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

alexxlab | 03.02.2020 | 0 | Разное

Содержание

Для чего нужны лазерные станки ЧПУ — их особенности и применение

Такое станочное оборудование позволяет обрабатывать исходные заготовки из пластмассы, дерева и металла.

Развитие технологий идет с неимоверной скоростью, а это влияет на все сферы человеческой жизни, включая и производство. Одним из самых полезных достижений последних лет в сфере управления производства считается появление специальных станков с ЧПУ.

Особенности оборудования

Компьютерное числовое программное управление представляет собой особенную систему, которая активно применяется в современном оборудовании для обработки металлических изделий и деревянных деталей.

Устройство с программным управлением оборудовано компьютеризированной системой, на которую устанавливается специальное программное обеспечение. При помощи определенного языка программирования в программу записываются все функции и возможности станочного приспособления.

Станочное оборудование с ЧПУ, кроме обрабатывающих инструментов и рабочей площади, имеет пульт или консоль для ввода и изменения программы, дисплей, который разрешает контролировать все процессы изготовления, контроллер для управления работы с материалом, настройки траектории перемещения станка, а также память для хранения данных и программ.

Где и для чего используются станки с ЧПУ

Станки с программным управлением применяются в различных направлениях промышленной и непромышленной деятельности. Такое станочное оборудование позволяет обрабатывать исходные заготовки из следующих материалов:

Пластмассы.
Дерево.
Металл.

Основное достоинство такого приспособления заключается в многофункциональности, ведь установка с ЧПУ может выполнять стандартную обработку, а также сложную индивидуальную. Нужно только правильно настроить программу.

Лазерные станки ЧПУ, как правило, применяются на среднесерийном и крупносерийном производстве.

Программное управление устанавливается на устройствах разного назначения и типа: фрезерные, шлифовальные, режущие, токарные, заточные, прессы, лазерные граверы, устройства плазменной обработки. Многие установки оборудованы автоматической револьверной головкой, которая позволяет менять тип режущего инструмента, а соответственно и способ обработки детали.

Оборудование с ЧПУ может иметь разные модификации, и выбирать определенное устройство надо под конкретные цели. Нужно принимать во внимание размер рабочего пространства, мощность, метод крепежа, присутствие дополнительных систем.

Таким оборудованием может управлять один оператор, в обязанности которого будет входить лишь замена детали, проверка параметров готового изделия и настройка программы при необходимости. Станки с ЧПУ широко используются на производстве, так как позволяют повысить скорость изготовления, точность обработки, сократить штат сотрудников.

Знаете о произошедшем больше или есть что рассказать?
или позвоните по телефону 8-902-603-60-40

Что такое станки с ЧПУ?

Что такое станок с ЧПУ? Это модели фрезерных и гравировально-фрезерных станков, со встроенным программным управлением. Оно направлено на проведение расчётов и автоматизации различных технических операций.

Что такое ЧПУ станок в процессе производства? Система автоматически приводит в движение фрезерующие инструменты в полном согласии с программной установкой. Сокращение ЧПУ отвечает англоязычным аббревиатурам CNC и NC.

Первоначально была создана система NC. В её основе контроля за системой лежали жёсткие схемы, в которых управление осуществлялось при помощи переключателей и различных штекеров. Программа должна была храниться на отдельных носителях – перфокартах, магнитных лентах и т. д.

Более современная система CNC, в нас обозначаемая как ЧПУ, обустроена собственной операционной системой, а за обработку процессов в ней отвечает микропроцессор со встроенной оперативной памятью. Систему можно запрограммировать как с внешних носителей, загрузив программу с флеш-накопителя, либо подключить её к компьютерным сетям предприятия и с их помощью осуществлять управление системой.

В программировании систем ЧПУ используется специальный язык, описанный документом стандарта ISO 6983. Существуют также и исключения, например для системы гравировальных станков с ЧПУ, в которых язык программирования может иметь совершенно другую структуру. Для указания простых установок в системе используются текстовые файлы фарматов DXF или HP-GL.

Что такое ЧПУ станок в сравнении с другими технологиями производства? Станки с ЧПУ обладают многими преимуществами. Прежде всего, с системой таких станков процесс обработки стает полностью автоматизирован, вследствие чего увеличивается точность обработки. Те, кто знает

что такое фрезеровка, понимают насколько важна точность обработки металла в общем качестве продукции. Благодаря автоматизации, снижается роль человека в процессе производства. Тем самым станки ЧПУ также дают возможность сократить число брака, а также существенно повысить производительность всего предприятия. Таким образом, благодаря двойному преимуществу в скорости и качестве обработки металла, станки с ЧПУ в разы приумножают производительность производства.

Портальный фрезерный станок ЧПУ: виды, применение, конструкция

Фрезерный

Портальный фрезерный ЧПУ станок – это оборудование, предназначенное для выполнения, таких задач как сверление, рельефное и плоскостное фрезерование и др.

Портальный фрезерный ЧПУ станок – это высокотехнологичное оборудование, предназначенное для выполнения, таких задач как сверление, рельефное и плоскостное фрезерование, гравировка. Для этого необходимо создать чертеж в специальном редакторе, загрузить его в управляющий модуль станка, после чего машина сама выполнит все необходимые действия. Фрезерными ЧПУ станками можно обрабатывать дерево, металл, пластик, камень и некоторые другие материалы.

Достоинства ЧПУ станков

Портальные станки с ЧПУ способны быстро выполнять высокоточные фрезерные работы, при этом они не требуют участия большего количества рабочей силы. Один оператор может обслуживать одновременно несколько машин. Его задача, обычно, заключается в закреплении (снятии) заготовки и запуске управляющей программы.

Использование на производстве фрезерного портального станка с ЧПУ позволяет значительно сократить время, затрачиваемое на цикл изготовления продукта, в сравнении с тем же процессом на обычном оборудовании, требующем привлечения квалифицированного персонала.

Приобретение фрезерного станка с числовым программным управлением обойдется предприятию дешевле, чем закупка нескольких обычных станков.

Скорость изготовления продукции и ее качество будут выше. Появится возможность производить более широкий ассортимент изделий и экономить на зарплате квалифицированного персонала, что позволит в сжатые сроки окупить средства, потраченные на оборудование.

Разновидности и область применения

Фрезерные портальные ЧПУ станки отличаются по функционалу и сфере использования. Некоторые устройства предназначены для выполнения широкого спектра задач. Например, на гравировально-фрезерных портальных станках можно изготавливать изделия из разного рода материалов: от твердых сплавов до пенопласта. Это может быть 2D или 3D обработка, разной степени точности и детализации. В то же время фрезерными станками могут обрабатываться исключительно печатные платы.

Портальные ЧПУ станки промышленного типа

Это наиболее дорогостоящее и зачастую крупногабаритное оборудование, что в значительной мере компенсируется его надежностью и функционалом. Эксплуатация в промышленных условиях выдвигает ряд требований к станкам ЧПУ. Бесперебойная работа на отказ в течение длительного срока, в условиях высоких нагрузок, точность, возможность обработки крупных деталей. К тому же такие устройства комплектуются всей возможной оснасткой, такой как вакуумные столы, системы водного охлаждения шпинделя и смены инструмента. Управление промышленного ЧПУ оборудования реализовано в виде отдельных консолей, на которых обычно установлено продвинутое ПО.

ЧПУ станки для малых предприятий

Это следующий за промышленным вид портальных станков с числовым программным управлением, что не всегда обозначает их меньшую функциональность или производительность относительно своих старших собратьев. Они сделаны по тем же принципам и часто с таких же комплектующих.

Отличия могут быть в первую очередь в размерах и оснастке. Комплектация включает в себя самое необходимое, ни о каких карусельных системах смены режущего инструмента речи быть не может, если, конечно, устройство не было приобретено для задач, требующих наличие подобной функции. Управление работой устройства зачастую осуществляется посредством компьютера через LTP порт или при помощи адаптеров, подключенных к USB или LAN.

Средние ЧПУ фрезера популярны в малом бизнесе, среди индивидуальных предпринимателей и в частном использовании. Их используют для фрезерования древесины и МДФ в столярном или мебельном производстве, изготовлении памятников (гравировка по камню), рекламной продукции, печатей. Покупка крупных дорогостоящих ЧПУ агрегатов для подобных нужд не оправдана и принесет скорей убытки, чем прибыль.

Многоосевые станки с ЧПУ

Для ЧПУ фрезера обязательно наличие как минимум трех осей: две для позиционирования на плоскости и одну для перемещения шпинделя с режущим инструментом в вертикальном направлении. Подобный функционал позволяет станку обрабатывать деталь в так называемом 2,5D формате. Это подразумевает рельефную проработку плоскости, без фрезеровки внутренних участков детали.

На портальном фрезерном станке четвертая ось – это обычно токарный патрон, крепящийся к поверхности рабочего стола. В него зажимают заготовку, и обработка происходит посредством вращения детали и движения шпинделя вдоль нее. Этот способ часто применяют в изготовлении балясин для лестниц. Однако считать токарный патрон четвертой осью ошибочно, потому что в большинстве случаев он подключается к контролеру, который до этого управлял одной из плоскостных осей (чаще всего X). Вращение патрона имитирует перемещение по этой оси.

Фрезерная обработка полноценных 3D объектов возможна, если ЧПУ имеет 5 осей. Такие устройства применяют для изготовления макетов, декоративных моделей, скульптур.

Существуют ЧПУ фрезера с несколькими (2 и более) шпинделями. Подобные решения помогают ускорить производство одинаковых деталей.

Самодельное оборудование

Проект и чертежи для таких устройств делают самостоятельно. Конструкцию, как правило, стараются делать по максимально простой схеме. В изготовлении используют подручные средства (например, шаговые двигателя из DVD плееров). Часть узлов можно изготовить на заказ, что-то купить в сети.

Конструкционные особенности

Портальная конструкция ЧПУ станков подразумевает наличие п-образного портала. Его перемещение вдоль рабочей плоскости, обеспечивает обработку детали по оси Y. По оси Х деталь обрабатывается посредством перемещения шпинделя вдоль балки портала.

Станки с ЧПУ состоят из следующих элементов:

Станина. Находится под порталом, на ней расположен рабочий стол, а также направляющие, по которым движется п-образная конструкция.
Портал. Перемещается над станиной. На нем размещены рабочие узлы и механизмы ЧПУ станка;
Шаговые двигатели (серводвигатели). Приводят в движение механизмы, обеспечивающие перемещение обрабатывающего инструмента по заданной оси;
Направляющие. Обычно рельсового или трубного типа. Обеспечивают точное прямолинейное перемещение подвижных узлов станка в заданном направлении;
Механизмы перемещения. Бывают двух видов: шарово-винтовая пара или комплект рейка-шестерня. Вращение шаговых двигателей посредством этих механизмов преобразуется в движение узлов станка.

Шпиндель агрегата. Обеспечивает вращение режущего инструмента.
Управляющая система. Для полноценного числового программного управления станком, необходима отдельная стойка, со специально разработанным ПО. Бюджетные машины могут управляться с обычного ПК.

Станки с ЧПУ, фрезерные станки с ЧПУ, токарные станки с ЧПУ

Станок с ЧПУ – это технологическая машина, предназначенная для автоматической обработки заготовки по заданной программе, с целью получения детали с заданными: размерами, формой, взаимным расположением и шероховатостью поверхностей.

Осевыми перемещениями станка с ЧПУ руководит компьютер, который читает управляющую программу и выдает команды соответствующим двигателям. Двигатели заставляют перемещаться исполнительные органы станка. В результате производится механическая обработка детали.

Датчики, установленные на направляющих, посылают информацию о фактической позиции исполнительного органа обратно в компьютер. Это называется обратной связью. Как только компьютер узнает о том, что исполнительный орган станка находится в требуемой позиции, он выполняет следующее перемещение. Такой процесс продолжается, пока чтение управляющей программы не подойдет к концу.

По своей конструкции и внешнему виду станки с ЧПУ похожи на обычные универсальные станки. Единственное внешнее отличие этих двух типов станков заключается в наличии у станка с ЧПУ устройства числового программного управления (УЧПУ), которое часто называют стойкой ЧПУ.

Устройство числового программного управления (УЧПУ) станками – это часть системы ЧПУ, выполненная как единое целое с ней и выдающая управляющие воздействия на исполнительные органы станка в соответствии с управляющей программой и информацией о состоянии управляемого объекта.

Фрезерные станки с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ (фрезерный обрабатывающий центр) – это станок, предназначенный для выполнения различных видов обработки резанием заготовок корпусных деталей, где управление осуществляться с помощью системы числового программного управления (ЧПУ).

Фрезерные станки с ЧПУ позволяют выполнять следующие технологические операции: фрезерование, сверление, расточку, нарезание резьбы, развёртывание, зенкерование и др.

При этом инструмент, закрепленный в шпинделе станка, совершает главное вращательное движение, а заготовка, закреплённая на столе, совершает поступательное движение подачи.

Фрезерные станки с ЧПУ можно разделить на две основные группы:

вертикально-фрезерные станки с ЧПУ
горизонтально-фрезерные станки с ЧПУ

Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ является наиболее распространённым фрезерным оборудованием с ЧПУ в современном производстве. Компоновка вертикально-фрезерного обрабатывающего центра заключается в вертикальном расположении шпинделя, при горизонтальном расположении рабочего стола.

Большинство вертикально-фрезерных станков с ЧПУ имеют три оси – X, Y и Z. Некоторые станки имеют поворотные конструкции шпиндельной головки и стола с возможностью движения по одной, двум или трем координатам, что позволяет обрабатывать самые сложные поверхности с минимальным количеством установов.

Компоновка горизонтально-фрезерного станка с ЧПУ позволяет добиться высокой жёсткости конструкции станка, что является весьма важным при обработке крупногабаритных тяжёлых заготовок. Особенность компоновки этих станков состоит в горизонтальном расположении шпинделя при горизонтальном расположении рабочего стола. Рабочий стол, как правило, является поворотным, что позволяет обрабатывать закреплённую на нём заготовку с четырёх сторон.

Многие горизонтально-фрезерные обрабатывающие центры оснащаются системами автоматизированной смены заготовок. При этом во время работы станка заготовка устанавливается (или снимается деталь) на сменном столе-спутнике.

Фрезерные станки с ЧПУ комплектуются системой автоматической смены инструмента манипуляторного или безманипуляторного типов. Необходимый запас инструментов создается в револьверных головках или инструментальных магазинах барабанного или цепного исполнений.

Компоновка обрабатывающего центра любой модели, помимо обычных параметров, определяется его технологическими возможностями. К ним относятся: размеры рабочего пространства, характеристика инструментального блока, емкость инструментального магазина, время смены инструмента, количество столов-спутников, их размеры, время смены столов-спутников, тип системы управления, число одновременно управляемых координат, дискретность и точность перемещений по координатам и др.

Так же для улучшения качества обработки станки оснащают лазерными и контактными датчиками поломки инструмента, датчиками позиционирования инструмента, датчиками измерения заготовки.

Токарные станки с ЧПУ

Токарный станок с ЧПУ (токарный обрабатывающий центр) – это станок, предназначенный для выполнения различных видов обработки резанием заготовок типа тел вращения, где управление осуществляться с помощью системы числового программного управления (ЧПУ).

Токарные станки с ЧПУ позволяют выполнять следующие технологические операции: точение и расточку цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, подрезку и обработку торцов, сверление, нарезание резьбы и т. д.

При этом вращательное движение заготовки является главным движением, а движение режущего инструмента – поступательным движением подачи.

Токарные станки с ЧПУ можно разделить на две основные группы:

горизонтальные токарные станки с ЧПУ (с горизонтальной осью вращения шпинделя)
вертикальные токарные станки с ЧПУ (с вертикальной осью вращения шпинделя)

Горизонтальные токарные станки с ЧПУ являются одним из самых востребованных видов оборудования для работы с металлом и составляют самую значительную долю в парке станков с ЧПУ.

Вертикальные токарные станки с ЧПУ (карусельные) используются в основном для обработки тяжелых крупногабаритных деталей.

Большинство токарных станков с ЧПУ имеют две управляемые координаты: Z- перемещение каретки вдоль оси шпинделя; X- перемещение салазок перпендикулярно этой оси. На поперечных салазках установлен либо резцедержатель, либо револьверная поворотная инструментальная головка.

Обычно револьверные головки бывают четырех-, шести- и двенадцати позиционные, причем на каждой позиции можно устанавливать по два инструмента. Иногда станки оснащают двумя револьверными головками.

Револьверные головки кроме традиционных инструментов (неподвижно закрепленных в головке) могут быть оснащены инструментами с независимым вращением параллельно, перпендикулярно или наклонно к оси заготовки.

Для повышения технологических возможностей и производительности токарные станки с ЧПУ оснащаются:

дополнительными осями управления
сверлильными, фрезерными и шлифовальными головками
дополнительным шпинделем для перехвата заготовки с целью ее обработки с другой стороны
программно-управляемым люнетом
поддерживающим устройством для установки заготовок

При соответствующем оснащении токарные станки с ЧПУ позволяют выполнять фрезерные, сверлильно-расточные операции, а также зубообработку, не снимая детали со станка.

Станки с ЧПУ. Новости и статьи

Фрезерно-гравировальныe станки
Лазерные станки с ЧПУ
Станок плазменной резки
3D Принтеры
Покрасочный станок
Комплектующие к ЧПУ
Комплектующие для лазерных станков
Комплектующие для волоконных лазеров
Готовые модули
Режущий инструмент
Фрезы ARDEN для ручных и ЧПУ фрезеров
- Фрезы пазовые прямые
- Фрезы для выравнивания поверхности
- Фрезы V-образные
- Фрезы кромочные прямые
- Фрезы для врезания петель и замков
- Фрезы пазовые галтельные
- Фрезы радиусные полукруглые
- Фрезы “Ласточкин хвост”
- Фрезы пазовые
- Фрезы четвертные
- Фрезы профильные
  - Фреза “Гусёк” (псевдофилёнка), 222 серия
  - Фрезы “Гусёк” 210 серия
  - Фрезы “Тройной внешний радиус”, 323 серия
  - Фрезы “Декоративный гусёк” 212 серия
  - Фрезы “Классический узор”, 211 серия
  - Фрезы “Тройной внутренний радиус”, 324 серия
  - Фрезы “Шар” 208 серия
  - Фрезы Бычий нос “Катушка”, 330 серия
  - Фрезы внешнее и внутреннее скругление 2 в 1
  - Фрезы для скругления удлиненные
  - Фрезы мультипрофильные (Карниз), 351 серия
  - Фрезы овальное скругление (Жалюзи)
  - Фрезы превсофиленка “Волна-1”
  - Фрезы профильные “Ручка” 502 серии
  - Фрезы профильные “Углубленный шар”, 329 серия
  - Фрезы профильные “Французская классика”, 352 серия
  - Фрезы профильные для плинтусов, 403 серия
  - Фрезы фигурные “Классический гусёк”, 311 серия
  - Фрезы филёночные, 416 серия
- Фрезы для сращивания и мебельной обвязки
- Комплектующие к фрезам ARDEN
- Набор радиальных и фасочных фрез
Комплектующие для плазменной резки
Пневматическое оборудование
Дисковые пилы
Оборудование для покраски
Ручной инструмент

Что такое ЧПУ? – Helman CNC

Что такое ЧПУ?

Не что иное, как простой фрезерный или токарный станок с компьютерным управлением, сопровождающим его работу.

Токарный станок с ЧПУ

Обычные станки

Обычные фрезерные / токарные станки управляются машинистами, машинисты могут свободно контролировать движения оси станка, могут выбирать скорость шпинделя по своему усмотрению, могут менять инструмент по своему желанию (хотя все эти шаги являются составными частями) в зависимости от материала, так как для более твердого материала вы должны выбрать низкоскоростной и т. д.но все контролируется машинистом.).

Обычный токарный станок

Станки с ЧПУ

Теперь, если вы видите станки с ЧПУ, здесь не все находится под контролем машиниста с ЧПУ (некоторые могут не согласиться). На станке с ЧПУ каждый шаг смена инструмента / скорость шпинделя / перемещение оси контролируется с помощью ЧПУ станка. Машинист с ЧПУ может только запускать / останавливать / контролировать резку инструмента и т. Д.

Каждая операция компонента (смена инструмента / перемещение оси / скорость шпинделя / выбор передачи) сохраняется в памяти станка с ЧПУ в виде списка. из инструкций это называется программой обработки детали или просто программой.

Каждая программа обработки детали состоит из нескольких инструкций (которые говорят станку с ЧПУ, что делать).

Программа обработки детали ЧПУ

Если вы видите программу обработки детали, вы увидите несколько строк инструкций.

Каждая строка программы обработки называется программным блоком ЧПУ .

Каждый программный блок ЧПУ может состоять из нескольких инструкций (называемых G-кодами / M-кодами и т. Д.)

Итак, это инструкции, которые говорят станку с ЧПУ, что делать дальше, когда менять инструмент, какую ось перемещать, на сколько скорость шпинделя требуется с какой передачей.

Эти программы созданы / написаны программистами с ЧПУ , в прошлом большая часть программ писалась вручную (даже сегодня), но в настоящее время доступно несколько программ, которые облегчают весь этот процесс.

Итак, когда программа обработки деталей завершена, они переносятся на станок с ЧПУ, есть несколько носителей и способов переноса программы на станок с ЧПУ, гибкие диски / флэш-карты / сети являются одними из многих способов, используемых в наши дни в мастерских.

Теперь программа обработки детали хранится в памяти станка с ЧПУ под названием Директория программ ЧПУ .Итак, теперь машинист с ЧПУ выбирает необходимую программу обработки детали для выполнения.

Затем эта программа обработки детали запускается машинистом с ЧПУ нажатием Cycle-Start , и теперь управление передается в систему управления станка с ЧПУ , которая теперь считывает программу обработки и инструктирует различные части станка с ЧПУ выполнять требуемые операция. Таким образом, все инструкции программы обработки выполняются блок за блоком.

Панель управления станком с ЧПУ

Если во время всего процесса что-то пойдет не так, то машинист с ЧПУ может остановить движение режущего инструмента (Feed-Hold) или полностью остановить станок (Cycle-Stop).Даже машинист с ЧПУ может нажать кнопку аварийного останова, если произойдет что-то опасное.

Если все идет хорошо во время выполнения программы обработки, станок автоматически останавливается в конце программы обработки.

Общие сведения о фрезеровании с ЧПУ

Горизонтально-фрезерный станок с ЧПУ для фрезерования металлической детали.

Кредит изображения: Андрей Армягов

Фрезерование с ЧПУ или фрезерование с числовым программным управлением – это процесс обработки, в котором используются компьютеризированные средства управления и вращающиеся многоточечные режущие инструменты для постепенного удаления материала с заготовки и изготовления детали или продукта по индивидуальному заказу. Этот процесс подходит для обработки широкого спектра материалов, таких как металл, пластик, стекло и дерево, а также для производства разнообразных деталей и изделий по индивидуальному заказу.

В рамках услуг по прецизионной обработке с ЧПУ предлагается несколько возможностей, включая механические, химические, электрические и термические процессы. Фрезерование с ЧПУ – это процесс механической обработки наряду с сверлением, токарной обработкой и множеством других процессов обработки, что означает, что материал удаляется с заготовки с помощью механических средств, таких как действия режущих инструментов фрезерного станка.

Эта статья посвящена процессу фрезерования с ЧПУ, излагает основы процесса, а также компоненты и инструменты фрезерного станка с ЧПУ.Кроме того, в этой статье рассматриваются различные операции фрезерования и предлагаются альтернативы процессу фрезерования с ЧПУ.

Обзор процесса фрезерования с ЧПУ

Как и большинство традиционных процессов механической обработки с ЧПУ, процесс фрезерования с ЧПУ использует компьютеризированные средства управления для управления станками, которые режут и формируют заготовку. Кроме того, процесс следует тем же основным этапам производства, что и все процессы обработки с ЧПУ, в том числе:

Создание модели в САПР
Преобразование модели САПР в программу ЧПУ
Наладка фрезерного станка с ЧПУ
Выполнение операции фрезерования

Процесс фрезерования с ЧПУ начинается с создания 2D- или 3D-модели детали в САПР.Затем завершенный проект экспортируется в формат файла, совместимый с ЧПУ, и преобразуется программным обеспечением CAM в программу станка с ЧПУ, которая определяет действия станка и движения инструмента по заготовке. Прежде чем оператор запускает программу ЧПУ, он подготавливает фрезерный станок с ЧПУ, прикрепляя заготовку к рабочей поверхности станка (например, рабочему столу) или зажимному устройству (например, тискам) и прикрепляя фрезерные инструменты к шпинделю станка. В процессе фрезерования с ЧПУ используются горизонтальные или вертикальные фрезерные станки с ЧПУ – в зависимости от технических характеристик и требований фрезерного приложения – и вращающиеся многоточечные (т.е.е., многозубые) режущие инструменты, такие как фрезы и сверла. Когда станок готов, оператор запускает программу через интерфейс станка, предлагая станку выполнить операцию фрезерования.

После запуска процесса фрезерования с ЧПУ станок начинает вращать режущий инструмент со скоростью, доходящей до тысяч оборотов в минуту. В зависимости от типа используемого фрезерного станка и требований применения фрезерования, когда инструмент врезается в заготовку, станок выполняет одно из следующих действий для выполнения необходимых разрезов на заготовке:

Медленно вставьте заготовку в неподвижный вращающийся инструмент
Переместите инструмент по неподвижной заготовке
Переместите инструмент и заготовку относительно друг друга

В отличие от ручного фрезерования, при фрезеровании с ЧПУ станок обычно подает подвижные детали с вращением режущего инструмента, а не против него.Операции фрезерования, которые соответствуют этому соглашению, известны как процессы фрезерования с подъемом, в то время как противоположные операции известны как обычные процессы фрезерования.

Как правило, фрезерование лучше всего подходит в качестве вторичного или чистового процесса для уже обработанной детали, обеспечивая определение или создание таких элементов детали, как отверстия, пазы и резьбы. Однако этот процесс также используется для формирования заготовки материала от начала до конца. В обоих случаях в процессе фрезерования постепенно удаляется материал, чтобы сформировать желаемую форму и форму детали.Во-первых, инструмент отрезает от заготовки небольшие кусочки, то есть стружку, для придания приблизительной формы и формы. Затем деталь подвергается процессу фрезерования с гораздо более высокой точностью и большей точностью, чтобы закончить деталь с ее точными характеристиками и характеристиками. Как правило, готовая деталь требует нескольких проходов обработки для достижения желаемой точности и допусков. Для более геометрически сложных деталей может потребоваться несколько наладок станка для завершения процесса изготовления.

После того, как операция фрезерования завершена и деталь изготовлена в соответствии с заданными спецификациями, фрезерованная деталь переходит на этапы чистовой обработки и последующей обработки.

Фрезерные работы с ЧПУ

Примеры инструментов для работы на фрезерных станках, включая фрезы, сверла и протяжные долота.

Изображение предоставлено: Sugrit Jiranarak / Shutterstock.com

Фрезерование с ЧПУ – это процесс механической обработки, подходящий для изготовления деталей с высокой точностью и высокими допусками в прототипах, единичных и малых и средних производственных партиях. Хотя детали обычно производятся с допусками от +/- 0,001 дюйма до +/- 0,005 дюйма, некоторые фрезерные станки могут достигать допусков до и более +/- 0.0005 дюймов. Универсальность процесса фрезерования позволяет использовать его в самых разных отраслях промышленности и для различных деталей и конструкций, включая пазы, фаски, резьбу и карманы. К наиболее распространенным фрезерным операциям с ЧПУ относятся:

Торцевое фрезерование
Плоское фрезерование
Угловое фрезерование
Фрезерование формы

Торцевое фрезерование

Торцевое фрезерование относится к фрезерным операциям, при которых ось вращения режущего инструмента перпендикулярна поверхности заготовки.В этом процессе используются торцевые фрезы с зубьями как на периферии, так и на торце инструмента, при этом периферийные зубья используются в основном для резки, а торцевые зубья – для чистовой обработки. Как правило, торцевое фрезерование используется для создания плоских поверхностей и контуров на готовой детали и позволяет получить более высокое качество отделки, чем другие процессы фрезерования. Этот процесс поддерживают как вертикальные, так и горизонтальные фрезерные станки.

Типы торцевого фрезерования включают концевое и боковое фрезерование, при котором используются концевые и боковые фрезы соответственно.

Обычное фрезерование

Плоское фрезерование, также известное как фрезерование поверхности или слябов, относится к фрезерным операциям, при которых ось вращения режущего инструмента параллельна поверхности заготовки. В этом процессе используются плоские фрезы с зубьями на периферии, которые выполняют операцию резания. В зависимости от характеристик фрезерной обработки, таких как глубина резания и размер заготовки, используются как узкие, так и широкие фрезы. Узкие фрезы позволяют выполнять более глубокие разрезы, а более широкие фрезы используются для резки больших площадей.Если простое фрезерование требует удаления большого количества материала с заготовки, оператор сначала использует фрезу с крупными зубьями, низкую скорость резания и высокую скорость подачи для получения приблизительной геометрии детали, разработанной по индивидуальному заказу. Затем оператор вводит фрезу с более мелкими зубьями, более высокие скорости резания и более низкие скорости подачи для обработки деталей готовой детали.

Угловое фрезерование

Угловое фрезерование, также известное как угловое фрезерование, относится к операциям фрезерования, при которых ось вращения режущего инструмента расположена под углом по отношению к поверхности заготовки.В процессе используются одноугловые фрезы, расположенные под углом в зависимости от обрабатываемой конструкции, для создания угловых элементов, таких как фаски, зубцы и канавки. Одним из распространенных применений углового фрезерования является изготовление «ласточкин хвост», при котором используются фрезы «ласточкин хвост» под углом 45 °, 50 °, 55 ° или 60 ° в зависимости от конструкции типа «ласточкин хвост».

Фрезерование формы

Фрезерование формы относится к операциям фрезерования неровных поверхностей, контуров и контуров, таких как детали с криволинейными и плоскими поверхностями или полностью искривленные поверхности.В процессе используются формованные фрезы или фрезы, специально предназначенные для конкретного применения, такие как фрезы для выпуклости, вогнутости и закругления углов. Некоторые из распространенных применений формовочного фрезерования включают изготовление полусферических и полукруглых полостей, бусинок и контуров, а также сложных конструкций и сложных деталей с помощью одной настройки станка.

Прочие операции с фрезерными станками

Помимо вышеупомянутых операций, фрезерные станки могут использоваться для выполнения других специализированных фрезерных и механических операций.Примеры других доступных типов операций на фрезерном станке:

Поворотное фрезерование : Подъемное фрезерование относится к операциям фрезерования, при которых станок обрабатывает две или более параллельных поверхности заготовки за один проход. В этом процессе используются две фрезы на одной оправке станка, расположенные так, что фрезы находятся по обе стороны от заготовки и могут фрезеровать обе стороны одновременно.

Групповое фрезерование : Что такое групповое фрезерование? Групповое фрезерование относится к фрезерным операциям, в которых используются две или более фрезы – обычно разного размера, формы или ширины – на одной оправке станка.Каждый резак может выполнять одну и ту же операцию резки или другую одновременно, что позволяет производить более сложные конструкции и сложные детали в более короткие сроки.

Профильное фрезерование : Профильное фрезерование относится к фрезерным операциям, при которых станок создает траекторию резания вдоль вертикальной или наклонной поверхности заготовки. В этом процессе используется профильное фрезерное оборудование и режущие инструменты, которые могут быть параллельны или перпендикулярны поверхности заготовки.

Зуборезание : Зуборезание – это операция фрезерования, при которой для изготовления зубьев шестерни используются эвольвентные зуборезы.Эти фрезы, являющиеся разновидностью формованных фрез, доступны в различных формах и размерах шага в зависимости от количества зубьев, необходимых для конкретной конструкции шестерни. Для изготовления зубьев шестерен в этом процессе также может использоваться специальная фреза токарного станка.

Другие процессы обработки : Поскольку фрезерные станки поддерживают использование других станков, помимо фрезерных, их можно использовать для процессов обработки, отличных от фрезерования, таких как сверление, растачивание, развертывание и нарезание резьбы.

Фрезерное оборудование и компоненты с ЧПУ

В процессе фрезерования с ЧПУ используются различные программные приложения, станки и фрезерные станки, в зависимости от выполняемой операции фрезерования.

ПО поддержки ЧПУ

Как и большинство процессов обработки с ЧПУ, процесс фрезерования с ЧПУ использует программное обеспечение САПР для создания начального проекта детали и программное обеспечение САМ для создания программы ЧПУ, которая предоставляет инструкции по обработке для производства детали. Затем программа ЧПУ загружается в выбранный станок с ЧПУ для запуска и выполнения процесса фрезерования.

Комплектующие для фрезерных станков с ЧПУ

Несмотря на широкий спектр доступных фрезерных станков, большинство станков имеют в основном одни и те же основные компоненты. Эти общие детали машин включают:

Машинный интерфейс
Колонна
Колено
Седло
Рабочий стол
Шпиндель
Беседка
Ram
Станок

Рисунок 1. Конфигурации и компоненты фрезерного станка с ЧПУ

Интерфейс станка : Интерфейс станка относится к компоненту станка, который оператор использует для загрузки, запуска и выполнения программы станка с ЧПУ.

Столбец : Столбец относится к компоненту машины, который обеспечивает поддержку и структуру для всех других компонентов машины. Этот компонент включает прикрепленное основание и может включать дополнительные внутренние компоненты, которые помогают процессу измельчения, такие как резервуары для масла и охлаждающей жидкости.

Колено : Колено относится к регулируемому компоненту машины, который прикреплен к стойке и обеспечивает поддержку седла и рабочего стола. Этот компонент регулируется по оси Z (т.е.е., с возможностью подъема или опускания) в зависимости от характеристик операции фрезерования.

Седло : Седло относится к компоненту машины, расположенному в верхней части колена и поддерживающему рабочий стол. Этот компонент может перемещаться параллельно оси шпинделя, что позволяет горизонтально регулировать рабочий стол и, соответственно, заготовку.

Рабочий стол : Рабочий стол относится к компоненту станка, расположенному на вершине седла, который представляет собой заготовку или зажимное приспособление (например.г., патрон или тиски). В зависимости от типа используемой машины этот компонент можно регулировать в горизонтальном, вертикальном, обоих направлениях или ни в одном направлении.

Шпиндель : Шпиндель относится к компоненту станка, поддерживаемому колонной, которая удерживает и управляет используемым станком (или оправкой). Внутри колонны электродвигатель приводит во вращение шпиндель.

оправка : оправка относится к компоненту вала, вставленному в шпиндель в горизонтальных фрезерных станках, на которых можно установить несколько станков.Эти компоненты доступны различной длины и диаметра в зависимости от характеристик фрезерования. Доступные типы оправок включают стандартный фрезерный станок, винт, фрезу для продольной резки, концевую фрезу и оправки для концевых фрез.

Ползун : Ползун относится к компоненту станка, обычно в вертикальных фрезерных станках, расположенному сверху и прикрепленному к колонне, которая поддерживает шпиндель. Этот компонент можно регулировать для размещения в различных положениях во время фрезерования.

Станок : Станок представляет собой компонент станка, удерживаемый шпинделем, который выполняет операцию удаления материала. В процессе фрезерования может использоваться широкий спектр фрезерных станков (обычно многоточечные фрезы) в зависимости от спецификаций фрезерования, например, от обрабатываемого материала, требуемого качества отделки поверхности, ориентации станка и т. Д. варьируются в зависимости от количества, расположения и расстояния между зубьями, а также их материала, длины, диаметра и геометрии.Некоторые из типов используемых горизонтальных фрезерных станков включают плоские фрезы, фрезы со снятым профилем, ступенчатые зубья и двухугольные фрезы, в то время как используемые вертикальные фрезерные станки включают плоские и сферические фрезы, фрезы для снятия фасок, торцевые и спиральные сверла. Фрезерные станки также могут использовать инструменты для сверления, растачивания, развёртывания и нарезания резьбы для выполнения других операций обработки.

Особенности фрезерного станка

В целом фрезерные станки подразделяются на горизонтальные и вертикальные конфигурации станков, а также различаются по количеству осей движения.

В вертикально-фрезерных станках шпиндель станка ориентирован вертикально, в то время как в горизонтально-фрезерных станках шпиндель ориентирован горизонтально. Горизонтальные станки также используют оправки для дополнительной поддержки и стабильности во время процесса фрезерования и имеют возможность поддержки нескольких режущих инструментов, например, при групповом фрезеровании и двухконтурном фрезеровании. Органы управления как для вертикального, так и для горизонтального фрезерного станка зависят от типа используемого станка. Например, некоторые станки могут поднимать и опускать шпиндель и перемещать рабочий стол в боковом направлении, в то время как другие станки имеют неподвижные шпиндели и рабочие столы, которые перемещаются как горизонтально, вертикально, так и вращательно.При выборе между вертикальными и горизонтальными фрезерными станками производители и ремонтные мастерские должны учитывать требования к применению фрезерования, такие как количество поверхностей, требующих фрезерования, а также размер и форма детали. Например, более тяжелые заготовки лучше подходят для горизонтального фрезерования, в то время как штамповки лучше подходят для вертикального фрезерования. Также доступно дополнительное оборудование, которое модифицирует вертикальные или горизонтальные машины для поддержки противоположного процесса.

Большинство фрезерных станков с ЧПУ имеют от 3 до 5 осей, обычно обеспечивая производительность по осям XYZ и, если применимо, вокруг осей вращения. Ось X и ось Y обозначают горизонтальное движение (из стороны в сторону и вперед и назад, соответственно, на плоской плоскости), в то время как ось Z представляет вертикальное движение (вверх и вниз), а направление W. -ось представляет собой диагональное движение в вертикальной плоскости. В базовых фрезерных станках с ЧПУ горизонтальное перемещение возможно по двум осям (XY), в то время как новые модели позволяют использовать дополнительные оси движения, такие как 3-, 4- и 5-осевые станки с ЧПУ.В таблице 1 ниже представлены некоторые характеристики фрезерных станков, классифицированные по количеству осей движения.

Таблица 1 – Характеристики фрезерных станков по осям движения

Примечание 1: Если применимо, «A» указывает на выгодные характеристики, а «D» указывает на неблагоприятные характеристики.
Примечание 2: Некоторая информация о фрезерном станке (по осям) предоставлена Technox Machine & Manufacturing Inc.
Количество осей	Характеристики
3	Способен справиться с большинством потребностей в обработке Может производить те же продукты, что и машины с большим количеством осей Подходит для автоматической или интерактивной работы, резки острых кромок, сверления отверстий, фрезерования пазов и т. Д. Простейшая настройка станка (A) Требуется только одна рабочая станция (A) Повышенные требования к знаниям операторов (D) Более низкие уровни эффективности и качества (D)
4	Может работать с материалами от алюминия и композитных плит до пенопласта, печатных плат и дерева Подходит для рекламного дизайна, художественного творчества, создания медицинского оборудования, технологических исследований, создания прототипов для хобби и промышленного применения Больше функциональности, чем у 3-осевых станков (A) Более высокий уровень точности по сравнению с 3-осевыми станками (A) Более сложная наладка станков 3-осевые станки (D) Дороже 3-х осевых станков (D)
5	Доступны конфигурации с несколькими осями (например,г., 4 + 1, 3 + 2 или 5) Подходит для применения в аэрокосмической, архитектурной, медицинской, военной, нефтегазовой, художественной и функциональной областях. Наибольшая функциональность и возможности (A) В зависимости от конфигурации, более быстрая работа, чем 3-х и 4-х осевые станки (A) Высочайшее качество и точность (A) В зависимости от конфигурации, более медленная работа, чем 3-х и 4-х осевые станки (D) Дороже 3-х и 4-х осевых станков (D)

В зависимости от типа используемого фрезерного станка, станок, рабочий стол станка или оба компонента могут быть динамическими.Обычно динамические рабочие столы перемещаются по осям XY, но они также могут перемещаться вверх и вниз, чтобы регулировать глубину резания, и поворачиваться по вертикальной или горизонтальной оси для увеличения диапазона резания. Для фрезерования, требующего динамического инструмента, в дополнение к присущему ему вращательному движению, станок перемещается перпендикулярно по нескольким осям, позволяя врезаться в заготовку по окружности инструмента, а не только его кончиком. Фрезерные станки с ЧПУ с большей степенью свободы обеспечивают большую универсальность и сложность производимых фрезерованных деталей.

Виды фрезерных станков

Доступно несколько различных типов фрезерных станков, которые подходят для различных областей применения. Помимо классификации, основанной исключительно на конфигурации станка или количестве осей движения, фрезерные станки дополнительно классифицируются на основе комбинации их конкретных характеристик. Некоторые из наиболее распространенных типов фрезерных станков включают:

Колено : Фрезерные станки коленного типа оснащены фиксированным шпинделем и вертикально регулируемым рабочим столом, который опирается на седло, поддерживаемое коленом.Колено можно опускать и поднимать на стойке в зависимости от положения станка. Некоторые примеры коленных фрезерных станков включают в себя напольные и настольные плоские горизонтальные фрезерные станки.

Плунжерный : Фрезерные станки плунжерного типа используют шпиндель, прикрепленный к подвижному корпусу (т. Е. Плунжер) на колонне, что позволяет станку перемещаться по осям XY. Двумя наиболее распространенными фрезерными станками с ползуном являются напольные универсальные горизонтальные фрезерные станки и фрезерные станки с поворотной фрезерной головкой.

Станина : Фрезерные станки станины используют рабочие столы, прикрепленные непосредственно к станине станка, что предотвращает перемещение заготовки как по оси Y, так и по оси Z. Заготовка располагается под режущим инструментом, который, в зависимости от станка, может перемещаться по осям XYZ. Некоторые из доступных фрезерных станков со станиной включают односторонние, дуплексные и тройные фрезерные станки. В то время как симплексные станки используют один шпиндель, который движется либо по оси X, либо по оси Y, дуплексные станки используют два шпинделя, а триплексные станки используют три шпинделя (два горизонтальных и один вертикальный) для обработки по осям XY и XYZ соответственно.

Строгальный тип : Фрезерные станки строгального типа похожи на фрезерные станки со станиной в том, что у них есть рабочие столы, закрепленные по оси Y и Z, а также шпиндели, способные двигаться по осям XYZ. Однако строгальные станки могут поддерживать одновременно несколько станков (обычно до четырех), что сокращает время выполнения сложных деталей.

Некоторые из доступных специализированных типов фрезерных станков включают фрезерные станки с вращающимся столом, барабанные и планетарные фрезерные станки.Фрезерные станки с вращающимся столом имеют круглые рабочие столы, которые вращаются вокруг вертикальной оси, и используют станки, расположенные на разной высоте для черновой и чистовой обработки. Барабанные фрезерные станки похожи на станки с вращающимся столом, за исключением того, что рабочий стол называется «барабаном», и он вращается вокруг горизонтальной оси. В планетарных станках рабочий стол неподвижен, а заготовка – цилиндрической. Вращающийся станок перемещается по поверхности заготовки, вырезая внутренние и внешние элементы, такие как резьба.

Материальные аспекты

Процесс фрезерования с ЧПУ лучше всего подходит в качестве вторичного процесса обработки для обеспечения чистовой обработки детали, разработанной по индивидуальному заказу, но также может использоваться для производства нестандартных конструкций и специальных деталей от начала до конца. Технология фрезерования с ЧПУ позволяет обрабатывать детали из широкого спектра материалов, в том числе:

Металлы (в том числе легированные, экзотические, тяжелые и т. Д.)
Пластмассы (включая термореактивные и термопласты)
Эластомеры
Керамика
Композиты
Стекло

Как и во всех процессах обработки, при выборе материала для фрезерования необходимо учитывать несколько факторов, например свойства материала (т.е.е. твердость, прочность на разрыв и сдвиг, химическая и температурная стойкость) и рентабельность механической обработки материала. Эти критерии определяют, подходит ли материал для процесса фрезерования, и бюджетные ограничения приложения фрезерования, соответственно. Выбранный материал определяет тип (ы) применяемого станка (ов) и его / их конструкцию (ы), а также оптимальные настройки станка, включая скорость резания, скорость подачи и глубину резания.

Альтернативы

Фрезерование с ЧПУ – это процесс механической обработки, подходящий для обработки широкого спектра материалов и производства различных деталей по индивидуальному заказу.Хотя этот процесс может демонстрировать преимущества перед другими процессами обработки, он может не подходить для каждого производственного применения, а другие процессы могут оказаться более подходящими и экономически эффективными.

Некоторые из других более традиционных доступных процессов механической обработки включают сверление и токарную обработку. При сверлении, как и при фрезеровании, обычно используются многоточечные инструменты (например, сверла), а при токарной обработке используются одноточечные инструменты. Однако, в то время как при токарной обработке заготовка может перемещаться и вращаться аналогично некоторым фрезерным операциям, при сверлении заготовка остается неподвижной на протяжении всей операции сверления.

Некоторые из нетрадиционных процессов механической обработки (т. Е. Не используют станки, но все же используют процессы механического удаления материала) включают ультразвуковую обработку, гидроабразивную резку и абразивно-струйную обработку. Нетрадиционные, немеханические процессы обработки, то есть процессы химической, электрической и термической обработки, предоставляют дополнительные альтернативные методы удаления материала с заготовки, которые не используют станки или процессы механического удаления материала, и включают химическое фрезерование, электрохимическое удаление заусенцев. , лазерная резка и плазменная резка.Эти нетрадиционные методы обработки поддерживают производство более сложных, требовательных и специализированных деталей, что обычно невозможно с помощью традиционных процессов обработки.

Сводка

Выше описаны основы процесса фрезерования с ЧПУ, различные операции фрезерования с ЧПУ и необходимое для них оборудование, а также некоторые соображения, которые могут быть приняты во внимание производителями и механическими цехами при принятии решения о том, является ли фрезерование с ЧПУ наиболее оптимальным решением для их конкретной ситуации. приложение для обработки.

Чтобы получить дополнительную информацию о местных коммерческих и промышленных поставщиках услуг и оборудования для производства на заказ, посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, где вы найдете информацию о более чем 500 000 коммерческих и промышленных поставщиков.

Источники

http://www.cs.cmu.edu/~rapidproto/students.06/ibrown/CNC%20Mill/information.html
http://www.cs.cmu.edu/~rapidproto/students.03/dwm3/project2/process.html
http: // www.hnsa.org/wp-content/uploads/2014/07/milling-machine.pdf
http://uhv.cheme.cmu.edu/procedures/machining/ch8.pdf
http://www.mech5study.com/2016/05/types-of-milling-machine.html
https://www.theengineerspost.com/15-different-types-of-milling-machines/
http://www.qhunt.com/2015/10/types-of-milling-machine.html
http://www.me.nchu.edu.tw/lab/CIM/www/courses/Manufacturing%20Processes/Ch36-NontraditionalMachining-Wiley.pdf
https: // www.technoxmachine.com/milling-services-cnc-planer
https://www.pro-type.com/blog/cnc-milling-guide/
https://www.mfeng.com/blog/understanding-the-cnc-milling-process/

Другие изделия с ЧПУ

Больше от Custom Manufacturing & Fabricating

Haas Automation Inc. – Станки с ЧПУ

×
Результаты поиска
веб-страниц
Изображения
<
1
>
машины

Вертикальные мельницы
Вертикальные мельницы
VF серии
Универсальные станки
VR серии
Мини-заводы
Пресс-формы
Сверло / метчик / фреза серии
Инструментальные фрезы
Компактные мельницы
.
Полное руководство по программному обеспечению ЧПУ 2020 [21 тип]
Вы когда-нибудь задумывались, что такое все различные виды программного обеспечения ЧПУ и как все они сочетаются друг с другом?
Считайте программное обеспечение ЧПУ цифровым инструментом. В этой статье вы познакомитесь со всеми видами инструментов для программного обеспечения ЧПУ, которые вы можете получить, для чего они нужны и как все это сочетается друг с другом.
Потом я перешел на ЧПУ и начал замечать, что многие инструменты больше не нужны. Хотя я мог бы иметь 4-ю ось, мне, например, не понадобился поворотный стол.Но внезапно у меня появилась совершенно новая категория инструментов. По крайней мере, мне нужна была программа САПР для создания чертежей, которые я затем скармливаю программе САМ для генерации gcode, необходимого для действительно продуктивной работы с машиной.
Не отстали редакторы
G-Code и калькуляторы подачи и скорости. Есть много других видов программного обеспечения для ЧПУ, которые я назвал «Цифровой инструментальной оснасткой», которые важны для работы с ЧПУ.

Цифровая оснастка: чтобы стать успешными специалистами по ЧПУ, нам нужно не только тяжелые инструменты, но и программное обеспечение ЧПУ…
Некоторые машинисты забавляются насчет цифровых инструментов.Я разговаривал с машинистами, которые тратят сотни на заказ шлифовальных фрез и хотят продлить свою жизнь как можно дольше, но отказываются от 79 долларов за сложный калькулятор подачи и скорости, который является ключом к продлению срока службы инструмента. Чтобы полностью оплатить этот калькулятор подачи и скорости, не потребуется много времени, сохраненного резцами!
Или, в другом случае, они гордятся тем, что у них есть торговая марка, а не клон Haimer 3D Taster или Blake Coaxial Indicator, но им нужна дешевая или бесплатная часть программного обеспечения ЧПУ.Иди разбери.
С ЧПУ ваш цифровой инструмент будет иметь большее влияние на производительность, чем любой из ваших «настоящих» инструментов. Как обычно, лучше иметь инструменты лучше, но для ЧПУ особенно важно иметь хорошее программное обеспечение с ЧПУ. Только в ЧПУ программное обеспечение ЧПУ может полностью изменить вашу производительность способами, о которых даже не мечтали при ручной обработке.
Простая аналогия помогает понять, почему цифровые инструменты так важны для ЧПУ:
ЧПУ относится к ручной обработке, как текстовый процессор к пишущей машинке.

ЧПУ предназначено для ручной обработки, как обработка текста для ручной пишущей машинки.
Я люблю милого Monarch 10EE не меньше остальных. Но ЧПУ сказочно производительнее, особенно если у вас нет многолетнего опыта, который делает хорошего ручного станка непревзойденным мастером. Для большинства из нас конечный результат ЧПУ выглядит намного лучше и требует гораздо меньше усилий. Я был так счастлив, что нашел его, почти с самой первой части, которую сделал на своем ЧПУ.
Если продолжить аналогию пишущей машинки / текстового процессора с инструментами, пишущим машинкам нужны бумага, ленты и корректирующая жидкость. В текстовых процессорах по-прежнему используются принтеры, которым могут потребоваться бумага и картриджи с тонером, но им не нужна корректирующая жидкость. Более того, есть целый мир нового программного обеспечения, который открывается, когда мы добавляем в него ПК (ЧПУ играет эту роль в этой аналогии).
У вас есть текстовый процессор, и, как вы, наверное, заметили, разные текстовые процессоры имеют совершенно разные уровни производительности.Внезапно появились электронные таблицы, программы для создания слайдов и многое другое, чего не существовало и не могло иметь смысла только на пишущей машинке.
Подумайте, что все это означает в этой аналогии, и вы начнете понимать, насколько важно программное обеспечение ЧПУ для того, чтобы стать Лучшим ЧПУ!
На этой странице представлен краткий обзор различных видов программного обеспечения ЧПУ, доступного для специалистов по ЧПУ. Это даст вам представление о том, как все это сочетается.
Примечание для начинающих:
Эта статья представляет собой обширное, но не очень глубокое руководство.Он пытается рассказать вам, что делает каждый вид программного обеспечения ЧПУ, чтобы вы понимали, как все это сочетается друг с другом. Но если вы хотите сосредоточиться на самостоятельном изготовлении деталей, вам также следует ознакомиться с нашим Руководством для начинающих по лучшему программному обеспечению CADCAM.
Он ориентирован только на 3 пакета программного обеспечения, которые вам понадобятся как новичок, и он полон потрясающих руководств по покупке, советов по оценке, идей для обучения, и, что самое главное, в нем есть руководство по секретным сделкам в сети, чтобы получить самое популярное программное обеспечение как можно дешевле.Это эксклюзивные предложения, которые мы исследовали, о которых мало кто знает. Так что проверьте это, если вы хотите в ближайшее время начать работу со своим собственным программным обеспечением для ЧПУ.
Программное обеспечение CAD CAM: Программирование станков с ЧПУ
Давайте начнем с краткого обзора того, как большая часть кода gcode перемещается от программного обеспечения к машине, где его можно выполнить, чтобы создать деталь. Это программное обеспечение ЧПУ, необходимое для программирования станков с ЧПУ. По большей части мы говорим о программном обеспечении CAD CAM, но не исключительно.
Gcode, кстати, является основным языком, который сообщает вашему станку с ЧПУ, что делать. Вы можете узнать все об этом из нашего бесплатного руководства по GCode.
Если у вас есть обычный фрезерный станок с ЧПУ, фрезерный или токарный станок, или 3D-принтер, вот как выглядит базовый рабочий процесс программного обеспечения CAD CAM:

Рабочий процесс программного обеспечения
CADCAM: от чертежа САПР до GCode и детали…
В этом рабочем процессе вы используете следующие типы программного обеспечения ЧПУ:
– Программное обеспечение САПР : Используется для проектирования деталей.На выходе САПР получаются чертежи и твердотельные модели.
– Программное обеспечение CAM : Программное обеспечение CAM анализирует чертеж САПР, принимает данные от машиниста или программиста и выводит g-код для контроллера станка.
– Программное обеспечение «Slicer» :
Думайте об этом как о CAM для 3D-принтеров. Однако обычно это намного проще, чем программное обеспечение CAM.
CAD, за которым следует программное обеспечение CAM или Slicer, создает файл GCode, который вы затем загружаете на свой станок с ЧПУ или 3D-принтер.Затем машина выполнит GCode, чтобы сделать вашу деталь.
Для облегчения этого процесса доступно множество других видов программного обеспечения ЧПУ, например:
– Другие приложения для программирования ЧПУ: доступно множество других видов программного обеспечения ЧПУ, ориентированного на g-код, полезного для программистов ЧПУ, включая симуляторы G-кода, редакторы G-кода и программное обеспечение для проверки G-кода.
– Управляющее программное обеспечение ЧПУ: Контроллер станка может представлять собой отдельное программное обеспечение или может представлять собой запатентованную комбинацию программного и аппаратного обеспечения.Его работа состоит в том, чтобы взять g-код и произвести правильные электрические выходы, чтобы заставить станок с ЧПУ двигаться.
– Утилиты ЧПУ: Существует множество утилит ЧПУ, доступных для расчета подачи и скорости, а также многих других функций.
– Другое программное обеспечение для цехов и производства: программное обеспечение доступно для помощи в управлении запасами инструментов, оценке затрат на работы и выполнении многих других функций, связанных с управлением операциями и максимизацией рентабельности операций механической обработки и производства.
Хорошо, теперь давайте рассмотрим каждую из них более подробно.
Программное обеспечение для САПР и твердотельного моделирования: создание чертежей
Программное обеспечение
CAD используется для создания чертежей, которые являются отправной точкой для многих проектов с ЧПУ. Существует множество различных рынков для CAD. Специалисты по ЧПУ в большей степени озабочены механическими САПР, а не архитектурой. Наиболее распространенные программы на рынке механических САПР включают:
– AutoCad и Inventor: программное обеспечение САПР от Autodesk
– Solidworks: лидер на рынке параметрических САПР от Dassault Systems
– Rhino3D: 3D-моделирование с явным моделированием (также называемое прямым управлением).
– Fusion360 и Onshape: программное обеспечение облачного САПР нового поколения.
Я пробовал все эти программы, и мне больше всего нравится Rhino3D, за которым следуют Fusion360, Onshape и Solidworks. Я не рекомендую ни одно из них по сравнению с другими – я просто говорю вам свои собственные предпочтения.
Чтобы найти лучший пакет для ваших нужд, попробуйте 3-шаговый процесс выбора программного обеспечения САПР CNCCookbook .

Первая часть, которую я когда-либо делал, была нарисована в Rhino 3D и была сделана для проекта задней пластины патрона на моем старом ручном токарном станке
Тщательно выбирайте пакет САПР.Скорее всего, это именно то программное обеспечение ЧПУ, с которым вам придется проводить больше всего времени. Получение
красивой трехмерной модели детали, которую вы планируете сделать, требует значительного обучения. Это совершенно другой процесс, чем рисование на обратной стороне салфетки, и пока вы,
, не овладеете им, это может быть совершенно разочаровывающим и пугающим.
Не волнуйтесь – даже самые закоренелые эксперты проходят через кривую обучения и в конечном итоге выходят улыбающимися и способны создавать потрясающие рисунки.И мы все НЕНАВИЖЕМ изучать новое программное обеспечение CAD, LOL!
Для моей первой программы САПР я купил копию Rhino 3D версии 3 и обнаружил, что она проста. Я начал с пробной версии, которая ограничена 25 сохранениями или чем-то подобным. Я просмотрел их два основных руководства в пробной версии, и когда я получил свою официальную копию, я смог вытащить заднюю пластину патрона 3 вида примерно за час. Я подумал, что это не так уж плохо, учитывая все обстоятельства!
Сегодня я, вероятно, смог бы выполнить работу за 10 минут, учитывая, что я гораздо лучше знаком с Rhino3D.

Подготовка к «вычитанию» отверстий
на задней пластине…

Я использую шестиугольники или другие многоугольники, чтобы выложить болт.
окружности…
Параметрическое и прямое редактирование 3D CAD
Это важное различие, которое нужно хорошо понимать. Разработчик параметрического моделирования использует ограничения (или параметры, отсюда и название) для определения размеров и относительной ориентации моделируемых объектов.Явное моделирование не поддерживает историю параметров. Каждый новый объект можно создать отдельно.
Какие плюсы и минусы? Различие между ними – довольно горячая тема в мире САПР сегодня. Долгое время параметрический анализ считался самой высокой производительностью. В последнее время люди начинают ставить под сомнение это предположение и более внимательно относиться к явному моделированию. По всей вероятности, они встретятся где-то посередине с параметрическим программным обеспечением САПР, разрабатывающим явные функции моделирования, и наоборот.Если вам интересно, есть ряд хороших статей, которые стоит почитать.
Мне нравится думать об этом вот так. Параметрический САПР выделяется в двух областях:
– Создание семейств похожих товаров. Представьте, например, что вам нужно создать модели для винтов с головкой под торцевой ключ всех размеров. С помощью параметрической модели вы создаете одну модель, параметризованную в соответствии со стандартными размерами SHCS, и все готово. При явном моделировании вам придется создавать новую модель для каждого винта с нуля.
– Работа с большим количеством ордеров на изменение. Предположим, вы участвуете в производственном процессе, который распределен между несколькими компаниями. Поскольку коммуникация по таким длинным каналам не очень хороша, все делается с помощью заказов на изменение, и есть много заказов на изменение. Правильно созданная параметрическая модель позволяет легко реагировать на изменения.
Как видите, параметрический метод – это создание множества версий одной модели. Когда это является проблемой, вы получите максимальную производительность с параметрическим пакетом САПР.С другой стороны, явное моделирование (также называемое прямым моделированием) выгодно, когда вы, скорее всего, собираетесь создать только одну модель, и вы не будете сильно ее менять после того, как она будет создана. Если вы знаете, чего хотите, гораздо быстрее сделать это с помощью явного моделирования. Параметрическая настройка всех различных параметров требует дополнительных усилий. Кроме того, гораздо проще изучить пакеты явного моделирования. Параметрическое мышление не особенно естественно и требует некоторой тренировки и опыта, прежде чем оно станет второй натурой.
2D в сравнении с 3D
В наши дни мне трудно восхищаться 2D-пакетами. Просто получить полный пакет 3D не намного дороже, и вы можете использовать множество пакетов для создания достойных 2D-чертежей. Вопрос, который следует учитывать, если вам нужно делать много 2D-чертежей, возможно, из-за организационных стандартов, заключается в том, хорош ли ваш выбранный пакет или нет.
Облачное или настольное программное обеспечение ЧПУ?
Мы живем в эпоху Интернета, и с Интернетом приходит программное обеспечение Cloud CNC.CAD не исключение. На момент написания этой статьи двумя самыми популярными облачными пакетами САПР были Onshape и Autodesk Fusion360. Оба довольно мощные и совершенно новые. У них есть бесплатные пробные пакеты, которые позволят вам попробовать их перед покупкой. Их самая большая проблема заключается в том, что они не так функциональны, стабильны и не способны интегрировать и обмениваться файлами, как настольное программное обеспечение ЧПУ. Но они быстро улучшаются и могут быть намного дешевле, чем настольное программное обеспечение ЧПУ, поэтому их стоит попробовать.
Fusion 360 стал особенно популярным, потому что он включает встроенное высококачественное программное обеспечение CAM, так что это может быть просто универсальный магазин для специалистов с ЧПУ.
Программное обеспечение CAM
: чертежи в G-коды
Программное обеспечение CAM берет чертеж из САПР и создает g-коды, которые вы можете ввести в программное обеспечение управления станком для управления станком. CAM означает « C omputer A ided M anufacturing». Часто возникает путаница в отношении его отношения к САПР, и многие программы САПР имеют встроенные возможности САМ или наоборот.
Полностью интегрированное решение желательно, но не обязательно, а некоторые из них будут очень дорогими или могут вынудить вас пойти на компромисс, на который вы в противном случае не пошли бы.Исключением из этого правила является Fusion360, который имеет хорошие CAD и CAM, включенные в один и тот же пакет.
В этой категории доступно множество программ, в том числе:
– Meshcam : самый простой в мире пакет CAM. Мне так понравился MeshCAM, я решил стать их дилером.
– HSMWorks : свежий взгляд на CAM, чрезвычайно мощный и даже доступный в облаке через Fusion 360.
– OneCNC : Первый пакет CAM, который я изучил, простой в использовании и очень популярный в нашем обзоре CAM.
– Mastercam : лучший на рынке CAM-пакет по многим параметрам.
И многие другие. Мы периодически проводим недельный опрос посетителей CNCCookbook, чтобы узнать, какой пакет CAM они используют. Чтобы узнать результаты, стоит просмотреть статью.
Чтобы быстро понять, что такое CAM, ознакомьтесь с нашей статьей Секреты CAM для начинающих. В нем мы шаг за шагом проведем вас через создание одной и той же детали с помощью двух различных недорогих пакетов – MeshCAM и CamBam.Это даст вам представление о том, что делает CAM и как вы его используете.
Как выбрать пакет CAM?
Как вы должны оценивать CAM-пакет? Выберите самый популярный? Выбрать самый мощный?
Я предпочитаю задавать набор вопросов, чтобы получить сбалансированное представление о том, какой пакет подойдет вам. Оценка пакета CAM, чтобы определить, какой из них подходит вам, – серьезное дело, в которое стоит вложить определенные усилия. Вы можете получить коммерческие демонстрации пакетов, которые вы рассматриваете, но в идеале вы хотели бы, чтобы они были выполнены с использованием ваших собственных разработок деталей, которые вы будете производить.Избегайте консервированных демонстраций, потому что они всегда выглядят лучше, чем есть на самом деле. Многие из вопросов, которые мы задаем для САПР, возникают и при выборе САМ:
– Ваши клиенты будут приносить вам рисунки, созданные в определенном формате? Если да, убедитесь, что пакет CAM хорошо работает с этим форматом. Я не являюсь ярым сторонником необходимости интеграции CAM в мой пакет САПР, но одна вещь, которую он действительно гарантирует, – это то, что САПР будет действительно хорошо работать с файлами пакета САПР, с которым он интегрирован.
– Насколько легко нанять программистов, которые уже знакомы с программным обеспечением? Переключить CAM намного сложнее, чем CAD, просто потому, что он более сложный и разнообразный.
– Хорошо ли программное обеспечение выполняет те виды работы, которые вам нужны? Лучшие пакеты для обработки 2 1 / 2D могут быть не лучшими 3D, а 4 или 5-осевая обработка – это еще одна игра в целом.
– Существует ли активное онлайн-сообщество пользователей, к которым можно обратиться за помощью и дополнительными продуктами?
– Вам нужна интегрированная комбинация CAD / CAM?
– Доступные траектории и другие ключевые функции производительности, такие как остаточная обработка.(Дополнительную информацию о траекториях см. На странице обзора траекторий, а также на странице методов траектории фрезерования)
– Дополнительные расходы и гибкость, особенно в отношении постпроцессора. (Подробнее о постпроцессорах и покупке CAM см. В моей статье о постпроцессорах)
– Качество обучения для повышения вашей производительности.
При покупке CAM я взял за правило взглянуть на сообщества пользователей для каждого пакета и проверить, какие части были сделаны
с разными программами.Позвольте мне показать некоторые из
деталей и проектов, с которыми я столкнулся в своих поездках:

Головка цилиндра мотоцикла с ЧПУ…

Penguin BattleBots!

Крышки клапанов…

Шарик для детской коляски…
Их было гораздо больше, но это были одни из моих любимых из результатов моего первоначального поиска (вы можете видеть, что мой интерес к ЧПУ был связан с автоспортом!).Думаю, многие машинисты с удовольствием и гордостью назовут любой из этих проектов своим. Очевидно, что они отражают большой талант их создателей. Тем не менее, они также отражают некоторые возможности программного обеспечения ЧПУ.
Трудно представить, чтобы даже действительно опытный ручной g-кодировщик или ручной машинист производил эти детали без огромных усилий. Я не хочу сказать, что ваш выбор программы CAM упрощает задачу, но, по крайней мере, делает это возможным.
Новички и любители: не делайте свой первый пакет CAM обязательно последним!
Если вы управляете механическим цехом, ваши потребности в CAM будут довольно сложными.Эти пакеты дороже и их сложнее освоить, поэтому не стоит делать плохой выбор. Вы также имеете дело с потенциальным взаимодействием с третьими сторонами, которое может повлиять на вашу продуктивность, поэтому обеспечение интеграции САПР или обмена файлами с широким спектром входящих источников более важно.
Любители и новички в другом месте. Их кривая обучения шире, чем у профессионалов, которые уже разбираются в широких кругах, и она гораздо менее глубокая. Вы не пытаетесь придумывать 5-осевые траектории или программировать токарно-фрезерные станки с первого дня в качестве любителя.Вы больше заботитесь о том, чтобы как можно быстрее и проще изготовить относительно простую деталь. У вас также нет того размера бюджета, который может быть у вашего профессионального коллеги.
Исходя из всего этого, я считаю, что вам следует выбрать свой первый пакет CAM на основе простоты использования, а не выбирать самый мощный пакет, который вы можете найти. Проще говоря, вы пока не пытаетесь судить об этих мощных пакетах. Вам нужно пройти через широкую кривую обучения и получить некоторые детали за пояс.Решение этой проблемы – основная причина, по которой мы начали переносить MeshCAM здесь, в CNCCookbook.
MeshCAM был разработан с самого начала, чтобы упростить процесс изготовления деталей, чтобы вы могли быстрее добиться успеха. Вероятно, это будет не последнее программное обеспечение CAM, которое вы когда-либо купите, но, скорее всего, это будет самое простое программное обеспечение CAM, которое вы когда-либо пробовали. Вы обнаружите, что можете пойти с этим довольно далеко, и, возможно, вам никогда не понадобится более привлекательный пакет. Но если вы это сделаете, к тому времени вы будете гораздо осведомлены, а деньги, которые вы потратите на MeshCAM, будут очень скромными.
Я услышал от одного пользователя MeshCAM увлекательную историю. Они используют как MeshCAM, так и одну из популярных полнофункциональных программ CAM. Я спросил его, почему, и он сказал, что MeshCAM настолько быстрее и проще, что ему нравится использовать его для программирования своих приборов. Приспособления, как правило, проще, чем детали, и время, необходимое для их обработки, гораздо менее критично, чем сбрасывание каждую секунду детали, которая может потребоваться для изготовления тысяч. Для меня это имело большой смысл и еще больше открыло мне глаза на ценность наличия суперпростой программы CAM в вашем наборе инструментов программного обеспечения ЧПУ.
Несколько слов о форматах файлов
Хорошо иметь большой выбор форматов файлов. В зависимости от работы одни лучше других. Рассмотрим эту часть, которая показывает отмеченную грань там, где должны быть плавные кривые:

Faceting показывает использованные линии G-кода, где дуги могли быть лучше…
Фотография взята из резьбы CNCZone. Машинист недавно перешел с использования формата DXF для САПР на файлы STL.Вот тогда и началась огранка. Проблема в том, что формат файла STL не может представить плавную кривую или даже дугу. Преобразует все в треугольники:

Сетка STL из программного обеспечения MeshFlatten…
В этом нет ничего плохого, за исключением того, что вы должны знать об этом. Ваше программное обеспечение CAD и CAM позволит вам указать допуски – насколько точно сетка должна соответствовать идеализированной трехмерной детали? При достаточно малом допуске грани исчезнут.Обратной стороной является то, что, если ваше программное обеспечение CAM не достаточно умное, вы заставите свою машину делать сотни или даже тысячи крошечных небольших движений по прямой линии для этих граней.
Программное обеспечение для карвинга
Carving Software – еще один подход, который пытается упростить CAM. С помощью программного обеспечения для резьбы с ЧПУ идея состоит в том, чтобы преобразовать растровое изображение в g-код. Растровые изображения иногда легче получить, чем полные 3D-модели, особенно для таких приложений, как изготовление знаков и гравировка. Слабость этого подхода в том, что растровые изображения не передают информацию о глубине – они плоские.Таким образом, программа должна делать предположения на основе цвета или тона пикселей в растровом изображении.
Тем не менее, если целью является орнамент, а не точные детали, программное обеспечение Carving может невероятно сэкономить время, потому что часто гораздо проще создать хорошее изображение, чем чертеж САПР для декоративных дизайнов. Попробуйте MeshCAM Pro, чтобы дать толчок своим проектам.
.