Чпу станки что это – Станки с ЧПУ: классификация, параметры, принцип программирования

alexxlab | 26.02.2020 | 0 | Разное

Содержание

Что такое ЧПУ станок. Основные понятия.

От создания прототипов до создания произведений искусства и производства изделий, обработка, в целом, стала более точной и эффективной с появлением станков с ЧПУ. В дополнение к ускорению производства, эти инструменты автоматизировали многие высокотехнологичные процессы обработки и открыли дверь для изготовления изделий, которые невозможно изготовить вручную. Аббревиатура «ЧПУ» означает «числовое программное управление».

Станок с ЧПУ - это устройство с компьютерным управлением, которое может резать, вырезать и фрезеровать запрограммированные конструкции из дерева, МДФ, пластмасс, пен и металлов. При этом используются различные инструменты, часто с широким спектром возможностей резки.

Основные понятия

Считывая цифровые коды из программ автоматизированного проектирования, или автоматизированного производства,

станки с CNC могут следовать по пути с управляемым компьютером инструментом, когда они режут или гравируют заготовку, чтобы превратить дизайн в реальность. Во время данного проекта заготовка обычно прижимается к рабочему столу с помощью зажимов или вакуума, чтобы удерживать его на месте при резке, а жесткая рама станка сводит вибрации к минимуму. В зависимости от задания можно использовать несколько режущих инструментов с приводом от шпинделя, который запрограммирован на одной или нескольких осях. По сравнению с ручной обработкой, станки с ЧПУ режут со значительно большей скоростью и обеспечивают более гладкую обработку кромок.

Преимущества станков с числовым программным управлением

Когда дело доходит до выполнения сложных конструкций, данные управляемые машины имеют много преимуществ. Одним из наиболее очевидных достоинств является то, что они чрезвычайно точны. Поскольку машины работают на основе цифрового кода, подаваемого на них с компьютера, они выполняют запрограммированные задания с почти идеальной точностью. Программисты также могут быстро и легко исправить любые ошибки, вместо того, чтобы пытаться делать это вручную.

Для предприятий, в частности, оборудования с ЧПУ значительно повышают эффективность, так как они обеспечивают более быстрое производство. Они не только автоматизируют процессы, которые являются трудоемкими и занимают много времени, когда выполняются вручную. Такие станки могут более точно создавать копии готового продукта с высокой скоростью. Это, в свою очередь, позволяет производить больше товаров по более низкой цене.

Еще одним преимуществом, которое часто упускается из виду, является снижение затрат на продукт за счет повышения эффективности использования материалов.

История станков с ЧПУ

Первые станки с числовым программным управлением появились в 1940-х годах. Сильно отличающиеся от

оборудования с ЧПУ, как мы его знаем сегодня, эти ранние модели включали инструменты, которые затем использовалась в качестве формы хранения данных. К 1960-м годам внедрение мини компьютеров привело к падению цен, что вызвало распространение станков с ЧПУ. В последующие годы расширилась доступность, сделав ЧПУ популярным среди отечественных производителей инструментов к концу 80-х годов. Сегодня станки с числовым программным управлением широко используются не только в промышленном производстве и в бизнесе, но и любителями.

Обработка на машинах с программным управлением является, пожалуй, самым значительным производственным процессом XXI века, а его функциональные возможности способствуют технологическому прогрессу во всем мире. Это профессия, которая идет в ногу с ростом технологий, и машинисты по всей планете меняют мир, благодаря своим навыкам обработки на станках с CNC

(computer numerical control).

Понравилась статья пишите в комментарии или на форум. Подписывайтесь на мой канал на Youtube и вступайте в группы в Вконтакте и Facebook.

portal-pk.ru

Станок чпу что это такое


Что такое ЧПУ?

Осваивая технологию изготовления мебельных фасадов из МДФ плиты в современной конкурентной среде, начинающий предприниматель сталкивается с необходимостью постоянно повышать качество своей продукции и сокращать сроки выполнения заказов, увеличивать производственные мощности и более рационально использовать труд работников. Если на вооружении предприятия нет станков с ЧПУ, то в сложившейся ситуации покупка данного высокотехнологичного оборудования становится первостепенной задачей.

Так что такое ЧПУ? Расшифровка аббревиатуры ЧПУ звучит как Числовое Программное Управление. То есть, станок с ЧПУ (иногда говорят просто «станок ЧПУ») – это станок с числовым программным управлением, который по специально заданной программе совершает те или иные действия по отношению к обрабатываемой заготовке. Практически, с помощью математических алгоритмов и цифр задаются параметры работы отдельных рабочих органов, которые в совокупности отвечают за позиционирование основных агрегатов, их мощность, скорость перемещения, ускорения, вращения и т.п.

Как правило, алгоритм изготовления деталей на современных станках с ЧПУ состоит из нескольких этапов. На первом этапе, на компьютере при помощи графических программ обрисовывается модель заготовки, своего рода рабочий чертеж в 2D или 3D формате. На втором этапе, при помощи специальной программы для станка ЧПУ модель детали оцифровывается в управляющую программу (УП). На третьем этапе файл с УП вводится в память ЧПУ и выполняется. Таким образом, все механические действия станка соответствуют цифровой последовательности, прописанной в управляющей программе.

Станки с ЧПУ используются в самых различных сферах производства и услуг: в обработке древесины и древесных плит, пластичных материалов, камня, сложных металлических изделий, в том числе ювелирных. По своему функциональному назначению станки с ЧПУ применяются для фрезерования, гравировки, сверления, распила, лазерной резки. Станки, которые позволяют использовать несколько видов обработки одновременно, называются обрабатывающие центры с ЧПУ.

Использование станков и обрабатывающих центров с ЧПУ на любом производстве позволяет осуществлять такие проекты, которые при обычных технологиях оказались бы невыполнимыми или невыгодными. При изготовлении мебельных фасадов МДФ в первую очередь решается задача со сложными рельефными декорами, которые невозможно выполнить вручную. Использование графических программ при проектировании фасадов не только позволяет раскрыть весь потенциал дизайнерской мысли, но и сохранять выполненные проекты и после несложной коррекции применять их в будущем.

При массовом производстве фасадов МДФ на широкоформатных станках с ЧПУ появляется возможность отказаться от предварительного раскроя плит МДФ и выполнять полный цикл обработки с минимальными затратами времени и рабочей силы. С другой стороны, установка ЧПУ в небольшом помещении позволяет увеличить выпуск продукции, не расширяя производственные площади.

Что касается стоимости оборудования с ЧПУ, то здесь следует обратиться к показателям экономической выгоды от его использования, в том числе роста потребительского спроса за счет повышения качества и эстетической ценности конечной продукции.

Если вопрос, что такое ЧПУ, раскрыт в данной статье достаточно полно, то возникающий следом вопрос о необходимости приобрести фрезерный станок с ЧПУ, считаю, отпадет сам собой.

Другие статьи…

Что такое ЧПУ. Видео

mastermdf.ru

Что такое станки с ЧПУ

Станки с ЧПУ (числовым программным управлением) – это высокотехнологичное оборудование, в котором исполнительные устройства (приводы) управляются автоматически. Приводы, управляемые по определенной программе, приводят в действие рабочий элемент станка – таков принцип работы оборудования с ЧПУ. В зависимости от назначения станка рабочим элементом может быть шпиндель, сверло, пуансон и т.д.

Парк станочного оборудования, оснащенного ЧПУ, огромен и разнообразен. Достаточно перечислить лишь самые основные: это токарные, фрезерные, шлифовальные, металлорежущие, сверлильные станки, которые подразделяются на множество типов и модификаций. Сложное и многообразное производство требует такого же сложного оборудования. Однако, при всем многообразии типов и моделей принцип работы станков с ЧПУ сводится к наличию программного обеспечения, задающего алгоритм работы станка.

В состав системы ЧПУ входит:

  • пульт оператора, который предназначен для управления станком в ручном режиме при подготовке станка к работе по программе. Он позволяет вводить программу управления станком, задавать режимы его работы, при аварийной ситуации отключить станок для устранения неполадок;
  • панель оператора (дисплей) отображает текущую информацию о работе станка и выполняемой программе. Оператор может визуально контролировать ход выполнения технологической операции, видеть сообщения об авариях и возникших неполадках;
  • контроллер, который представляет собой микросхему с программой работы данного станка. Это устройство служит, например, для задания траектории движения рабочего инструмента, для команд выполнения технологических операций, для изменения управляющих программ и т. д.;
  • ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) -это постоянная память, которая предназначена для долговременного хранения системных программ и констант, определяющих конфигурацию данного станка; информация в ПЗУ может быть только для чтения;
  • ОЗУ (оперативное запоминающее устройство)- это оперативная память, предназначенная для кратковременного хранения файлов системных и управляющих программ, используемых в текущий момент; ОЗУ предназначено для хранения информации, меняющейся в ходе выполнения программы, используется как для записи, так и для чтения информации.

Станки с ЧПУ не требует высокой квалификации специалиста - станочника, достаточно обучить персонал приемам управления программой. Станки с ЧПУ – это современное оборудование, позволяющее обеспечить высокую производительность труда при отменном качестве производимых работ. Использование таких станков значительно повышает общий уровень культуры производства.

3d-stanki.ru

Что такое станок ЧПУ?

Станок с числовым программным управлением (ЧПУ). Сама-по себе система ЧПУ была разработана для наведения торпед в подводных лодках. Ввел координаты, нажал на пуск - торпеда пошла. Потом начали думать как использовать данный принцип программирования в мирных целях. И придумали такие станки. Принцип прост: есть деталь (например что-то зажатое в патрон токарного станка с ЧПУ), есть инструмент которым деталь обрабатывается (например какой-либо резец). Инструмент может двигаться по соотношению к детали либо в 2-х координатах, либо во всех 3-х (в токарных станках с ЧПУ, в 2-х). Инструмент сам приближается к заготовке, деталь обрабатывается, инструмент отходит назад, Вы вынимаете деталь, и вставляе

i-perf.ru

Что такое ЧПУ станок: история, технология, преимущества

Станки с ЧПУ: совершенство, к которому быстро привыкаешь 

Появление во второй половине ХХ века первых станков с числовым программным обеспечением (ЧПУ) ознаменовало начало технологической революции в машиностроении. Значение этого события для развития производственных возможностей человечества и совершенствования окружающего нас материального мира трудно переоценить. Станки с ЧПУ можно поставить в один ряд с величайшими открытиями в истории – от появления первых каменных орудий труда, изобретения колеса и открытия электричества, до создания межпланетных космических летательных аппаратов.

История человечества  – это история совершенствования орудий труда

Есть много теорий о происхождении земной цивилизации. Часть из них признает, что эволюция человека как биологического вида, развитие его головного мозга, прямохождения и подвижности верхних конечностей, состоялось в результате труда. По мере прогресса мышления и точности движений человеческой кисти, совершенствовались орудия труда. После каменного рубила и древнейшего необработанного топора эпохи позднего палеолита, в неолите топоры стали уже шлифованным инструментом со сверленым отверстием для рукоятки.

А потом в руки людям попала самородная медь, и человечество освоило холодную ковку металла. По мере совершенствования трудовых навыков и инструментов, которые использовались в работе, люди научились создавать много полезных предметов. Однако со временем человечество подошло к рубежу, когда потребовались качественные изменения. Ручной труд более не мог обеспечить достаточный объем однотипных предметов, ставших необходимыми в повседневной жизни.

Продиктованная временем необходимость стала побудительным мотивом к появлению оборудования, повысившего производительность труда, и сделавшего возможным массовое производство. Гончарный круг совершил революцию в изготовлении глиняной посуды. Затем люди стали использовать вращение медной заготовки для того, чтобы было удобнее шлифовать или обтачивать ее куском кремня. До появления первых металлообрабатывающих станков оставалось около тысячи лет…

От первобытных станков и машин к обрабатывающим центрам с ЧПУ

Историки утверждают, что прообраз токарного станка существовал еще в 700-600 годах до нашей эры. Процесс его развития был долгим. Лишь в XIV-XV веках люди придумали, как вместо раба вращать обрабатываемую деталь при помощи ножного привода или водяного колеса. В дальнейшем конструкция станков для обработки дерева и металлов быстро прогрессировала, и уже в конце XIX века были созданы первые универсальные станки автоматы. Которые впоследствии на какое-то время стали основным средством изготовления больших партий одинаковых деталей.

И все же, учитывая большие расходы на то, что мы сейчас называем подготовкой производства, практическое применение и дальнейшее развитие станков-автоматов происходило медленно. Требовались какие-то другие решения, но существующий в то время уровень развития науки и техники обеспечить их не мог. С момента появления первых механизированных станков до создания обрабатывающих центров с числовым программным обеспечением оставалось не более ста лет.

Станки с ЧПУ – новый этап в развитии средств производства

Необходимость создания более совершенных, точных и производительных станков, способных эффективно работать при минимальном участии человека, назрела давно. Но эта задача могла быть реализована только с появлением «умных» вычислительных систем. Которые способны работать по заранее составленной программе сами, и передавать управляющие команды на исполнительные механизмы подключенного к ним станка. Основными проблемами и задачами, которые должно было решить новое оборудование, использующее преимущества электроники и вычислительной техники, являлись:

  • Возросшие требования к точности изготовления деталей.
  • Недостаточно высокая производительность труда специалистов – станочников.
  • Нестабильность размеров деталей, которые изготовлены при участии человека.
  • Неизбежность брака из-за ошибок человека.
  • Высокая себестоимость продукции, обусловленная низкой производительностью труда и наличием брака.
  • Необходимость приобретения и содержания большого станочного парка.
  • Чрезмерные затраты на оплату труда большого количества станочников.

 

Если время ставит перед человечеством новые задачи, очень быстро находятся талантливые люди, которые их решают. В первые годы после окончания второй мировой, американцу Джону Пэрсонсу удались опыты по управлению фрезерным станком при помощи системы, в которой последовательность операций записывали на перфокарты. Его устройство было несовершенным, но послужило началом для исследований ученых и инженеров Массачусетского технологического института. В 1952 году в институтской лаборатории сервомеханики был испытан станок, который управлялся программой, записанной на перфоленту. До технологического уровня, достаточного для промышленного внедрения, система управления не дотягивала. Но стала раздражителем и источником идей для изысканий специалистов профильных компаний. Они профессионально занимались конструированием узлов металлообрабатывающих станков, и были более осведомлены в этой области.

Годом начала эры практического применения станков с числовым программным управлением, является 1955 год. Тогда американская компания BendixCorporation начала серийно производить NumericControl (NC) систему, успешно управлявшую работой фрезерного станка. В практическом внедрении новинки были заинтересованы ВВС США, так как станки с NC-управлением подходили для точной обработки сложных поверхностей воздушных винтов вертолетов и самолетов.

Станку с ЧПУ не нужны «золотые руки», ему нужен оператор

Если понаблюдать за работой современного станка с числовым программным управлением, то очевидно, что человеку в этом процессе отведена роль наблюдателя и обслуживающего персонала. Ведь в память станка уже введена управляющая программа изготовления нужной детали. В противном случае «умный» станок превращается в ухоженный и очень по-технически красивый выставочный экспонат достижений современного станкостроения.

При работе на таких станках операторам сильно напрягаться не приходится. Например, как выглядит работа на токарном станке с ЧПУ: нажал одну педаль, кулачки разошлись и замерли в ожидании заготовки. Нажал другую – кулачки съехались и надежно зафиксировали будущую деталь. Нажал нужную кнопку – задняя бабка поехала к суппорту... Всем управляет электроника, а гидравлический привод отрабатывает команды на перемещение подачи и других подвижных систем станка.

Оператор нужен чтобы настроить станок перед началом работы, ввести в его память нужную программу, возможно, поменять резцы на инструментальном барабане или магазине. Примерно так же выглядит со стороны работа оператора фрезерного станка с ЧПУ, хотя там требуется большее участие обслуживающего специалиста. Но и здесь нужен не станочник - «ювелир», а просто квалифицированный оператор, который умеет ладить со сложным оборудованием.

Преимущества «умных» станков очевидны

Числовое программное управление (ЧПУ) изменило облик практически всего станочного парка. Электроника управляет работой токарных, фрезерных, сверлильных, шлифовальных, электроэрозионных и ряда других типов станков, используемых в металлообработке. Вершиной современного станкостроения являются фрезерные обрабатывающие центры с ЧПУ. Эти станки универсальны, способны обеспечить весь процесс изготовления деталей от начала до конца, с высокой точностью и за минимальное время. У фрезерных обрабатывающих центров с ЧПУ есть ряд преимуществ:

  • универсальность;
  • многозадачность;
  • высокую скорость резания;
  • множество степеней свободы и одновременного перемещения детали и инструмента;
  • возможность обработки деталей в различных плоскостях;
  • точность позиционирования инструмента;
  • оптимальная цена;
  • повышение качества продукции;
  • значительное удешевление серийных изделий;
  • высокую надежность и длительный срок службы.

 

Использование многоосевых фрезерных обрабатывающих центров позволяет производить с высокой точностью самые сложные детали. Но другие станки с ЧПУ не потеряли своей актуальности и используются для работ, где не требуется сверхвозможности более дорогих обрабатывающих центров. Принцип работы и модульная архитектура всех станков с ЧПУ практически одинаковы. В состав управляющей системы входят:

1.Пульт оператора, при помощи которого можно подготовить станок к работе, ввести программу, изменить режим или экстренно выключить в случае непредвиденной ситуации.

2.Информационный дисплей, на котором отображается текущая информация о работе, ход выполнения программы, состояние основных систем оборудования.

3.Управляющий контроллер, который «руководит» всеми процессами, обеспечивает взаимодействие с оператором и компьютерами внешней локальной сети.

4.Блок памяти, который входит в состав блока управления и снабжает управляющий контроллер информацией. Состоит из постоянной и оперативной памяти – ПЗУ и ОЗУ. В ПЗУ записаны основные константы, конфигурация станка и системные программы. В ОЗУ перед началом работы записываются программы изготовления конкретных деталей, временная служебная информация, поступающая из микроконтроллера.

 Сэр! Дайте программу!

Единственным слабым местом этих чудо-станков является зависимость от программного обеспечения. Причем заниматься подготовкой и вводом программ непосредственно с пульта оператора невыгодно. Это процесс долгий, и такой простой станка нецелесообразен. Программы должны быть готовы заранее. В этой ситуации на помощь производственникам пришло специализированное программное обеспечение систем автоматизации проектирования (САПР), которое за рубежом обозначается латинскими буквами CAD.

Разработанные на этой программной базе специальные модули автоматизированной подготовки программ (САМ – ComputerAidedManufacturing) для станков с ЧПУ, навсегда решили проблему простоя дорогого оборудования. Программный комплекс CAD/CAM позволяет рассчитывать и анализировать 3D-модели сложных деталей, виртуально моделировать процесс изготовления детали до включения станка.

Эти новые возможности позволяют вовремя исправить конструкторские ошибки и программные недоработки, и почти до нуля снижают количество бракованных деталей. Экономия станочного времени, электроэнергии и металла – налицо. Кроме того, один оператор может справиться с обеспечением работы нескольких обрабатывающих центров с ЧПУ. Все это обеспечивает дополнительное снижение себестоимости продукции.

Современные станки с ЧПУ работают быстрее и точнее, позволяют упростить и удешевить производство самых сложных изделий. Теперь трудно себе даже представить, что раньше детали вытачивались, сверлились и фрезеровались без этих компьютеризированных помощников. XXI век, господа!

 

kospas.ru

особенности и разновидности :: ТОЧМЕХ

Основные сведения о станках и числовом программном управлении

Использование металлообрабатывающих станков, оборудованных современными системами числового программного управления, занимает в производственных процессах особое привилегированное положение. Это связано с тем, что оно позволяет выпускать детали, к которым выдвигаются строгие требования точности размеров и допусков.

Работа на таком оборудовании требует от оператора не только богатого практического опыта работы на станке, но и умения составлять для него программы, в соответствии с которыми будут выполняться операции обработки.

Числовое программное обеспечение нашло применение в управлении системами и конструктивными особенностями самых разных станков, выполняющих фрезерную, токарную, сверлильную, шлифовальную и другие операции обработки.

В последние годы стали популярны станки с универсальными возможностями и конструкцией, которые сочетают в себе возможность выполнения нескольких видов обработки с использованием автоматизированных систем дополнительных элементов.

С использованием числового программного управления обеспечивается точность и слаженность работы целых производственных автоматизированных линий, на которых производится выпуск самых разных деталей для отраслей промышленности.

Особенно эффективно проявляет себя автоматизация обрабатывающего процесса при использовании возможностей электронно-вычислительных систем.

Применение числового программного обеспечения обеспечивает обработку в режиме автоматического и полуавтоматического производственного цикла. Соответственно это удешевляет себестоимость продукции. От оператора требуется только следить за работой оборудования, а в случае необходимости проводить наладку (переналадку) его систем и программ.

Развитие науки и техники создаёт условия для оптимизации производства, уменьшения себестоимости продукции, создания новых условий для повышения качества обработки. С течением времени числовое программное обеспечение становится всё более совершенным. Соответственно повышаются и требования к операторам станков.

Основные требования к операторам станков с ЧПУ

К работе на станках, оборудованных числовым программным обеспечением, допускаются только опытные работники, которые имеют багаж практических навыков выполнения обработки на обычных станках.

Невозможно написать и следить за работой программы, если у оператора отсутствует понимание самого процесса выполнения станком той или иной операции, позволяющей выполнить требуемую обработку заготовки (детали).

Первоочерёдным, что должен понимать и уметь выполнять оператор, выступают операции по черновому и чистовому точению, сверлению, нарезанию резьб, а также использованию других способов механической обработки.

Чтобы оператор, использующий станок с числовым программным управлением эффективно выполнял свои функции, его профессиональное обучение начинают с изучения:

  • основных компонентов и знания устройства станка;
  • вспомогательных систем и механизмов, улучшающих условия обработки;
  • понимания особенностей применяемых для обработки инструментов и рабочего стола, допустимых направлений (осей) их ориентации и взаимного соотношения при движении;
  • определения функций станка и особенностей его программирования.

Чем выше уровень подготовки и квалификации оператора, тем лучше будет организовано выполнение станком своих функций, а также более качественно проведена операция по обработке заготовки (детали).

Ценность знания основных и дополнительных (вспомогательных) компонентов станков с ЧПУ

Знание и понимание конструктивных особенностей обрабатывающего станка, а также его возможностей по выполнению конкретного вида операций, обеспечивает чёткое осознание оператором пределов и возможностей оборудования.

Для каждого станка существует техническая документация, поясняющая его конструктивные особенности и направленность выполняемых обрабатывающих операций. В ней также содержится основная информация о технических характеристиках, к которым относятся:

  • сведения о максимальных оборотах узлов и частей;
  • скоростные диапазоны;
  • сведения о мощности двигателей, используемых для осей станка;
  • максимально допустимые значения перемещения движущихся элементов рабочего стола и инструмента, их осевые направления;
  • информация о возможности крепления нескольких инструментов, а также их автоматической смене;
  • сведения о максимальной скорости резания или иной обработки.

Чем лучше оператор станка владеет этой информацией, тем правильней он сможет разработать программу для выполнения обработки. В этом случае управление станком становиться более понятным, а достижение поставленных перед оператором задач по обработке детали (заготовки) кратчайшим по времени.

Дополнительные, или вспомогательные, компоненты станка — это различные измерительные приборы и устройства, механизмы и системы замены паллет, а также заменяемые узлы станка, которые служат для повышения его производительности.

Знание возможностей дополнительных элементов позволяет правильно настроить числовое программное управление с учётом не только основных, но и дополнительных производственных характеристик.

Особенности программирования, применяемые в станках с ЧПУ

Программирование осуществляется с использованием определённых, понятных цифровой обрабатывающей системе, алгоритмов и наборов функций, выполняемых обрабатывающим станком.

Особенности программирования зависят не только от качества команд, которые подаются оператором, но и от возможностей каждого конкретного станка (производственной линии).

Например, многие фрезерные станки позволяют обеспечить программируемое движение только инструмента, в этом случае оператору бессмысленно будет вводить команды для движения рабочего стола: станок не сможет их выполнить.

В то же время существуют станки, которые позволяют выполнять значительно большее количество функций и операций по обработке. В этом случае и набор подаваемых оператором команд должен быть значительно богаче.

Многие современные станки позволяют обрабатывать такое количество команд, что от оператора требуется только менять заготовки (детали) и следить за качеством используемого инструмента.

Другие статьи по сходной тематике

tochmeh.ru

Отличие станков ЧПУ старого и нового поколения

То, что мы сегодня называем ЧПУ (числовым программным управлением), в английском языке имеет два соответствия NC и CNC. В чем же разница?

Понятие NC перешло к нам из американской терминологии и является аббревиатурой от Numerical Control, что на русский переводится как «числовое управление» = «управление при помощи числовых значений».

Заказать металлообработку на ЧПУ. Получить бесплатную консультацию  +7 (812) 400-5-800

Система NC или числовое управление

Немецкий стандарт DIN 66257 предлагает следующее определение:

Управление для рабочих машин, при котором данные для геометрических и технологических функций задаются в символьной (знаковой) системе (буквы, цифры, специальные символы).

NC не является технологией, а вместе с другими различными возможностями представляет собой специальный концепт для управления производственной машиной. Его функции определяются его числовым управлением; он ориентируется на геометрические, технологические и программно-технические предписания и инструкции.

При обычных числовых управлениях необходимые функции закладываются в «железе» (программирование при помощи проволоки и шлейфов). Эти запрограммированные связи (бесконтактные и безрелейные схемы) отличаются тем, что они состоят из множества (электронных) конструктивных элементов, которые прочно соединены друг с другом проволокой. Связи состоят из проволоки переключения или если речь идет о так называемых напечатанных схемах - из медных дорожек на листовых заготовках.

При такой конструкции в схему довольно сложно внести какие-либо изменения. Кроме того, каждая функциональная единица численного управления может выполнять только свою определенную функцию. Однако требования к функциональности и объему выполняемых работ постоянно возрастали, поэтому в ЧУ приходилось постоянно усложнять «железо». Благодаря внедрению матричного переключателя стало возможным перепрограммирование существующей системы связей.

Расширение обычного управления NC представляет собой, например, интеграцию накопительной - SNC - системы (жесткого диска) в программируемые связи интерполятора.

Система CNC или числовое программное управление

По сравнению с обычным числовым управлением CNC (Computerized Numerical Control или ЧПУ являются гораздо более гибким устройством и поддерживают внесение изменений в программу.

Здесь не нужно создавать громоздкие проволочные связи, достаточно лишь изменить данные в накопителе, а это значит, что программирование связей заменяется на программное обеспечение. Благодаря интеграции микрокомпьютера перепрограммируемого управления выполнение всех функций NC обеспечивается микропроцессорами.

Описание NC - функций - это пользовательские программы, которые заложены в жестком диске. Чем больше функций должен выполнять станок, тем больший объем памяти жесткого диска необходим для его работы. Из-за высокого производственного объема современные ЧПУ системы оснащаются многоядерными процессорами.

Благодаря программно-технической реализации функций чу сокращается число потенциально подверженных повреждениям элементов в блоке управления. Дефицит тестирования и оптимизации числового программного обеспечения, которое в среднем изменяется 3-4 раза, благодаря CNC-системам становится не таким критичным, как раньше. Для предприятий без организации обработки данных во время подготовительных работ станки ЧПУ позволяют наладить экономичное автоматизированное производство.

Функционал ЧПУ

Согласно стандарту DIN 66257 понятие CNC означает:

Численное управление, которое содержит один или несколько компьютеров с программируемой памятью.

Функциональные признаки этого численного управления определяются по существу программированием компьютера (CNC).

В связи с развитием микрокомпьютерных систем ЧПУ является CNC одним из новых концептов управления, которому наряду с функциями управления ставится расширенный круг задач:

  • Ввод и редактирование в компьютере
  • Управление данными
  • Подпрограммная техника
  • Запрограммированное разделение проходов
  • Геометрические функции
  • Отражение, вращение, построение многоквадрантной матрицы
  • Длины инструмента, коррекция радиуса инструмента
  • Программа помощи пользователю
  • Монитор для производственных данных, диагностики и графических изображений
  • Компенсация механической точности позиционирования
  • Постановка конечных выключателей программного обеспечения
  • Переменная кодировка смены инструментов
  • Контроль за неисправностями при многорезцовой обработке
  • Интегрированные согласующие функции управления машин
  • Учет машинных данных

В современных ЧПУ «коммуникация» происходит при помощи станка посредством интегрированного программируемого логического контроллера управление (ПЛК).

www.dsnspb.ru

область применения, преимущества, принцип работы УП


Область применения и преимущества станков с числовым программным управлением (ЧПУ)

Почему же все большее число производителей отдает предпочтение вложению своих денежных средств только в современное оборудование с автоматизированным управлением, а не покупать сравнительно недорогие универсальные станки?

На данный момент практически каждое предприятие, которое осуществляет механическую обработку изделий, имеет в своем парке станков оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ). ЧПУ станки выполняют те же функции, которые выполняют универсальные станки с ручным управлением, с той лишь разницей, что в станках с ПУ исполнительные органы перемещаются с помощью автоматики и электроники.

Станки с ЧПУ имеют сложную автоматику и электронику, поэтому требуют тщательного и квалифицированного технического обслуживания и своевременного ремонта.

Первый наиболее значительный плюс в применении ЧПУ станков это высокий уровень автоматизации производства, сравнительно с обычными станками. Станком с ЧПУ, фактически может управлять один человек, более того, этот человек может управлять несколькими станками одновременно. При этом участие этого человека в процессе изготовления детали сведено к минимуму. Как правило, это смена инструмента, установка заготовки, снятие готовой детали со станка.

Вторым преимуществом является точность и повторяемость изготовления деталей на станке с ЧПУ. По одной программе можно изготовить тысячи идентичных и высокоточных деталей

Третий плюс это то, что для изготовления разных деталей нужно только поменять программу. А по проверенной программе можно изготовить уже любое количество деталей в любой момент.

Четвертое преимущество это то, что на станках с числовым программным управлением можно изготавливать такие детали, которые на обычном станке с ручным управлением изготовить невозможно в принципе.

Также хотелось бы отметить более высокую прогнозируемость процесса изготовления. Управляющая программа имеет определенный срок выполнения, поэтому запустив её на станке с ЧПУ оператор знает сколько она будет выполняться, что позволяет относительно точно определять сроки изготовления определенной партии деталей.

Стоимость станков с ЧПУ достаточно высока, не менее дорогим является наладка и обслуживание, однако при разумном использовании и верных объемах производства эти затраты оправданы.

Как работает управляющая программа для станка с ЧПУ

Практически любым станком с ЧПУ управляет программа – управляющая программа (УП).

Управляющая система станка ЧПУ преобразует УП в набор определенных команд, передающихся контролерам шаговых двигателей, после чего эти команды преобразуются в импульсы, которые приводят шаговый двигатель в движение. Импульс заставляет вращаться двигатель на один шаг, шаг имеет определенный градус вращения. Например при шаге 1.8 полный оборот двигателя будет 200 шагов.

Датчики, которые установлены на направляющих, адресуют данные о фактической позиции исполнительных органов оборудования обратно в управляющую систему. В этом заключается обратная связь станка с ПУ. В тот момент, когда в систему поступает сигнал, что исполнительны орган находится на необходимой позиции, он выполняет следующие перемещения. Этот процесс будет продолжаться до окончания чтения управляющей программы станком.

Современные станки ЧПУ имеют 3 и более осей, вращаемых шаговыми двигателями. Каждая ось, в большинстве случаев, — это шариково-винтовая пара или система «рейка шестерня». На каждой такой оси, прикрепленной к определенному узлу станка, обрабатывающий инструмент перемещается в плоскостях — x, y, z , или поворачивает на заданный угол(гравировально-фрезерные станки ЧПУ на которых более 3-х осей, токарные станки ЧПУ, некоторые металлообрабатывающие станки ЧПУ).

Управляющая программа (УП) – это, в принципе, набор команд который указывает координаты местоположения обрабатывающего инструмента, с какой скоростью перемещаться инструменту во время обработки и на холостом ходу, скорость вращения инструмента(например фрезы в шпинделе), иногда скорость старта и останова шпинделя.

Чтобы создать такую программу сначала нужно создать 3D модель в каком либо CAD редакторе(AutoCad, 3DMax, SolidWork и т. п.). Далее в CAM редакторе(ArtCam, SolidCam и т.п.) посредством импорта 3D модели создается управляющая программа. В некоторых CAM редакторах(ArtCam) можно создавать как модель, так и управляющую программу. SolidCam является частью системы автоматизированного проектирования(САПР) SolidWork, то есть система(SolidWork) без него может работать а он(SolidCam) без нее нет.

Далее все зависит от чего управляется станок. Сейчас наиболее распространено два варианта: компьютер, и DSP пульт. Компьютер менее предпочтительный вариант, по некоторым причинам(особенности операционных систем и программного обеспечения), подробно на работе станка под управлением компьютера мы останавливаться не будем.

Итак, у нас готовый исполняемый файл с УП и система управления станка – пульт DSP. Далее файл УП копируется на флешь-накопитель, вставляется в пульт, и с пульта запускается УП. Также можно скопировать УП в память пульта и запускать ее непосредственно с него. Если файл управляющей программы создан качественно, то результатом будет готовое качественное изделие.

techliter.ru

Станки с ЧПУ. Достоинства и недостатки

В современном мире практически любое предприятие, которое занимается обработкой механической деталей, имеет у себя станки с числовым программным управлением – ЧПУ. В станках с ЧПУ все действия управляются электроникой, в отличии от универсальных станков, где обработка ведется в ручную. Все современные предприятия предпочитают покупать, модернизировать, проще говоря вкладывать свои честно заработанные деньги именно в станки с ЧПУ, а не обычные, относительно дешевые, универсальные станки. В чем секрет?

Первым и, пожалуй, главным плюсом ЧПУ является более высокий уровень автоматизации производства. Процесс вмешательства человека в технологический процесс сведен к минимуму. Данные системы могут работать практически автономно, выпуская продукцию довольно высокого качества. При этом главной задачей обслуживающего персонала будет подготовительно-заключительные операции, такие как наладка и проверка инструментов, установка и снятие заготовок, что вполне может делать один человек, причем на нескольких станках сразу.

Также большим плюсом будет его производственная гибкость – это значит, что для обработки другого типа детали необходимо всего-навсего просто сменить программу ЧПУ. При этом старая программа будет хранится на накопителе и может быть использована в любой момент при надобности.

Еще одним огромнейшим плюсом будет то, что такие станки имеют очень высокую точность и повторяемость обработки деталей. Это значит, что на качество деталей при ручной обработке может влиять усталость станочника, то ЧПУ лишены таких изъянов, они будут выполнять обработку деталей нужное количество времени и при этом качество обработки страдать не будет. И еще к одному плюсу можно отнести то, что станки с ЧПУ позволяют обрабатывать сложные детали, изготовление которых на обычном оборудовании невозможно. Пример таких деталей – это штампы и пресс формы.

Поскольку время обработки заготовки при использовании числового программного управления регламентировано, то это позволяет более точно определять время обработки партии деталей, что позволяет более точно спланировать производство.

Но помимо плюсов есть еще и минусы – это стоимость. Станок с ЧПУ не дешевое удовольствие. Помимо стоимости покупки и установки они еще довольно дороги в обслуживании, поэтому позволить их себе могут не все предприятия. Но эти недостатки легко перекрываются высокой производительностью и точностью обработки.

Итак, числовое программное управление – это автоматическое управление станком с помощью электронной вычислительной машины (промышленного компьютера, он находится внутри станка) и обрабатывающей программы (программа управления).

Всеми перемещениями в станке руководит компьютер, считывая данные с программы управления (УП) и соответственно выдает команды электроприводам  устройства. Электропривода перемещают рабочие органы станка – шпиндели, рабочий стол или колонну. Благодаря этому производится обработка заготовки детали. Датчики обратной связи собирают данные  о перемещениях и прочих действиях и передают их обратно в компьютер, который уже производит обработку этих сигналов и корректирует траекторию движения инструментов. Таким образом происходит обработка. Данные действия будут производится пока управляющая программа не подойдет к концу и мы не получим готовую деталь.

По конструкции и внешнему виду станки с ЧПУ мало чем отличаются от обычных универсальных станков. Пожалуй, единственным существенным визуальным отличием будет наличие устройства числового программного управления (УЧПУ), которую еще называют стойкой ЧПУ.

 

elenergi.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *