетях.

Какие существуют типы блоков системы управления ЧПУ?

Как человек, который ищет различные типы блоков системы управления ЧПУ, вы должны знать, что это такое на самом деле и как оно работает. Проще говоря, аббревиатура CNC является сокращением от Computer Numerical Control.

В большинстве программ система управления ЧПУ отвечает за управление движением и скоростью станков, используемых в повседневных производственных процессах. Вот почему их часто называют системами управления ЧПУ.

Что такое система управления ЧПУ?

Прежде чем мы углубимся в основную тему, давайте сначала разберемся, что такое системы управления ЧПУ.

ЧПУ или компьютерная система числового управления — это тип технологии, которая помогает вводить информацию в производственную машину, чтобы информировать ее о том, что она должна делать.

Это средство для автоматизации этих производственных машин с микрокомпьютерами со встроенным программным обеспечением, которые подключены к этим машинам.

Какова общая структура станка с ЧПУ?

Что касается основного плана, вот несколько неизбежных компонентов станка с ЧПУ, о которых вам следует знать, чтобы лучше понять, как работают различные типы станков.

Устройства ввода

Устройства ввода используются для правильных методов ввода программы обработки деталей в сам станок с ЧПУ. Чаще всего в промышленности используются три различных устройства ввода, а именно считыватель перфоленты, считыватель магнитной ленты и компьютер, через интерфейс RS-232-C. Это может варьироваться в зависимости от конкретных усилий и проблем, касающихся отдельных компаний.

Для каждого продукта, который производит машина, необходимо ввести для него специальную программу. Язык, используемый для этого, является стандартным международным языком, называемым G-кодом. Программирование G-кода позволяет машине знать конкретные данные о том, каким должен быть продукт.

Блок управления станком (MCY)

Блок управления станком или сокращенно MCY. Его называют сердцем машины, и это определенно очень подходящее прозвище. Эта часть системы ЧПУ отвечает за все основные действия по управлению, демонстрируемые станком как таковым.

Общие функции могут быть перечислены следующим образом.

• Чтение подаваемой закодированной информации
• Декодирование закодированной информации
• Реализация сложных методов, таких как интерполяция, для генерации команд движения оси
• Прием сигналов обратной связи для положения и скорости, относящихся к каждой оси привода
• Реализация вспомогательных функций управления, включая СОЖ, включение и выключение шпинделя, смену инструмента и т. д.

Станки

Станки являются важным компонентом наборов инструментов для блоков управления ЧПУ . Видно, что эти станки управляются по осям X и Y, а шпиндель управляется по оси Z.

Приводная система

Приводная система включает схемы усилителя, приводные двигатели и шариковые ходовые винты.

Системы обратной связи

Системы обратной связи действуют как преобразователи или сенсоры, образуя своего рода измерительную систему. Эти датчики включают датчики положения и скорости и предназначены для постоянного контроля положения и скорости рассматриваемых режущих инструментов.

Блок дисплея

Блок дисплея, на котором отображаются все необходимые данные и команды, поступающие в систему управления.

Какие существуют типы систем управления ЧПУ?

Наряду с постоянным развитием систем ЧПУ и их использованием в известных отраслях, в этой области было проведено немало исследований и размышлений.

Это привело к разработке широкого спектра машин, которые сильно различаются либо по их общему функционированию, либо по их конкретному направлению работы.

При этом промышленники в наши дни могут выбирать из широкого спектра систем управления с ЧПУ.

Как правило, системы управления ЧПУ можно разделить на основе следующих факторов:

• Количество осей
• Тип движения
• Контур управления

Вот несколько наиболее популярных на рынке на данный момент, с краткое объяснение их работы и преимуществ.

1. Тип движения ЧПУ

Тип движения Система управления ЧПУ подразделяются на два основных типа:

Контурные системы

Известно, что эти станки работают по непрерывному пути, где они сосредоточены на резке представленного им материала и следовании его контуру как таковому. Их основное функционирование включает в себя такие процессы, как фрезерование, токарный станок и фрезерные станки.

Эти контурные станки функционируют за счет имитации движения инструмента и рабочих позиций. Как положение машины, так и продукт контролируются системой управления.

Системы двухточечного управления

В этом случае и заготовка, и инструмент удерживаются в постоянном положении, пока инструмент выполняет свою задачу. Основные элементы таких машин, которые функционируют через механизмы «точка-точка», включают сверлильные станки, нарезные станки, расточные станки и многое другое.

Благодаря отсутствию ненужного перемещения деталей в промежутках между рабочими процессами, эти машины обеспечивают безопасное и правильное завершение работы и значительно сводят к минимуму возможность ошибки.

2. Системы ЧПУ с контурным управлением

Эта часть классификации далее разветвляется на две в зависимости от системы циклического управления, задействованной в процедуре.

Системы с обратной связью

Этот тип системы управления ЧПУ работает посредством процесса, который имеет обратную связь от системы управления, посылаемую на фактический и запрограммированный вход. Поэтому ее называют замкнутой системой.

В этом случае системы управления ЧПУ, работающей под управлением сервомеханизма, обратная связь может быть измерена либо через аналоговую, либо через цифровую систему. С такими замкнутыми системами вы достигаете высокого уровня мощности и точности благодаря их обширным возможностям и мониторингу.

Системы без обратной связи

Здесь инструкции передаются в систему управления через устройство ввода, которые затем преобразуются контроллером в сигналы. Эти преобразованные сигналы затем отправляются на сервоусилители для питания двигателей.

3. Число осевых систем управления ЧПУ

Это довольно обширный сегмент классификации систем ЧПУ , включающий 5 подклассов высококомпетентных машинных систем. Единственное, что различается в этих устройствах, так это количество осей, что понятно из самого названия. Тем не менее, это различие — все, что нужно для создания заметных изменений в том, как он может дополнить ваш бизнес.

Проще говоря, можно с уверенностью предположить, что количество осей, по которым работает ваш станок с ЧПУ, должно быть прямым отражением требований и ожиданий, которые вы хотели бы получить от своей системы управления с ЧПУ. Это подвержено большим вариациям в каждом процессе в промышленном и деловом секторе.

Двухосевая система управления

Эти станки позволяют получить доступ только к 2 осям. Хорошим примером может служить токарный станок, где работа выполняется только по осям X и Y.

Система управления двумя с половиной осями

Хотя эти машины имеют три оси, движение невозможно по всем трем из них. В этих случаях оси X и Y сначала находятся в нужном положении, а третья ось вступает в силу позже.

Трехосевая система управления

Как следует из названия, эти станки работают по трем осям, в основном по осям X, Y и Z одновременно. Они работают с высоким уровнем точности и точности и ограничены простыми задачами и простыми приложениями.

Четырехосевая система управления

Наряду с тремя общими осями в игру вступает дополнительная ось вращения, известная как ось B. Эта машина может быть как вертикальной, так и горизонтальной.

Пятиосевая система управления

Это трехосевые станки с дополнительными осями вращения в обоих направлениях Y и Z, которые также называются осями A и B. Такие станочные системы получают улучшенный доступ к поднутрениям и глубоким карманам.

Вывод

В заключение, есть несколько очень важных основных моментов, о которых следует помнить при выборе систем ЧПУ. Хотя это может показаться тривиальной задачей, выбор подходящей системы управления ЧПУ может сильно повлиять на вашу общую работу.

Причина, по которой системы управления ЧПУ Accurl изменили правила игры в обрабатывающей промышленности, заключается в следующем:

• Усилия были сокращены. Машинная автоматизация справится со всем процессом формовки материалов без физического труда рабочих.
• Результаты были намного более точными, чем ручные продукты с точностью и вниманием к деталям. Более того, результаты остаются неизменными независимо от того, сколько продуктов вы производите.
• Экономит много времени, сил и средств. Не говоря уже о том, что последние версии машин более экологичны. Благодаря дополнительным преимуществам систем управления с ЧПУ весь процесс стал более выгодным во всех отношениях.

Поэтому обязательно потратьте достаточно времени на обдумывание и изучение машин и устройств, которые вы хотели бы приобрести заранее. При этом вы сможете заметить видимые изменения в вашей общей производительности и эффективности работы, потому что идеально подходящее оборудование часто приводит к значительным позитивным изменениям в фирме.