Электросхема чпу станка: Электрическая схема станка с ЧПУ: требования, вариант сборки

alexxlab | 27.10.1990 | 0 | Разное

Содержание

Страница не найдена – Все о ЧПУ

Токарный Технические характеристики и схемы токарно-винторезного станка 16В20

Универсальный токарно-винторезный станок 16В20. Максимальным диаметр обточки — 445 мм, вариант с выемкой в станине — до 620 мм. Подробности в статье.

Плазменный О специальных программах плазмы ЧПУ для создания чертежей

Работа облегчается с программами для плазмы, создание чертежей проходит быстрее. Главное – правильно задать параметры и разобраться, как работает технология.

Лазерный Изучаем работу лазерного станка с ЧПУ по дереву

Лазерный станок с ЧПУ по дереву используется во многих сферах производства. Поэтому важно знать его устройство, особенности, и преимущества.

Фрезерный Особенности и самостоятельная сборка трехкоординатного фрезерного станка с ЧПУ

Трехкоординатный фрезерный станок с ЧПУ – для каких целей используется, где применяется и возможность воспроизведения данного устройства своими руками.

Фрезерный Технические характеристики широкоуниверсального фрезерного станка 6Р82Ш

Описаны состав узлов, технологическое применение, эксплуатационные характеристики, особенности конструкции, порядок управления универсальным станком 6Р82Ш.

Сверлильный Характеристика сверлильного станка с ЧПУ 2р135ф2

Где применяется сверлильный станок с ЧПУ 2р135ф2? Технические характеристики прибора.

Кинематическая основа станка.

Вопрос-Ответ Особенности фрез для обработки оргстекла на ЧПУ

Фрезы для обработки оргстекла на ЧПУ – инструменты, позволяющие выполнить точное изготовление деталей на станках с числовым программным управлением.

Фрезерный Возможности, выбор и требования к станкам по металлу ЧПУ

Сегодня станок с ЧПУ по металлу представлен множеством разных видов и типов, отличающихся функционалом, техническими характеристикам и назначением – для дома или промышленного использования.

Фрезерный Описание 4-х осевого фрезерного станка с ЧПУ

4 осевой фрезерный станок вида ЧПУ – прибор с числовым программным управлением, предназначенный для высококачественной обработки поверхности.

Токарный Характеристики настольного токарного станка по дереву СТД-120м

Настольный токарный станок СТД-120м по дереву. Создан для использования в школьных мастерских. Технические характеристики, назначение и эксплуатация.

Электросхемы фрезерных станков 6М82, 6М82Г, 6М82Ш, 6М82ГБ, 6М83, 6М83Г, 6М83Ш, 6М12П, 6М12ПБ, 6М13П, 6М13ПБсхемы, описание, характеристики

Сведения о производителе консольно-фрезерных станков 6Р82, 6Р82Г, 6Р82Ш, 6Р83, 6Р83Г, 6Р83Ш, 6P12, 6P13

Производитель универсальных фрезерных станков – Горьковский завод фрезерных станков, основанный в 1931 году.

Производство фрезерных станков на Горьковском станкостроительном заводе началось в 1932 году.

Серия Р Горьковского завода фрезерных станков ГЗФС

  • 6Г605 станок продольно-фрезерный двухшпиндельный, 500 х 1600
  • 6М12П
    станок консольно-фрезерный вертикальный, 320 х 1250
  • 6М13П станок консольно-фрезерный вертикальный, 400 х 1600
  • 6М82 станок консольно-фрезерный горизонтальный универсальный, 320 х 1250
  • 6М82Г станок консольно-фрезерный горизонтальный, 320 х 1250
  • 6М82Ш станок консольно-фрезерный широкоуниверсальный, 320 х 1250
  • 6М83 станок консольно-фрезерный горизонтальный универсальный, 400 х 1600
  • 6М83Г станок консольно-фрезерный горизонтальный, 400 х 1600
  • 6М83Ш станок консольно-фрезерный горизонтальный, 400 х 1600
  • 6Н12 станок консольно-фрезерный вертикальный, 320 х 1250
  • 6Н13П станок консольно-фрезерный вертикальный, 400 х 1600
  • 6Н82 станок консольно-фрезерный горизонтальный, 320 х 1250
  • 6Н82Г станок консольно-фрезерный горизонтальный, 320 х 1250
  • 6Р12, 6Р12Б станок консольно-фрезерный вертикальный, 320 х 1250
  • 6Р13, 6Р13Б станок консольно-фрезерный вертикальный, 400 х 1600
  • 6Р13Ф3 станок консольно-фрезерный вертикальный с ЧПУ, 400 х 1600
  • 6Р82 станок консольно-фрезерный горизонтальный универсальный, 320 х 1250
  • 6Р82Г станок консольно-фрезерный горизонтальный, 320 х 1250
  • 6Р82Ш станок консольно-фрезерный широкоуниверсальный, 320 х 1250
  • 6Р83 станок консольно-фрезерный горизонтальный универсальный, 400 х 1600
  • 6Р83Г станок консольно-фрезерный горизонтальный, 400 х 1600
  • 6Р83Ш станок широкоуниверсальный консольно-фрезерный, 400 х 1600
  • 6Т12-1 станок консольно-фрезерный вертикальный, 320 х 1250
  • 6Т12 станок вертикальный консольно-фрезерный вертикальный, 320 х 1250
  • 6Т12Ф20 станок консольно-фрезерный вертикальный с ЧПУ, 320 х 1250
  • 6Т13 станок консольно-фрезерный вертикальный, 400 х 1600
  • 6Т13Ф20 станок консольно-фрезерный вертикальный с ЧПУ, 400 х 1600
  • 6Т13Ф3 станок консольно-фрезерный вертикальный с ЧПУ, 400 х 1600
  • 6Т82 станок консольно-фрезерный горизонтальный универсальный, 320 х 1250
  • 6Т82-1 станок консольно-фрезерный горизонтальный универсальный, 320 х 1250
  • 6Т82Г станок консольно-фрезерный горизонтальный, 320 х 1250
  • 6Т82Ш станок консольно-фрезерный широкоуниверсальный, 320 х 1250
  • 6Т83 станок консольно-фрезерный горизонтальный универсальный, 400 х 1600
  • 6Т83-1 станок консольно-фрезерный горизонтальный универсальный, 400 х 1600
  • 6Т83Г станок консольно-фрезерный горизонтальный универсальный, 400 х 1600
  • 6Т83Ш станок консольно-фрезерный широкоуниверсальный, 400 х 1600
  • 6605 станок продольно-фрезерный двухшпиндельный, 500 х 1600
  • 6606 станок продольно-фрезерный трехшпиндельный, 630 х 2000
  • ГФ2171 станок фрезерный вертикальный с ЧПУ и АСИ, 400 х 1600

История выпуска станков Горьковским заводом, ГЗФС

В 1937 году на Горьковском заводе фрезерных станков были изготовлены первые консольно-фрезерные станки серии 6Б моделей 6Б12 и 6Б82 с рабочим столом 320 х 1250 мм (2-го типоразмера).

В 1951 году запущена в производство серия консольно-фрезерных станков: 6Н12, 6Н13П, 6Н82, 6Н82Г. Станок 6Н13ПР получил “Гран-При” на всемирной выставке в Брюсселе в 1956 году.

В 1960 году запущена в производство серия консольно-фрезерных станков: 6М12П, 6М13П, 6М82, 6М82Г, 6М83, 6М83Г, 6М82Ш.

В 1972 году запущена в производство серия консольно-фрезерных станков:

6Р12, 6Р12Б, 6Р13, 6Р13Б, 6Р13Ф3, 6Р82, 6Р82Г, 6Р82Ш, 6Р83, 6Р83Г, 6Р83Ш.

В 1975 году запущены в производство копировальные консольно-фрезерные станки: 6Р13К.

В 1978 году запущены в производство копировальные консольно-фрезерные станки 6Р12К-1, 6Р82К-1.

В 1985 году запущена в производство серия 6Т-1 консольно-фрезерных станков: 6Т12-1, 6Т13-1, 6Т82-1, 6Т83-1 и ГФ2171.

В 1991 году запущена в производство серия консольно-фрезерных станков: 6Т12, 6Т12Ф20, 6Т13, 6Т13Ф20, 6Т13Ф3, 6Т82, 6Т82Г, 6Т82ш, 6Т83, 6Т83Г, 6Т83Ш

.


Читайте также: Сравнительные характеристики консольно-фрезерных станков серий 6М, 6Р, 6Т




Электросхемы консольно-фрезерных станков 6М82, 6М82Г, 6М82Ш, 6М82ГБ, 6М83, 6М83Г, 6М83Ш, 6М12П, 6М12ПБ, 6М13П, 6М13ПБ

Общие сведения

Электрооборудование станка предназначено для питания от сети трехфазного тока напряжением 380 В с частотой 50 Гц. По особому заказу оно может быть выполнено и на другие стандартные напряжения: 220 В или 500 В, а также на частоту сети 60 Гц.

В электрической схеме станка (рис. 50) предусмотрены: питание цепи управления от сети напряжением 127 в, питание цепи местного освещения от сети напряжением 36 В, нулевая защита всех электродвигателей, а также защита от коротких замыканий плавкими предохранителями и от перегрузок при помощи тепловых реле.

Вся пусковая электроаппаратура установлена в двух нишах станины станка.

В каждой нише имеется по две панели с электроаппаратурой; четыре панели составляют комплект панелей управления станка, имеющий общую монтажную схему (рис. 51).

Для подключения электрооборудования к сети и его отключения имеется вводный выключатель, рукоятка которого расположена на дверке левой ниши.

Описание электрооборудования

Управление электродвигателем шпинделя — кнопочное. Выбор направления вращения шпинделя производится реверсивным переключателем ПР, который устанавливает нужное вращение двигателя шпинделя.

Управление электродвигателем подачи производится от двух командоаппаратов.

Командоаппарат продольной подачи 1КА состоит из двух конечных выключателей: для включения правого и левого ходов стола.

Командоаппарат поперечной и вертикальной подач 2КА также состоит из двух конечных выключателей. Рукоятка командоаппарата 2КА имеет пять положений: назад, вниз, вперед, вверх и среднее нейтральное.

Для выполнения на станке разных режимов работы в электросхеме имеется переключатель ПУ на три положения рукоятки. При первом положении — «Автоматический цикл» — выполняются только автоматические циклы продольного хода стола, при втором положении — «Подача от рукояток» — производится нормальная работа станка и при третьем положении — «Круглый стол» — производится работа круглым столом, который как приспособление может быть установлен на столе станка.

Управление вращением круглого стола происходит при одностороннем вращении двигателя подачи.

Электронасос для охлаждающей жидкости управляется от выключателя ВО.

Выключатель ВМО служит для отключения местного освещения станка.

Специальный электромагнит ЭБ постоянного тока (рис. 52) служит для привода фрикционной муфты быстрого хода.

Одновременно с включением быстрого хода электромагнит отключает кулачковую муфту подачи.

Питание электромагнита ЭБ выполняется от селенового выпрямителя ВС, основное назначение которого — давать подмагничивающий ток двигателю шпинделя при торможении.

Вводный выключатель ВВ и реверсивный переключатель ПР предназначены для отключения ненагруженных цепей, поэтому при пользовании этими аппаратами электродвигатель шпинделя необходимо предварительно отключить кнопкой «Стоп».


Работа электросхемы при ручном управлении

Переключатель управления ПУ должен быть установлен в положении «Подача от рукояток».

После выбора направления вращения шпинделя переключателем ПР рукоятку вводного выключателя ВВ необходимо установить в положение «Включено». При этом будет подано напряжение сети на, клеммы магнитного пускателя ПШ.

От нажатия кнопки «Шпиндель» магнитный пускатель ПШ включается, и двигатель шпинделя будет вращаться.

При включенном пускателе ПШ рукояткой командоаппарата 1КА (или 2КА) можно включить движение стола со скоростью рабочей подачи. Для получения движения стола вправо (или назад, вниз) включается пускатель ПП, при левом ходе (или ходах вперед, вверх) работает пускатель ПЛ двигателя подачи.

Движение стола со скоростью быстрого хода происходит только при нажатой кнопке «Быстро», которая включает пускатель ПБ электромагнита быстрого хода.

Быстрым ходом стола можно пользоваться как при включенном, так и при отключенном двигателях шпинделя. При отключенном шпинделе быстрый ход осуществляется благодаря шунтированию контакта ПШ 12-28 контактом ПБ при нажатии кнопки «Быстро».

Автоматический останов двигателя подачи при движении стола (консоли или салазок) происходит при переводе концевым кулачком рукоятки командоаппарата 1КА (или 2КА) в нейтральное положение, при этом разрывается цепь питания пускателя ПП (или ПЛ), и двигатель останавливается.

Работа электросхемы при автоматическом управлении

Автоматическое управление применяется только для продольного хода стола.

На станке можно выполнять следующие автоматические циклы:

  • правый скачкообразный с реверсом
  • левый скачкообразный с реверсом
  • маятниковый

При маятниковом цикле рабочая подача стола автоматически чередуется с быстрым ходом в каждом направлении.

Для работы на автоматическом цикле переключатель ПУ должен быть установлен в положение «Автоматический цикл».

Кроме того, необходимо также сделать механическое переключение валика, имеющегося в салазках станка, из положения «Ручное управление» в положение «Автоматический цикл». При последнем положении валика кулачковая муфта продольного хода заперта, и конечный выключатель 4КА нажат. Это обеспечивает управление продольным движением стола только от командоаппаратов 1КА и 3КА при сблокированных поперечной и вертикальной подачах.

Для объяснения работы схемы в автоматическом цикле разберем выполнение правого скачкообразного цикла с реверсом. Этот цикл состоит из автоматических переключений:

  • с быстрого хода вправо на подачу вправо
  • с подачи вправо на быстрый ход влево
  • с быстрого хода влево на «Стоп»

Для получения быстрого хода стола в начале цикла нужно предварительно убедиться в том, что командоаппарат 3КА, управляющий работой пускателя ПБ при автоматических циклах, находится в не нажатом состоянии, т. е. через его контакт 43-26 происходит питание пускателя ПБ.

Если контакт 3КА 43-26 не закрыт, то необходимо сделать поворот звездочки с восемью выступами, сидящей на валу рукоятки командоаппарата 1КА на один выступ, после чего контакт 3КА 43-26 закроется.

При повороте рукоятки командоаппарата 1КА вправо включится быстрый ход стола вправо, так как произойдет включение пускателей /7/7 для двигателя подачи и ПБ для электромагнита.

Отключение быстрого хода происходит, когда в нужной точке пути стола откидной кулачок сделает поворот звездочки на один выступ, при этом контакт 43-26 командоаппарата 3КА раскроется, электромагнит ЭБ будет отключен, и стол продолжит движение со скоростью рабочей подачи.

Для переключения движения в нужной точке пути с рабочей подачи вправо на быстрый ход влево в пазу стола должны быть установлены рядом два кулачка:

  • кулачок № 1 для перевода рукоятки командоаппарата из положения вправо в положение влево
  • кулачок № 3 (откидной) для отключения подачи вправо и включения быстрого хода

Когда кулачок № 1 переводит рукоятку командоаппарата 1КА в положение влево, то перед моментом раскрытия контакта 15-16 от нажатия кулачка № 3 на звездочку с выступами в командоаппарате 3КА контакт 43-26 уже закрывается, что обеспечивает питание пускателя ПП по цепи 15-42-43-25-16 при раскрытом контакте 15-16 командоаппарата 1КА (см. в схеме диаграмму переключателя 3КА).

После перевода рукоятки в положение влево кулачок 3 повернет звездочку на один выступ и в командоаппарате 3КА раскроется контакт 43-26, отключая пускатель ПП — подача вправо. Закрытие нормально закрытого контакта пускателя ПП 22-18 замыкает цепь питания пускателя ПЛ, и двигатель реверсируется. Одновременно контакт 3КА 43-26 включает пускатель ПБ, и стол идет быстро влево.

Остановка быстрого хода влево происходит при переводе кулачком № 2 рукоятки командоаппарата 1КА в нейтральное положение, в котором отключаются двигатель подачи и электромагнит ЭБ.

Наладку на автоматические циклы следует производить без обрабатываемой детали, так как ошибки при наладке могут привести к включению быстрого хода вместо подачи, что может вызвать поломку инструмента.

Работа схемы при остальных автоматических циклах аналогична вышеописанной.



Импульсное включение двигателей

Для получения быстрого сцепления зубьев зубчатых колес при переключениях скоростей шпинделя предусмотрен кратковременный поворот двигателя шпинделя.

Для указанной цели имеется кнопка «Толчок», при нажатии которой двигатель шпинделя получает кратковременное вращение. Кратковременность включения пускателя ПШ происходит благодаря тому, что при его включении получает питание реле РП, которое, становясь на самопитание, разрывает своим контактом 33-27 цепь питания пускателя ПШ.

При переключениях подачи также имеется возможность кратковременного включения двигателя подачи с помощью конечного выключателя KB, который включает двигатель в то время, когда ручка переключения находится в выдвинутом положении.

Торможение шпинделя

Электропривод шпинделя имеет динамическое торможение двигателя, которое благодаря плавно нарастающему тормозному моменту лучше обеспечивает сохранность механизма при эксплуатации, чем другие способы торможения.

Для выполнения динамического торможения установлено следующее электрооборудование:

  1. Селеновый выпрямитель ВС, соединенный со специальной обмоткой трансформатора ТУ. Эта обмотка имеет напряжение 55 В при напряжении сети 380 В и 36 В при 220 В.
  2. Магнитный пускатель ПТ для включения постоянного тока в обмотку статора двигателя на время торможения.
  3. Промежуточное реле РН, имеющее катушку для напряжения сети трехфазного тока.

При нажатии кнопки «Стоп» ее нормально закрытый контакт отключает пускатель ПШ, и статор двигателя от сети отключается. В отключенной обмотке статора затухающее поле ротора наводит напряжение, приблизительно равное напряжению сети.

Во избежание пробоя селенового выпрямителя последний включается в цепь статора только после снижения наведенного напряжения до малой величины. Контроль исчезновения наведенного напряжения выполняет реле напряжения РН.

Когда реле РН обесточивается, оно своим нормально закрытым контактом 23-41 замыкает цепь питания пускателя ПТ, который подает в обмотку статора постоянный подмагничивающий ток, чем обеспечивается торможение двигателя.

После остановки шпинделя кнопку «Стоп» отпускают, при этом пускатель ПТ отключает селеновый выпрямитель от статора.

Процесс торможения двигателя длится при наибольшей включенной скорости шпинделя 1600 об/мин 3—5 сек.

Блокировки станка

Электросхема имеет ряд блокировок, которые введены для обеспечения правильной эксплуатации станка и его электрооборудования:

  1. Одновременное включение рукояток командоаппаратов 1КA и 2КА вызывает остановку двигателя подачи, так как совместная работа двух подач не допускается кинематикой станка
  2. В положении переключателя ПУ «Автоматический цикл» исключены работа поперечной и вертикальной подач и управление от кнопки «Быстро»
  3. В положении переключателя ПУ «Круглый стол» работа продольной, поперечной и вертикальной подач невозможна
  4. В положении переключателя ПУ «Подача от рукояток» нормально замкнутые контакты в реверсивном пускателе двигателя подачи зашунтированы для получения принудительного реверсирования двигателя подачи в случае «прилипания» якоря к неподвижному сердечнику магнита в пускателе
  5. Не допускается рабочая подача во всех направлениях, а также вращение круглого стола при не включенном двигателе шпинделя.

Схема электрическая принципиальная фрезерных станков 6М82, 6М82Г, 6М82Ш, 6М82ГБ, 6М83, 6М83Г, 6М83Ш, 6М12П, 6М12ПБ, 6М13П, 6М13ПБ

Электрическая принципиальная схема фрезерных станков серии 6М

Схема электрическая принципиальная консольно-фрезерных станках серии 6М. Смотреть в увеличенном масштабе

Схема электрическая принципиальная консольно-фрезерных станках серии 6М. Смотреть в увеличенном масштабе

Перечень элементов схемы электрической принципиальной консольно-фрезерных станка

Перечень элементов схемы электрической принципиальной консольно-фрезерных станков

Перечень элементов схемы электрической принципиальной консольно-фрезерных станках. Скачать в увеличенном масштабе

Схема электрическая принципиальная фрезерных станков 6М82, 6М82Г, 6М82Ш, 6М82ГБ, 6М83, 6М83Г, 6М83Ш, 6М12П, 6М12ПБ, 6М13П, 6М13ПБ

Электрическая принципиальная схема фрезерных станков серии 6М

Схема электрическая принципиальная консольно-фрезерных станках серии 6М. Смотреть в увеличенном масштабе

Диаграммы переключателей. Назначение путевых выключателей фрезерных станков серии 6М

Диаграммы переключателей. Назначение путевых выключателей на консольно-фрезерных станках серии 6М. Смотреть в увеличенном масштабе

Перечень элементов схемы электрической принципиальной фрезерных станков серии 6М

Перечень элементов схемы электрической принципиальной консольно-фрезерных станках серии 6М. Смотреть в увеличенном масштабе

Cхема расположения электрооборудования на вертикальных консольно-фрезерных станках 6М12П, 6М12ПБ, 6М13П, 6М13ПБ

Cхема расположения электрооборудования на станках 6М12П, 6М12ПБ, 6М13П, 6М13ПБ

Cхема расположения электрооборудования на консольно-фрезерных станках 6М12П, 6М12ПБ, 6М13П, 6М13ПБ. Скачать в увеличенном масштабе

Cхема расположения электрооборудования на горизонтальных консольно-фрезерных станках 6М82, 6М82Г, 6М82ГБ, 6М83, 6М83Г

Cхема расположения электрооборудования на станках 6М82, 6М82Г, 6М82ГБ, 6М83, 6М83Г

Cхема расположения электрооборудования на горизонтальных консольно-фрезерных станках 6М82, 6М82Г, 6М82ГБ, 6М83, 6М83Г. Скачать в увеличенном масштабе

Cхема расположения электрооборудования на широкоуниверсальных консольно-фрезерных станках 6М82Ш, 6М83Ш

Cхема расположения электрооборудования на станках 6М82Ш, 6М83Ш

Cхема расположения электрооборудования на широкоуниверсальных консольно-фрезерных станках 6М82Ш, 6М83Ш. Скачать в увеличенном масштабе

Перечень графических символов на консольно-фрезерном станке

Перечень графических символов на консольно-фрезерном станке

Перечень графических символов на консольно-фрезерном станке. Скачать в увеличенном масштабе

Перечень графических символов на консольно-фрезерном станке

Перечень графических символов на консольно-фрезерном станке. Скачать в увеличенном масштабе

Перечень графических символов на консольно-фрезерном станке

Перечень графических символов на консольно-фрезерном станке. Скачать в увеличенном масштабе

Описание электрооборудования фрезерных станков. Видеоролик.





    Список литературы:

  1. Консольно-фрезерные станки серии “М” № 2; 3. Руководство к электрооборудованию 380 в 50 Гц

  2. Игнатов В.А. Электрооборудование современных металлорежущих станков и обрабатывающих комплексов, 1991
  3. Комаров А.Ф. Наладка и эксплуатация электрооборудования металлорежущих станков, 1975
  4. Розман Устройство, наладка и эксплуатация электроприводов металлорежущих станков, 1985
  5. Чернов Е.А. Комплектные электроприводы станков с ЧПУ, 1989
  6. Харизоменов И.В. Электрическое оборудование металлорежущих станков, 1958

Связанные ссылки

Каталог справочник консольно-фрезерных станков

Паспорта к консольно-фрезерным станкам и оборудованию

Купить каталог, справочник, базу данных: Прайс-лист информационных изданий


Ремонт станков с ЧПУ • ООО “Техмаштрейд”

Модернизация станков с ЧПУ (NC-TMT) и ремонт станков с ЧПУ

Универсальная система для модернизации станков с ЧПУ (NC-TMT) и ремонта станков с ЧПУ. Предназначена для управления любым оборудованием с системами ЧПУ (фрезерные, токарные, эрозионные, координатно-пробивные пресса, деревообрабатывающие станки, обрабатывающие центры и т.д.), построена на базе встраиваемой рабочей станции.

Система работает с любыми типами приводов (аналоговые, цифровые, шаговые), практически с любыми типами датчиков (резольвер, сельсин, индуктосин, энкодер), имеет встроенный собственный язык программирования электроавтоматики станка.

Структура комплекса позволяет легко наращивать количество управляемых координат, добавлять дискретные входа-выхода, преобразователи аналоговых сигналов (АЦП и ЦАП), комплектовать систему выносным пультом оператора и т.д.

Уникальной возможностью «NC-TMT» является наличие ПО для подключения лазерной головки, что позволяет получать информацию о геометрии поверхности детали, переносить полученные данные на ПК, создать 3D модель, отредактировать ее, создать путь движения инструмента и получить готовое изделие. Также сканер позволяет получать информацию о дистанции до поверхности детали и выполнять привязку инструмента, контролировать размеры детали, выполнять поиск цетра отверстия для привязки, определять плоскостные характеристики поверхности и др.

Основные характеристики:

Тип датчиковиндуктосин (круговой и линейный) , резольвер/ВТМ, сельсин, энкодер (круговой), оптические линейки
Тип приводованалоговые, цифровые, шаговые
Количество осей координатдо 64
Количество сигналов входов-выходов280/280 (Вход — 3-220В постоянного или переменного тока, выход — контакт реле (до 220В 1А)
Возможность загружать/сохранять программы на USB-FLASHесть
Графическая прорисовка траектории движения инструмента на экране РСесть
G-кодыG0, G1, G2, G3, G90, G91, G17, G18, G19, G40, G41, G42, G4 и т.д.
Возможность подключения системы SCAN-D для 3D лазерной оцифровки деталейесть
Параметрическое программированиеесть
Редактируемая библиотека процедуресть
Русскоязычный интерфейсесть
Расстояние до пульта управления2-100м

В случае, если Заказчик имеет опыт программирования стандартных контроллеров (любых), то возможна поставка системы с ПО, адаптированным под внешние ПЛК, что позволяет ускорить процесс изучения системы. Также такое решение позволяет отнести контроллер автоматики на большое расстояние.

Существует возможность поставки привязанной системы к определенным типам станков для уменьшения стоимости модернизации. Заказчик по предоставленной нами схеме производит подключение комплекса и при необходимости может изменить параметры (интервалы времени, алгоритм). Программа привязки проста и не требует особых знаний в области программирования ПЛК, достаточно базового знания языка программирования, аналогичного BASIC.

Перечень модернизированного оборудования — более 40 станков по Украине.
  • Деревообрабатывабщий фрезерный станок со сменой инструмента
  • Morbidelly Author 504
  • Деревообрабатывающий 6-ти осевой центр BIMA600
  • Токарный высокоточный ТПК125
  • Фрезерный станок с гидроприводом 6520
  • Вертикально -фрезерный со сменой инструмента ФП-17СМН5
  • Фрезерный MAHO800С
  • Горизонтально-расточной 2А622Ф4
  • Токарный с двумя резцедержками (4 оси) OKUMA LC20
  • Координатно-фрезерный 2455АФ
  • Горизонтально-фрезерный 2А636
  • Вертикально-фрезерный 2С150ПМФ4
  • Фрезерный MAHO700
  • Токарный SCHAUBIN 128CNC
  • Фрезерный станок 6М13Ф3
  • Токарный GILDEMEISTER MD3S
  • Деревообрабатывающий станок ROVER
  • Обрабатывающий центр ИР800
  • Координатно-фрезерный 24К40
  • Горизонтально-фрезерный со сменой инструмента и поворотным столом МС12-250
  • Фрезерный станок 6Р13Ф3
  • Обрабатывающий центр со сменой инструмента (8 позиций) СФП-500
  • Фрезерный двухшпиндельный обрабатывающий центр KF-200
  • Координатно-расточной 2Е450
  • Токарный РТ755Ф331
  • Координатно-расточной 2Е450 с подключенным пультом оператора
  • Горизонтально-расточной 2А637
  • Координатно-расточной станок 6М616
  • Фрезерный станок FUW315
  • Вертикально-сверлильный центр 2Р135
  • Токарный с гидроприводом 16К20
  • Координатно-револьверный пресс КО126
  • Токарный комплекс KRI-DAN
  • Станок для раскроя пенопласта
  • Обрабатывающий центр 6Р11МФ3
  • 5-и осевой станок 6М616
  • Токарный 16К20Ф3
  • Лоботокарный станок 1М692
  • Электроэрозионный вырезной станок на базе координатного стола
  • АП-400/500 СЭЛД-02
  • Обрабатывающий центр FKRS-500
  • Высокоточный фрезерный станок с поворотной осью (всего 4 оси+шпиндель) PRAWEMA
  • Станок для фигурного раскроя поролона с тангенциальным поворотом лезвия C31
  • Деревообрабатывающий центр V.Alberti Edit 2000.
  • Электроэрозионный прошивной станок 4Е723
  • Координатно-расточной 2Е440
  • Токарный 16А20Ф3
  • Электроэрозионный вырезной станок СВЭУ
  • 4-х шпиндельный обрабатывающий центр KLOPP
  • Токарный 1П426
  • Электроэрозионный станок 4732Ф3
  • Фрезерный 6720Ф3
  • Фрезерный 67К25

Большим преимуществом является то, что мы готовы изменить ПО для решения нестандартных задач заказчика, чего не позволяют другие комплексы. Мы готовы выслушать пожелания, добавить неоходимые функции и процедуры, помочь в написании постпроцессоров для САМ систем. Мы можем предложить дополнительное оборудование, изготовить кронштейны и стойки для закрепления системы на станке, изготовить подвижные конструкции для монтажа системы, мобильный пульт оператора и разместить на нем основные органы управления станком, подключить штатный пульт оператора и сохранить привычные функции и т.д.

Ремонт станков с ЧПУ

Гарантийный и послегарантийный ремонт

После ввода станка в эксплуатацию наша фирма осуществляет взятые на себя гарантийные обязательства от 12 до 36 месяцев с даты продажи оборудования. Покупателю гарантированно предоставляется любого рода техническая и консультационная поддержка.

При возникновении каких-либо трудностей или вопросов, покупатель всегда сможет связаться со специалистами сервисной службы. В максимально короткий срок будут даны практические рекомендации и советы по устранению возникших проблем.

Список ремонтных работ, которые на протяжении срока действия гарантии осуществляются бесплатно:

  • восстановление вышедших из строя запчастей станка;
  • замена электроузлов станка;
  • замена поврежденных элементов оборудования (по вине Изготовителя оборудования).

Как правило, в большинстве случаев становится ясно, необходимо ли выезжать к покупателю на место или неисправность можно устранить дистанционно. Инженеры сервисной службы нашей фирмы всегда готовы к оперативному выезду к покупателю. Оперативность – наше главное конкурентное преимущество! В нашей компании практические сроки выезда на гарантийный ремонт максимально сокращены и не превышают 24 часов, в зависимости от удаленности объекта с установленным оборудованием. Собственный склад запчастей всегда готов предоставить имеющуюся деталь на замену неисправной. В случае отсутствия таковой произведем поставку нужной детали в минимально возможные сроки от изготовителя оборудования. Это также касается электрокомпонентов, комплектующих пневмосистем и прочих элементов оборудования.

Планово-предупредительный ремонт станков

Поддерживать оборудование в исправном состоянии помогает регулярное проведение профилактических работ. Сервисная служба компании Станкоград готова обеспечить проведение планово-предупредительного ремонта (ППР) для всего парка имеющегося на Вашем производстве оборудования.

Для восстановления серьезных неисправностей часто требуется специальный инструмент и дополнительное оборудование. Для успешного проведения восстановительных работ, мастер должен не только иметь необходимые инструменты, но и обладать большим опытом в этом деле. В особых случаях, когда сложность ремонта не позволяет проведение его в цехе заказчика, приходится транспортировать оборудование в наш сервисный центр для проведения работ.

Наши специалисты установят оборудование и проведут все пусконаладочные работы, вне зависимости от того, действует гарантия или уже нет. Вы всегда можете обратиться к нашим сотрудникам за советом. Вы всегда можете связаться с нами и договориться о встрече со специалистом для проведения профилактических работ (ППР).

Сервисная служба нашей компании готова провести различные виды ремонта станков:

  • Диагностика и ремонт фрезерного станка с ЧПУ
  • Диагностика и ремонт обрабатывающего центра с ЧПУ
  • Диагностика и ремонт раскроечного центра с ЧПУ
  • Диагностика и ремонт форматно-раскроечного станка
  • Диагностика и ремонт автоматического кромкооблицовочного станка
  • Диагностика и ремонт сверлильно-пазовального станка с ЧПУ
  • Диагностика и ремонт прессового оборудования
  • Диагностика и ремонт деревообрабатывающего станка

По вашему запросу мы готовы запланировать и провести полный перечень мероприятий по ремонту другого, не указанного в списке оборудования.

Мы всегда готовы помочь в решении проблем с промышленным оборудованием!

Преимущества ремонта станков у нас

Преимущества, которые Вам гарантированы при сотрудничестве с нами:

  • Достоверность. Сотрудники сервисного центра специализируются на многих группах станков, имея сертификаты на их монтаж и ремонт.
  • Оперативность. Наши специалисты могут выехать к Вам сразу, если свободны, или по окончании выполняемых работ, поскольку понимаем всю важность непрерывности производственного процесса. Когда станок простаивает – предприятие срывает сроки заказа и теряет на этом колоссальные деньги, поэтому мы выполняем свою работу максимально быстро.
  • Доступность. Вам не придется долго искать способ связаться с нами. Посетите веб-сайт или позвоните по телефону. Мы уточним все нюансы, чтобы лучше понимать суть проблемы, и вышлем квалифицированного специалиста, который сделает всё возможное для восстановления работоспособности оборудования!

Каждый год мы обслуживаем сотни станков. Мы создали ответственную команду, на которую можно положиться!

Заказать диагностику и ремонт станка с ЧПУ

Чтобы оформить заявку на обслуживание, диагностику и ремонт ЧПУ оборудования, необходимо заполнить специальный бланк.

Более подробную информацию вы можете получить при общении с нашим техническим специалистом, позвонив по телефону:
+7 (912) 252-30-00 – Васкецов Сергей Викторович

Схемы подключения лазерных, фрезерных станков к электросети

Справочная статья по принципиальным схемам подключения оборудования. Информация пригодиться для планирования логики электросхемы и для постановки задач электрику. Схема не предполагает модели “увидел-сделал”, так как работа с электрооборудованием имеет риски его повреждения и причинения вреда здоровью из-за не соблюдения правил безопасности. 

Все работы по подключению должен делать человек имеющий соответствующую специальность и допуски. 

Проверьте правильно подключения электросети вашего станка, периферии и ПК.

Все устройства должны писаться от одного стабилизатора и должны иметь заземление согласно  ПЭУ-7 система ТТ 

 

Выберите схему по описанию вашего оборудования. 

Тип подключаемого оборудования: Лазерные станки CO2, лазерные маркеры CO2

Схема подключения: Лазерные станки CO2, лазерные маркеры CO2Пример описательной схемы

 

Тип подключаемого оборудования: Оптоволоконные лазерные маркеры

Схема подключения: Оптоволоконные лазерные маркеры

Тип подключаемого оборудования:  Оптоволоконные лазерные станки

Схема подключения: Оптоволоконные лазерные станки

Тип подключаемого оборудования:   Фрезерные станки ЧПУ (с контроллерами NCSTUDIO 5)

а) Схема подключения: Фрезерные станки ЧПУ (с контроллерами NCSTUDIO) 380 вольт

Схема подключения: Фрезерные станки ЧПУ (с контроллерами NCSTUDIO) 380 вольт

 

б) Схема подключения: Фрезерные станки ЧПУ (с контроллерами NCSTUDIO) 220 Вольт

Схема подключения: Фрезерные станки ЧПУ (с контроллерами NCSTUDIO) 220 Вольт

Тип подключаемого оборудования:   Фрезерные станки ЧПУ (с контроллерами RichAuto A11 тп)

а) Фрезерный станок с системой жидкостного охлаждения шпинделя

Фрезерный станок ЧПУ с системой жидкостного охлаждения шпинделя

б) Фрезерный станок без системой жидкостного охлаждения шпинделя

Фрезерный станок с ЧПУ без системой жидкостного охлаждения шпинделя

Подключения станка без надежного и правильного организованного электропитания может стать причиной выхода их из строя.

Тип заземления ПЭУ-7 система ТТ 
Открытые проводящие части электроустановки заземлены, электрически независимого от заземлителя нейтрали.

Выберите нужное значение 220 / 380

Выписка из “Заземление электроустановок до 1000В по ПУЭ 7”

1.7.101. Сопротивление заземляющего устройства, … в любое время года, должно быть не более8 Ом соответственно при линейных напряжениях 220 В источника однофазного тока. 

Выписка из “Заземление электроустановок до 1000В по ПУЭ 7”
 1.7.101. Сопротивление заземляющего устройства, … в любое время года, должно быть не более4 Ом соответственно при линейных напряжениях 380 В источника однофазного тока. 

 

Подбор автоматический вуключателей, УЗО и Дифавтоматов.

УЗО или ДИФАВТОМАТ

Отличия защитных устройств

Следует различать аппарат в виде дифавтомата и устройство защитного отключения. 

УЗО служит для обесточивания сети при выявлении малейшей утечки в цепи. Например, при повреждении электрического кабеля, чтобы не травмировать человека, цепь будет отключена.

УЗО

Дифавтомат, помимо УЗО, оснащен встроенным выключателем автоматического типа. Он служит для обесточивания системы, предотвращения короткого замыкания, перегрузки цепи, в общем. Одним словом, это два в одном.

Дифавтомат

 

Обычный автоматический выключатель (автомат) защищает цепь от перегрузки, но он не может создать безопасные условия для человека. Поэтому в современных условиях устанавливают либо дифавтоматы, либо УЗО и автоматы совместно.

Подбор любого защитного устройства зависит от характеристик сети. В первую очередь от нагрузки, подключенной к ней. Поэтому важно знать, как рассчитать мощность автомата по нагрузке.

Плюсы и минусы

Преимуществом дифавтомата в его компактности, многофункциональности, 100% защита цепи от внезапных перегрузок или иной опасности. Ну а главный «козырь» — стоимость, которая ниже, нежели суммарная стоимость УЗО и выключателя автоматического типа.

Если учитывать единичный случай, то разница не слишком ощутима. Впрочем, многое зависит от марки изделия. Монтаж занимает мало времени, на рейке дифавтомат также помещается довольно компактно.

Есть и свои недостатки у дифавтоматов. При выходе со строя придётся приобретать изделие в комплекте, а не по отдельности.

Возникновение короткого замыкания приведёт к трудностям в поиске его причины. При разделенной установке идентификация намного проще: выключился УЗО – утечка, автомат – короткое замыкание.

Когда собираетесь монтировать сложные конструкции, лучше всего устанавливать отдельные блоки УЗО и выключатели автоматического типа на группу. Причём на каждую группу монтировать свой отдельный выключатель.

Подбор оборудования

Дифавтомат предпочтительнее, как продукт современных технологий. При выборе автомата по мощности нагрузки, обращают внимание на следующее:

  • напряжение и фазы: изделия по номинальному однофазному и трёхфазному типу, 220В и 380 В, соответственно. В первом вариант одна клемма, во втором – три для подключения. Все показатели указываются в паспорте на оборудование и маркируются на внешней стороне корпуса;
  • сила тока утечки: обозначается греческим символом «дельта» и исчисляется в миллиамперах. Корректно подобрать можно, основываясь на такие данные: на конкретную группу – 30 мА, точки и освещение – 30мА, одиночные точки – 15мА
  • класс оборудования: АС – при утечке переменного тока;
  • защита от обрыва «ноля»: при обнаружении подобного, система идентифицирует это как порыв и отключает оборудование;
  • время отключения: обозначается символом Tn и не должно превышать 0,3 секунды.
Дифавтомат

 

Для бытовых нужд наиболее распространенными являются приборы с маркировкой «C» и диапазоном до 25А, для станок “D”. Монтаж вводных конструкций требует более мощных в виде C32, 50. Розетки и прочие точки – C16, 25. Приборы освещения – C6, 12.

Можно сказать, что это временная характеристика максимальной кратковременной мощности тока, которую может выдержать автомат и не сработать. «C» означает, что автомат срабатывает при превышении номинального тока в 5-10 раз, а “D” – 10-20 раз.

Вычисление показателей

Расчет мощности при выборе автомата проводится так. Например, все монтажные работы выполнены электрическим кабелем с сечением 3,0 и максимальной силой 25А.

Общая мощность приборов равна: Лазерный станок 6090 1,6 кВт, чиллер 0.8 кВт, вытяжка  0.55 кВт, компрессор ACO-005 – 0.08 кВт. Суммарная мощность получается равной 4,7 kW или же 4.7 * 1000 W.

Дополнение к схеме: Лазерного станка CO2 6090

ПотребительСечение кабеляМощностьМощность автомата
Освещение1.5 мм2 (2.5 мм2)1600 Вт10А (С)
Розетки 10/16А 2.5 мм2 (4 мм2)3000 Вт16А (С)
Лазерный станок с периферией2.5 мм22480 Вт16А (D)
Вытяжка1.5 мм2550 Вт6А (С)
ПК1.5 мм2150 Вт6А (С)
Общий:  7780 Вт25А (С)

Чтобы мощность в каждой цепи было проще рассчитать, нагрузку разделяют на группы. Оборудование наибольшей мощности подключают отдельно. Не стоит пренебрегать нагрузкой малой мощности, поскольку при расчетах в сумме может получиться существенный результат.

Для вычисления используем формулу: мощность / напряжение. Итого 35,36 А. 

Потребуется УЗО или дифавтомат с граничным потреблением 25А, не более. Если количество потребителей более двух, то суммарную мощность следует умножать на 0,7, для корректировки данных. При нагрузке три и более – на 1,0.

Понижающие коэффициенты для некоторых приборов:

  • холодильное оборудование от 0,7 до 0,9, в зависимости от характеристик мотора;
  • подъемные устройства 0,7;
  • оргтехника 0,6;
  • люминесцентные лампы 0,95;
  • лампы накаливания 1,1;

Понижение мощности обусловлено тем, что не все приборы могут быть включены одновременно.

По значению рабочего тока нагрузки подбирается автомат. Номинал автомата должен быть чуть меньше рассчитанного значения тока, но допускается выбирать и немного большие значения.

Значение тока при выборе сечения кабеля

Соответствие тока сечению жил кабеля можно проверить по таблице

Сечение провода

Сводные характеристики для однофазного автомата:

  • сила 17А – показатель мощности до 3,0 кВт – ток 1,6 – сечение 2,4;
  • 26А – до 5,0 – 25,0 – 2,6;
  • 33А – 5,9 – 32,0 – 4,1;
  • 42А – 7,4 – 40,0 – 6,2;
  • 51А – 9,2– 48,4 – 9,8;
  • 64А – 12,1 – 62,0 – 16,2;
  • 81А – 14,4 – 79,0 – 25,4;
  • 101А – 18,3 – 97,0 – 35,2;
  • 127А – 22,4 – 120,0 – 50,2;
  • 165А – 30,0 – 154,0 – 70,1;
  • 202А – 35,4 – 185,0 – 79,2;
  • 255А – 45,7 – 240,0 – 120,0;
  • 310А – 55,4 – 296,0 – 186,2.
Сводные характеристики автоматов

Нужное сечение кабеля подбирается исходя из суммарной мощности тока, проходящего через провод, рассчитать ее поможет формула, схема расчета такова:

I = P/U, сила тока = суммарная мощность разделена на напряжение в цепи. 
Более точная формула расчета мощности P=I*U*cos φ, где φ – угол между векторами тока, проходящего через автомат, и напряжения (не стоит забывать, что они могут быть переменными). Но поскольку в бытовых устройствах, работающих от однофазной сети, сдвига фазы между током и напряжением практически нет, то применяют упрощенную формулу мощности.

Техническое обслуживание и ремонт станков с ЧПУ

 

Сохранение показателей технического уровня станков, гарантируемых заводами-изготовителями, невозможно без четкого соблюдения заводами-потребителями комплекса требований к эксплуатации оборудования и осуществления рациональной системы технического обслуживания и ремонта. Осуществление таких требований позволяет свести к минимуму как сумму затрат на ремонт и техническое обслуживание, так и потери производства, связанные с простоями оборудования из-за его неисправности.

Техническое обслуживание

К техническому обслуживанию относятся работы по поддержанию работоспособности станков и машин при хранении, транспортировании, подготовке к использованию и эксплуатации. Техническое обслуживание включает в себя также надзор за правильным оборудованием помещения, в котором станок будут эксплуатировать. Наряду с плановыми обязательными работами в техническое обслуживание входят также работы, выполняемые при возникновении случайных отказов. Работы по восстановлению исправности оборудования называют ремонтом.

Различные виды работ по техническому обслуживанию механической, электрической и электронной частей станка выполняют слесари-ремонтники, электрики, электронщики, операторы, смазчики. Наладчик должен уметь выполнять все виды работ по плановому и неплановому техническому обслуживанию, которые возложены на перечисленный персонал.

Плановый осмотр

Плановый осмотр (О) выполняют для проверки состояния узлов и устройств станка, получения и накопления информации об износе деталей и изменения характера их сопряжений, необходимой для подготовки предстоящих ремонтов. Плановый осмотр осуществляется через определенное число часов работы станка, как правило, визуально без разборки узлов. При осмотре устраняют мелкие неисправности.

Ежедневный и ежемесячный осмотр

При ежесменном осмотре (Ое) выявляют изменения в наиболее ненадежных деталях и сопряжениях деталей и предотвращают отказы их в работе. Этот вид обслуживания выполняют без остановки оборудования. Периодический частичный осмотр ч) осуществляют с той же целью, что и ежемесячный осмотр (Ом), но осматривают более широкий круг деталей и сопряжений.

Чрезвычайно важна для станков с ЧПУ периодическая очистка от пыли электрической э) и электронной с) частей оборудования, предотвращающая замыкания и утечки тока через пылевые перемычки и возможность несчастных случаев в связи с механическим повреждением проводов и цепей заземления, покрытых слоем пыли.

По окончании смены станок и устройство ЧПУ должны быть тщательно очищены и обтерты, а наружные поверхности трения смазаны маслом.

Регулировка

Регулировку механизмов, замену быстроизнашивающихся деталей и подтяжку крепежа (Рм) выполняют для поддержания первоначальной производительности, точности и безопасности условий работы на станке, ухудшающихся по мере износа и деформации отдельных деталей и элементов, а также для предупреждения прогрессирующего износа, предотвращения поломок деталей и повреждения с ними сопряженных.

Проверка точности

При проверке геометрической и технологической точности (Пт) контролируют нормы точности станка, а также детали, обработанные на станке. Рациональное техническое обслуживание замедляет процесс приближения предельного состояния, при котором продолжение эксплуатации становится невозможным, неэффективным или опасным для окружающих, т. е. момента, когда наступает необходимость в ремонте станка для восстановления его исправности и работоспособности. О приближении предельного состояния деталей механической части станка можно судить по признакам, обнаруживаемым визуально или с помощью контрольно-измерительной аппаратуры. При обнаружении состояния деталей, близкого к предельному, детали следует заменять, не ожидая выхода их из строя. Так же нужно поступать с подвижными деталями электроаппаратов. Однако некоторые электронные устройства не проявляют видимых признаков приближения предельного состояния, в связи с чем их чаще всего меняют после выхода из строя.

Ремонт станка

Принятая в настоящее время система технического обслуживания и ремонта предусматривает в связи с повышением долговечности станков переход при планировании ремонтов от применяемой ранее трехвидовой структуры ремонтного цикла, включавшей капитальный, средний и малый ремонты, к двухвидовой структуре, включающей только капитальный и текущий ремонты.

Текущий ремонт

Текущий ремонт (TP) – это плановый ремонт, выполняемый с целью гарантированного обеспечения работоспособности оборудования до следующего ремонта и состоящий из замены или восстановления деталей с необходимым для этого объемом разборочных, сборочных и регулировочных работ.

Капитальный ремонт

Капитальный ремонт (КР) – это плановый ремонт, выполняемый с целью восстановления исправности и гарантированного обеспечения работоспособности до следующего капитального ремонта, заключающийся в восстановлении полностью израсходованного ресурса оборудования.

Аварийный ремонт

К комплексу работ по восстановлению работоспособности оборудования относится также аварийный ремонт (АР), вызванный дефектами конструкции и изготовления станков или нарушением правил их технической эксплуатации.

Все работы по плановому техническому обслуживанию и ремонту нужно выполнять в определенной последовательности, образуя повторяющиеся ремонтные циклы. Ремонтный цикл завершается капитальным ремонтом и характеризуется структурой и продолжительностью.

Похожие материалы

Ремонт станков с ЧПУ в СПб

Многие отечественные предприятия, работающие в сфере машиностроения, имеют в своём арсенале станки, произведённые ёще в прошлом веке. Даже если они оснащены ЧПУ, в большинстве случаев – это устройства третьего поколения, созданные ещё в 80-х годах прошлого века. Хотя эти системы и обладают многими достоинствами (малыми габаритами, простотой программирования, наличием подготовленных специалистов), однако время берёт своё. Такие системы всё чаще сбоят и выходят из строя, а комплектующих и запчастей к ним найти достаточно сложно. Поэтому владельцы такого оборудования остро нуждаются в его модернизации и ремонте.

Компания «Импульс» готова предоставить свои услуги в этой сфере. Мы имеем всё необходимое оборудование, а также высококвалифицированных специалистов для того, чтобы предоставить профессиональную консультацию, выполнить работы качественно и в срок. Результатом проведённых работ станут повышение производительности труда, сокращение простоев и производственных расходов на текущие ремонты и, как следствие, увеличение экономической эффективности вашего производства.

ООО «Импульс» производит ремонт станков с ЧПУ в СПб и Ленинградской области. В компании накоплен большой опыт по интеграции современных систем ЧПУ со станочным оборудованием заказчика. Наши специалисты могут отремонтировать или провести модернизацию оборудования на собственных производственных площадях, либо на вашей территории. При этом первичная консультация проводится бесплатно. Заказ легко оформить прямо у нас на сайте.

Техническое обслуживание станка с ЧПУ

Станки с ЧПУ относятся к разряду высокотехнологичного, сложного и дорогостоящего оборудования. Проведение регулярного техобслуживания позволит увеличить межремонтный период работы оборудования и продлить  срок его эксплуатации. Для поддержания узлов и систем станка в полной исправности необходимо выполнять обслуживание аппаратной части станка, а именно:

  • производить очистку станка от металлической пыли и стружки после осуществления каждой рабочей операции;
  • проводить смазку и регулировку основных узлов;
  • контролировать уровни рабочих жидкостей и исправность систем их подачи;
  • поддерживать в рабочем помещении климатические условия, рекомендованные изготовителем станка;
  • вести журнал учета профилактических работ, в котором необходимо делать записи обо всех видах проведённых восстановительных работ.

Сервис программной части станка с ЧПУ требует выполнения специальных мероприятий. Для поддержания исправности и работоспособности программного обеспечения (ПО) необходимо:

  • проводить регулярную проверку ПО станка с помощью специализированных диагностических утилит и антивирусных программ;
  • повышать производственную культуру, компьютерную, языковую и профессиональную грамотность персонала, работающего на станках с ЧПУ;
  • запретить нецелевое использование станочных компьютеров (для развлечения, запуска сторонних программ и т.п.), ограничить возможность попадания в память системы посторонних файлов;
  • исключить несанкционированный доступ к общим настройкам системы ЧПУ, папкам операционной системы, настройкам  BIOS компьютера;
  • при подключении станков с ЧПУ в локальную сеть необходимо внедрить систему авторизации пользователей с разделением прав, обеспечить защиту портов и общесетевую безопасность использования каналов передачи данных;
  • отмечать в журнале учета профилактических работ изменения, вносимые в программное обеспечение станка;
  • вести журнал учёта сбойных ситуаций, в котором подробно описывать все отказы и сбои в работе оборудования с указанием даты, настроек режимов обработки, сопутствующих обстоятельств, посторонних звуков или запахов и т.п.

Специалисты компании «Импульс» готовы провести все мероприятия по поддержанию технической исправности станочного оборудования, а также помочь в обучении персонала, обслуживающего станки с ЧПУ.

Ремонт станков с ЧПУ

Наиболее частыми причинами, приводящими к поломке станочного оборудования, являются: несоблюдение правил эксплуатации, предписанных заводом-изготовителем (в частности, превышение допустимых нагрузок на отдельные механизмы станка, нарушение режимов работы и регулировки отдельных узлов), а также износ или выход из строя отдельных деталей и блоков.

Инженерно-технический персонал ООО «Импульс» имеет большой опыт по ремонту кинематической, гидравлической, пневматической и электрической систем станков различных типов.

Ремонт ЧПУ станков имеет определённую специфику, требующую от исполнителей высокой квалификации и наличия специализированного оборудования для диагностики работы исполнительных механизмов и перепрограммирования блоков контроля и управления.

Имея в наличии все необходимые ресурсы, инженеры нашей компании проводят ремонт, замену и модернизацию любых блоков промышленной электроники, таких как: блоки ЧПУ, программируемые реле и логические контроллеры, электроприводы, панели оператора, пульты управления, преобразователи углового и линейного перемещения, устройства цифровой индикации и др.

Накопленный опыт проведённых работ позволяет проводить поэлементную диагностику электрических цепей, выявлять и заменять неисправные платы, считывать и записывать прошивки микросхем, тестировать работу блоков автоматики на специализированных стендах.

Программисты компании «ИМПУЛЬС» имеют опыт работы по созданию, редактированию и наладке ПО для станков различных технологических групп (сверлильно-фрезерно-расточной, токарной, шлифовальной и пр.), а также для многоцелевых станков. Наши опытные и высококвалифицированные инженеры, электрики, слесари и другие специалисты на высшем уровне произведут ремонт, в т.ч., и капитальный, а также модернизацию станков с ЧПУ.

CNC Electronics and Wiring

Это учебное пособие сделает вас экспертом в подключении электроники ЧПУ с помощью платы параллельного подключения и стандартных шаговых двигателей и драйверов шаговых двигателей.

Большинство руководств на этом сайте созданы в ответ на трудности, которые, как я вижу, возникают у пользователей с механикой станков, структурными размерами и электроникой, которые управляют их станками с ЧПУ. В подавляющем большинстве случаев я заметил, что электроника представляет наибольшие трудности для новых пользователей.

Я собрал еще один набор инструкций по подключению, демонстрирующий методологию, которая начинается с простого и понятного подключения только одного драйвера и двигателя и продолжается с остальными драйверами во время тестирования.Шаги на дюйм для многих форм механических опций также подробно объясняются.

Я подробно объясняю проводку источника питания, дополнительный источник питания 5 В для обеспечения цифрового питания 5 В на параллельной коммутационной плате. Объясняется проводка параллельной коммутационной платы от выходных клемм до цифровых импульсов драйвера (шаговых импульсов) и линий направления.

Новая параллельная коммутационная плата выглядит немного по-другому, но процесс подключения и тестирования такой же.Перейдите к новой плате параллельного подключения, чтобы получить дополнительную информацию и схему подключения.

Использование только одного драйвера и двигателя устраняет большую часть сложности, которая обычно пугает робких людей. Но сначала власть должна быть установлена. Для электроники требуется два вида питания: постоянный ток и высокое напряжение для двигателей и низкое постоянное напряжение для сигналов.

На этих видео двигатели питаются от 36 вольт и максимум 8.8 ампер тока. Однако могут использоваться различные уровни напряжения и тока. Объяснение требований двигателей и драйверов будет объяснено в следующем руководстве. Основной источник питания предназначен для поддержания постоянного напряжения 36 вольт и допускает максимальную силу тока 8,8 ампер и напрямую подключен к драйверам на клеммах VCC и GND. Магистраль от стены подключается к нейтрали, току и заземлению на источнике питания. Есть три соединения, помеченные +V и COM, которые являются соединениями для 36-вольтового постоянного тока, который подключен к драйверам.

Коммутационной плате требуется питание 5 вольт для обработки сигналов. Сигналы принимаются параллельным портом в качестве входов и отправляются с коммутационной платы в качестве выходов. Выходы обычно предназначены для управления двигателями, работой маршрутизатора, работой охлаждающей жидкости или различными другими периферийными устройствами машины. Входы — это сигналы, которые посылаются концевыми выключателями, конечными выключателями/пластинами или для управления двигателями с обратной связью с использованием различных средств (оптические датчики, энкодеры, лазерное позиционирование и т. д.).). Последнее выходит за рамки этого руководства, поскольку оно направлено на установление базовой электроники. Это 5-вольтовое питание для коммутационной платы может быть получено несколькими способами: сетевой адаптер, небольшой блок питания или питание от USB. Все они должны быть рассчитаны на ток не менее 400 миллиампер или 0,4 ампера. Это питание подключается непосредственно к 5-вольтовой клемме коммутационной платы, клемме EN и клемме GND.

После того, как источники питания были правильно подключены, необходимо проверить выходную мощность, чтобы определить, вырабатывается ли правильное напряжение.Стандартный мультиметр можно использовать для проверки напряжения от блоков питания

.

Следующая в очереди коммутационная плата для подключения. Коммутационная плата — это просто способ доступа к отдельным контактам параллельного порта. Коммутационная плата также обрабатывает сигналы, поступающие на параллельный порт и поступающие от него, таким образом, чтобы сигнал был чистым и содержал необходимый ток. Некоторые контакты предназначены для вывода сигнала, а некоторые — для ввода сигнала. Это в некоторой степени настраивается с помощью перемычек на плате.

Прежде чем подключить коммутационную плату к компьютеру, было бы неплохо убедиться, что программное обеспечение и параллельный порт компьютера работают правильно. Единственный способ, которым коммутационная плата будет получать сигналы или обеспечивать правильную отправку сигналов на компьютер, — это если параллельный порт работает, программное обеспечение настроено на связь с параллельным портом и правильный тип параллельного порта. используется кабель. Я показываю тестирование на задней панели компьютера, чтобы исключить возможность того, что виноват кабель.Для этого теста пригодится металлическая скрепка для бумаг.

После подачи питания и подключения параллельного порта к коммутационной плате можно подключить драйвер к выходному контактному разъему. Драйвер запрашивает импульс для сигнала шага (pul или CP) и высокий или низкий сигнал для направления (dir). Шаговый импульс — это однократное изменение напряжения в драйвере, которое сообщает драйверу переместить двигатель на одну позицию. Штифт направления сообщит драйверу о необходимости двигаться в одном направлении, если сигнал высокий, и в противоположном направлении, если сигнал низкий, как показано в тестовой части видео.Драйвер принимает эти сигналы и переводит их в последовательности запуска катушек.

Для подачи питания на двигатели к драйверу подключается питание 36 вольт от основного источника питания. Эта мощность распределяется на отдельные катушки двигателя в особой последовательности, связанной с движением в определенном направлении и за один шаг. Шаговый двигатель должен быть подключен особым образом. Техническое описание двигателя иллюстрирует три различных способа подключения двигателя к драйверу: униполярный, биполярный последовательный и биполярный параллельный.В таблице данных есть несколько цифр, которые важно понимать. Крутящий момент и требования к мощности, обеспечивающие этот крутящий момент. Для источника питания, который я использую, подключение двигателя параллельно является лучшим вариантом. Это позволит двигателю иметь максимальный крутящий момент на высокой скорости. Двигатель подключается параллельно клеммам с маркировкой A+, A-, B+, B- на приводе.

Чтобы убедиться, что мы передаем на двигатели надлежащую мощность и разрешение сигналов, устанавливаются микропереключатели.В общем, я рекомендую, чтобы ходовой винт был установлен на 1/4 микрошага, а зубчатый ремень, роликовая цепь или реечная механика были установлены на 1/16 микрошага, чтобы обеспечить большее разрешение.

Мы до сих пор не знаем, заведется ли двигатель. Шаги на дюйм должны быть известны. Если количество шагов на дюйм слишком велико, двигатель немедленно заглохнет. Если количество шагов на дюйм слишком низкое, двигатель будет едва двигаться. Это, наряду со скоростью и ускорением, может стать очень сложным и разочаровывающим.Расчеты лучше сделать заранее. Эти расчеты не сложны, и я призываю всех промокнуть ноги (насквозь промокнуть). Я показываю расчеты в очень простых для понимания шагах.

Итак, первый драйвер и двигатель заработали и начали шуметь, пришло время подключить все драйверы. Важно продумать размещение драйверов так, чтобы провода были короткими, а провода питания находились далеко от сигнальных проводов. Почему это важно? Сигналы имеют несколько узкий диапазон напряжения, в пределах которого они разрешены.Провода питания могут нарушить (или повлиять) напряжение сигнала, вытолкнув его за пределы зоны комфорта. Это может привести к непредсказуемым результатам.

В общем, вся электроника подключена. Два источника питания подключены, обеспечивая 36 вольт для двигателей и 5 вольт для обработки сигналов. Коммутационная плата подключена и питается от источника питания 5 вольт. Программное обеспечение настроено правильно, и параллельный порт показывает правильные сигналы. Все драйверы подключены к коммутационной плате и получают питание 36 вольт от основного источника питания.Один двигатель был протестирован и вращается, поэтому мы знаем, что коммутационная плата работает, а драйвер и двигатель работают правильно, поэтому остальные двигатели можно уверенно подключать. Благодаря этим новым знаниям вы будете вооружены необходимым опытом и информацией для устранения любых возможных проблем, которые могут существовать.

Самодельный ЧПУ [1/2]

Здесь я описываю конструкцию ЧПУ собственной разработки для управления моим фрезерным станком (часть 1 из 2).

Примечание:
Этому проекту уже несколько лет, и с сегодняшней точки зрения в некоторых частях он нуждается в доработках. Так что я бы не рекомендовал тиражировать это управление 1:1. Он должен служить лишь возможной отправной точкой для других проектов.

Требования

Мои требования к электронике были:
  • 4 оси (но сначала используются только 3 оси)
  • Переключаемый шпиндель и охлаждение
  • Microstep (электронно переключаемый)
  • USB порт
  • Ограничитель дополнительный привод на аппаратной стороне (не только с помощью программного обеспечения)
  • Три выбираемых режима работы:
    • ПК (управление фрезерным станком с помощью программного обеспечения)
    • Внешний (управление фрезерным станком через внешний порт для возможного будущего расширение)
    • Ручное управление (ручное управление → отключение фазных токов)
  • Дисплей с выбором меню
  • Вход для датчика длины
  • Различные светодиоды

Базовая реализация

После того, как я немного подумал о том, как реализовать пожелания, решил по следующему принципу [немецкий]:

Подключаю ПК через USB р ort на SmoothStepper, который преобразует команды в параллельный порт.

Краткое примечание:

Некоторые из вас наверняка сейчас задумаются, почему я просто не купил стандартный USB → параллельный преобразователь за небольшие деньги. Сначала я тоже так думал, но после долгих исследований пришел к выводу, что это не сработает, т.к. такой преобразователь интегрирован с USB-драйвером в Windows, а программа фрезеровки требует прямого доступа к интерфейсу. SmoothStepper довольно дорогой, но, к сожалению, не так много альтернатив, если вы хотите иметь USB-порт.Однако SmoothStepper, насколько я знаю, работает только с программным обеспечением “Mach4”.

За SmoothStepper находится оптоплата для гальванической развязки ПК и контроллера. Затем оптоплата соединяется с тремя моими самодельными печатными платами, к которым можно подключить все элементы ввода-вывода.

Платы управления

Печатная плата «Переключатель»

Эта печатная плата выполняет следующие основные задачи:
  • Центральный интерфейс, к которому подключаются платы «µC» и «Концевые выключатели (оси)»
  • Переключение между ПК и внешним источник сигнала
  • Аварийный останов
  • Подключение к выходным каскадам

Здесь вы можете скачать принципиальную схему в формате PDF: Принципиальная схема: плата «Switch» [немецкий]

Плата «Концевые выключатели (оси)»

Основные задачи этой печатной платы:
  • Подключение концевых выключателей
  • Предотвращение дальнейшего движения осей на аппаратной стороне, когда концевой выключатель активен

Здесь вы можете скачать принципиальную схему в формате PDF: Схема схема: плата «Концевые выключатели (оси)» [немецкий]

Печатная плата «µC»

Основные задачи этой платы:
  • Управление выбором меню (дисплеем)
  • Управление реле шпинделя и охлаждения
  • Формирование сигнала для мультиплексора платы “Switch”
  • Установка количества ступеней выходных каскадов

Здесь Вы можете скачать принципиальную схему в формате PDF: Принципиальная схема: плата “µC” [немецкий]

Выходные каскады

Конечно, я купил микрошаговые выходные каскады, потому что собирать их самому было бы слишком долго.На этих выходных каскадах вы можете установить количество ступеней с помощью DIP-переключателей. Однако я хотел бы регулировать количество шагов в электронном виде с помощью микроконтроллера. Поэтому пришлось разобрать выходные каскады и припаять плоский кабель параллельно дип-переключателям.

Блок питания

Также нужно было собрать блок питания. Поэтому я купил тороидальный трансформатор на 800 ВА за небольшие деньги; конечно, это абсолютно негабаритно, но кого это волнует. К сожалению, тороидальный трансформатор имеет дурацкую характеристику – большой пусковой ток, так что пришлось еще и схему изобретать.

Здесь вы можете скачать принципиальную схему в формате PDF: Принципиальная схема: источник питания [немецкий]

Это построенная схема:

Как настроить GRBL и управлять станком с ЧПУ с помощью Arduino

Если вы думаете или находитесь в процессе изготовления собственного станка с ЧПУ, то, скорее всего, вам встретится термин GRBL. Итак, в этом уроке мы узнаем, что такое GRBL, как установить и как использовать его для управления станком с ЧПУ на базе Arduino.

Кроме того, мы узнаем, как использовать Universal G-code Sender, популярное программное обеспечение контроллера GRBL с открытым исходным кодом.

Что такое GRBL?

GRBL — это программное обеспечение или микропрограмма с открытым исходным кодом, которая обеспечивает управление движением для станков с ЧПУ. Мы можем легко установить прошивку GRBL на Arduino и мгновенно получить недорогой высокопроизводительный контроллер ЧПУ. GRBL использует G-код в качестве входных данных и выводит управление движением через Arduino.

Для лучшего понимания рассмотрим следующую схему:

Из диаграммы видно, какое место GRBL занимает в «общей картине» принципа работы станка с ЧПУ.Это прошивка, которую нам нужно установить или загрузить в Arduino, чтобы она могла управлять шаговыми двигателями станка с ЧПУ. Другими словами, функция прошивки GRBL заключается в преобразовании G-кода в движение двигателя.

Необходимое оборудование

  • Arduino — Как мы уже говорили, для установки GRBL нам понадобится Arduino. В частности, нам нужна плата Arduino на базе Atmega 328, а это означает, что мы можем использовать либо Arduino UNO, либо Nano.
  • Шаговые двигатели – Очевидно, что шаговые двигатели обеспечивают движение машины.
  • Драйверы  — для управления шаговыми двигателями нам нужны драйверы, а для небольших станков с ЧПУ «сделай сам» (использующих шаговые двигатели NEMA 14 или 17) обычно выбирают драйверы A4988 или DRV8825.
  • Arduino CNC Shield — Самый простой способ подключения драйверов шаговых двигателей к Arduino — использовать Arduino CNC Shield. Он использует все контакты Arduino и обеспечивает простой способ подключения всего, шаговых двигателей, шпинделя/лазера, концевых выключателей, охлаждающего вентилятора и т. д.

Обратите внимание, что это только основные электронные компоненты, необходимые для понимания работы станка с ЧПУ.

На самом деле, в качестве примера того, как все должно быть связано, мы можем взглянуть на мой станок для резки пенопласта с ЧПУ, сделанный своими руками.

Вы можете проверить и получить основные электронные компоненты, необходимые для сборки этого станка с ЧПУ, здесь:

Раскрытие информации: это партнерские ссылки. Как партнер Amazon я зарабатываю на соответствующих покупках.

Основным инструментом этого станка с ЧПУ является горячая проволока, которая может легко расплавить или прорезать пенопласт и придать ему любую форму, которую мы захотим. Для получения более подробной информации о том, как я сделал машину и как все работает, вы можете проверить конкретный учебник.

Тем не менее, мы будем использовать этот станок в качестве примера в этой статье, потому что тот же принцип работы применим и к любому другому станку с ЧПУ, будь то фрезерный или лазерный.

Как установить GRBL

Во-первых, чтобы иметь возможность установить или загрузить GRBL в Arduino, нам нужна Arduino IDE.

Затем мы можем скачать прошивку GRBL с github.com.

Загрузите его как ZIP-файл и выполните следующие действия:

  • Откройте файл grbl-master.zip и извлеките файлы
  • Откройте среду разработки Arduino, перейдите к Sketch > Include Library > Add .ZIP Library…
  • Перейдите к извлеченной папке «grbl-master», выберите там папку «grbl» и нажмите «Открыть файл». Теперь нам нужно использовать GRBL как библиотеку Arduino.
  • Затем перейдите в «Файл» > «Примеры» > grbl > grblUpload. Откроется новый скетч, и нам нужно загрузить его на плату Arduino. Код может выглядеть странно, так как состоит всего из одной строки, но не беспокойтесь, все происходит в фоновом режиме в библиотеке. Итак, нам просто нужно выбрать плату Arduino, COM-порт и нажать кнопку загрузки, и все готово.

Конфигурация GRBL

На этом этапе мы должны настроить или настроить GRBL для нашей машины.Мы можем сделать это через последовательный монитор Arduino IDE. Как только мы откроем Serial Monitor, мы получим сообщение вроде «Grbl 1.1h [‘$’ for help]». Если вы не видите это сообщение, убедитесь, что вы изменили скорость передачи на 115200.

Если мы введем «$$», мы получим список команд или текущих настроек, и они выглядят примерно так:

100$=250.000 (x, шаг/мм)
101$=250.000 (y, шаг/мм)
102$=3200.000 (z, шаг/мм)
110$=500.000(x максимальная скорость, мм/мин)
111$=500 .2)

Все эти команды могут быть или должны быть настроены в соответствии с нашим станком с ЧПУ. Например, с помощью первой команды $100=250 000 (x, шаг/мм) мы можем отрегулировать количество шагов на миллиметр станка или указать, сколько шагов должен сделать двигатель, чтобы наша ось X переместилась на 1 мм.

Однако я бы посоветовал оставить эти настройки как есть. Есть более простой способ настроить их в соответствии с нашей машиной с помощью программного обеспечения контроллера, о котором мы расскажем в следующем разделе.

Контроллер GRBL

Итак, после того, как мы установили прошивку GRBL, теперь наша Arduino умеет читать G-код и управлять станком с ЧПУ в соответствии с ним. Однако для того, чтобы отправить G-код на Arduino, нам нужен какой-то интерфейс или программное обеспечение контроллера, которое скажет Arduino, что делать. На самом деле для этой цели существует множество как открытых, так и коммерческих программ. Конечно, мы будем придерживаться открытого исходного кода, поэтому в качестве примера возьмем Univarsal G-code Sender.

Как использовать универсальный отправитель G-кода

В этом примере я буду использовать версию платформы 2.0. Как только мы загрузим его, нам нужно распаковать zip-файл, перейти в папку «bin» и открыть любой из исполняемых файлов «ugsplatfrom». На самом деле это программа JAVA, поэтому, чтобы иметь возможность запускать эту программу, сначала нам нужно установить JAVA Runtime Environment.

После того, как мы открыли универсальный отправитель G-кода, сначала нам нужно настроить машину или настроить параметры GRBL, показанные ранее.Для этого мы воспользуемся мастером настройки UGS, который гораздо удобнее, чем вводить команды вручную через Serial Monitor в Arduino IDE.

Первым шагом здесь является выбор скорости передачи данных, которая должна быть 115200, и порта, к которому подключена наша Arduino. Как только мы подключим универсальный отправитель G-кода к Arduino, на следующем шаге мы сможем проверить направление движения двигателей.

При необходимости мы можем изменить направление с помощью мастера или вручную переключив соединение двигателя на Arduino CNC Shield.

На следующем шаге мы можем настроить параметр шагов/мм, о котором мы упоминали ранее. Здесь гораздо проще понять, как его настроить, потому что мастер настройки рассчитает и подскажет, до какого значения нам следует обновить параметр.

Значение по умолчанию — 250 шагов/мм. Это означает, что если мы нажмем кнопку перемещения «х+», мотор сделает 250 шагов. Теперь, в зависимости от количества физических шагов двигателя, выбранного шагового разрешения и типа трансмиссии, машина будет перемещаться на некоторое расстояние.Используя линейку, мы можем измерить фактическое движение машины и ввести это значение в поле «Фактическое движение». На основании этого мастер рассчитает и сообщит нам, на какое значение следует изменить параметр «шаги/мм».

В моем случае для самодельного станка с ЧПУ, который я сделал, станок сместился на 3 мм. В соответствии с этим мастер предложил обновить параметр шагов/мм до значения 83.

После обновления этого значения станок теперь движется правильно, 1 мм в программном обеспечении означает 1 мм для станка с ЧПУ.

В консоли UGS при выполнении каждого действия мы можем видеть выполняемые команды. Мы можем заметить, что, обновляя параметр steps/mm, программа UGS фактически отправляла в Arduino или прошивку GRBL команду, которую мы упоминали ранее. Это было значение по умолчанию: 100 долларов США = 250 000 (x, шаг/мм), и теперь мы обновили значение до 83 шагов на мм: 100 долларов США = 83.

На следующем шаге мы можем включить концевые выключатели и проверить, правильно ли они работают.

В зависимости от того, являются ли они нормально открытыми или нормально закрытыми соединениями, мы также можем инвертировать их здесь.

Здесь стоит отметить, что иногда нам нужно отключить концевой выключатель оси Z. Это было в случае с моим станком для резки пенопласта с ЧПУ, где мне не нужен концевой выключатель оси Z, и мне пришлось отключить его, чтобы иметь возможность правильно установить станок. Итак, для этого нам нужно отредактировать файл config.h, который находится в папке библиотеки Arduino (или Documents\Arduino\libraries).

Здесь нам нужно найти линии цикла возврата в исходное положение и закомментировать установку по умолчанию для 3-осевого станка с ЧПУ и раскомментировать настройку для 2-осевого станка.Чтобы изменения вступили в силу, нам нужно сохранить файл и повторно загрузить скетч grblUpload на нашу плату Arduino.

Тем не менее, на следующем шаге мы можем либо включить, либо отключить возврат в исходное положение ЧПУ.

При нажатии кнопки «Попробовать возврат в исходное положение» машина начнет движение к концевым выключателям. В случае, если это идет в противоположном направлении, мы можем легко изменить направление.

Наконец, на последнем шаге мастера настройки мы можем включить мягкие ограничения для нашего станка с ЧПУ.

Мягкие ограничения предотвращают выход машины за пределы установленной рабочей зоны.

Заключение

Итак, благодаря прошивке GRBL и плате Arduino мы можем легко настроить и запустить наш самодельный станок с ЧПУ. Конечно, в этом уроке мы рассмотрели только основы, но я думаю, что этого было достаточно, чтобы понять, как все работает и как настроить и запустить наш первый станок с ЧПУ.

Конечно, доступно много других настроек и функций, так как GRBL действительно поддерживает прошивку контроллера ЧПУ.Документация GRBL подробно объясняет все это, поэтому вы всегда можете проверить их на их вики-странице на github.com.

Кроме того, существует много других программ контроллера GRBL с открытым исходным кодом, таких как универсальный отправитель G-кода, и вот некоторые из них: GRBLweb (веб-браузер), GrblPanel (графический интерфейс Windows), grblControl (графический интерфейс Windows/Linux), Easel (на основе браузера) и т. д. Вы должны изучить их и посмотреть, какой из них подходит вам лучше всего.

Нарисуйте простую блок-схему станка с ЧПУ и кратко опишите.


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

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

• Он считывает введенные в него закодированные инструкции.

• Декодирует закодированную инструкцию.

• Реализует интерполяцию (линейную, круговую и винтовую) для генерации команд движения оси.

• Он подает команды движения оси на схемы усилителя для управления осевыми механизмами.

• Он получает сигналы обратной связи о положении и скорости для каждой оси привода.

• Он реализует вспомогательные функции управления, такие как включение/выключение СОЖ или шпинделя и смена инструмента.

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

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

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

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

Как проектировать детали для станков с ЧПУ

Есть несколько простых шагов, которые вы можете предпринять, чтобы оптимизировать свои конструкции для обработки с числовым программным управлением (ЧПУ). Следуя правилам проектирования для производства (DFM), вы можете получить больше от широких возможностей обработки с ЧПУ. Однако это может быть непросто, поскольку не существует общеотраслевых стандартов.

В этой статье мы предлагаем подробное руководство по передовым методам проектирования станков с ЧПУ. Чтобы собрать эту обширную актуальную информацию, мы запросили отзывы у отраслевых экспертов и поставщиков услуг по обработке с ЧПУ.Если вы оптимизируете расходы, проверьте это руководство по проектированию экономичных деталей для станков с ЧПУ.

Что такое процесс обработки с ЧПУ?

Это схема станка с ЧПУ

CNC-обработка – это субтрактивная технология производства. В ЧПУ материал удаляется из твердого блока с помощью различных режущих инструментов, которые вращаются с высокой скоростью — тысячи оборотов в минуту — для производства детали на основе модели САПР.И металлы, и пластмассы можно обрабатывать на станках с ЧПУ.

Детали

с ЧПУ имеют высокую точность размеров и жесткие допуски. ЧПУ подходит как для крупносерийного производства, так и для разовых работ. Фактически, обработка с ЧПУ в настоящее время является наиболее экономически эффективным способом производства металлических прототипов, даже по сравнению с 3D-печатью .

Прочтите наш введение в основной принцип обработки с ЧПУ .

Каковы основные ограничения конструкции ЧПУ?

ЧПУ

предлагает большую гибкость дизайна, но есть несколько ограничений.Эти ограничения относятся к базовой механике процесса резания и в основном касаются геометрии инструмента и доступа к нему.

Геометрия инструмента

Наиболее распространенные режущие инструменты с ЧПУ (концевые фрезы и сверла) имеют цилиндрическую форму и ограниченную длину резания.

По мере удаления материала с заготовки геометрия инструмента переносится на обрабатываемую деталь. Это означает, например, что внутренние углы детали с ЧПУ всегда имеют радиус, независимо от того, насколько маленький режущий инструмент использовался.

Доступ к инструменту

Для удаления материала режущий инструмент приближается к заготовке непосредственно сверху. Элементы, к которым нет доступа таким образом, не могут быть обработаны на станках с ЧПУ.

Из этого правила есть исключение: подрезы. В конце этой статьи есть раздел о подрезах.

Хорошей практикой проектирования является выравнивание всех элементов вашей модели (отверстий, полостей, вертикальных стенок и т. д.) по одному из шести основных направлений. Однако рассматривайте это правило как рекомендацию, а не ограничение, т.к. 5-осевые системы ЧПУ предлагают расширенные возможности удержания заготовки.

Доступ к инструменту также является проблемой при обработке элементов с большим отношением глубины к ширине. Например, чтобы добраться до дна глубокой полости, вам нужны инструменты с большим радиусом действия. Это означает более широкий диапазон движения рабочего органа, что увеличивает вибрацию станка и снижает достижимую точность.

Производство упростится, если вы спроектируете детали, которые можно обрабатывать на станках с ЧПУ с помощью инструмента максимально возможного диаметра и минимально возможной длины.

Руководство по проектированию ЧПУ

Проблема, которая часто возникает при разработке детали для станков с ЧПУ, заключается в том, что не существует общеотраслевых стандартов. Производители станков и инструментов с ЧПУ постоянно совершенствуют возможности технологии, расширяя границы возможного. В таблице ниже приведены рекомендуемые и допустимые значения для наиболее распространенных функций, встречающихся в деталях, обработанных на станках с ЧПУ.

Полости и карманы

Иллюстрация полостей и карманов

Рекомендуемая глубина полости: 4 ширины полости

Концевые фрезы имеют ограниченную длину резания (обычно в 3–4 раза больше их диаметра).Отклонение инструмента, эвакуация стружки и вибрации становятся более заметными, когда полости имеют меньшее отношение глубины к ширине.

Ограничение глубины полости в четыре раза по сравнению с ее шириной обеспечивает хорошие результаты.

Если требуется большая глубина, рассмотрите возможность проектирования деталей с переменной глубиной полости.

Фрезерование глубоких полостей: Полости, глубина которых более чем в шесть раз превышает диаметр инструмента, считаются глубокими. Соотношение диаметра инструмента к глубине полости до 30:1 возможно при использовании специальной оснастки (максимальная глубина: 35 см с концевой фрезой диаметром 1 дюйм).

Внутренние края

Иллюстрация внутренних краев

Вертикальный угловой радиус

Рекомендуется: ⅓ глубины полости (или больше)

Использование рекомендуемого значения радиуса внутреннего угла гарантирует, что можно использовать инструмент подходящего диаметра и согласуется с рекомендациями по рекомендуемой глубине полости.Увеличение угловых радиусов немного выше рекомендуемого значения (например, на 1 мм) позволяет инструменту резать по круговой траектории, а не под углом 90°. Это предпочтительнее, поскольку обеспечивает более высокое качество отделки поверхности. Если требуются острые внутренние углы под углом 90 градусов, рассмотрите возможность добавления Т-образной выточки вместо уменьшения радиуса угла.

Радиус пола

Рекомендуется: 0,5 мм, 1 мм или без радиуса Выполнимо: любой радиус

Концевые фрезы имеют плоскую или слегка закругленную нижнюю режущую кромку.Другие радиусы пола можно обрабатывать с помощью инструментов со сферическим концом. Хорошей практикой проектирования является использование рекомендуемых значений, так как это предпочитают машинисты.

Тонкие стенки

Минимальная толщина стенки

Рекомендуется: 0,8 мм (металлы), 1.5 мм (пластик) Возможно: 0,5 мм (металлы), 1,0 мм (пластики)

Уменьшение толщины стенки снижает жесткость материала, что увеличивает вибрации при обработке и снижает достижимую точность. Пластмассы склонны к короблению (из-за остаточных напряжений) и размягчению (из-за повышения температуры), поэтому рекомендуется большая минимальная толщина стенки. Допустимые значения, указанные выше, следует рассматривать в каждом конкретном случае.

Отверстия

Диаметр

Рекомендуется: стандартное сверло . Возможно: любой диаметр больше 1 мм

Отверстия обрабатываются с помощью сверла или концевой фрезы.Размер сверл стандартизирован (в метрических и имперских единицах). Развертки и расточные инструменты используются для чистовой обработки отверстий, требующих жестких допусков. Для высокоточных отверстий диаметром менее 20 мм рекомендуется использовать стандартный диаметр.

Максимальная глубина

Рекомендуется: 4-кратный номинальный диаметр Типовой: 10-кратный номинальный диаметр Выполнимо: 40-кратный номинальный диаметр

Отверстия нестандартного диаметра необходимо обрабатывать концевой фрезой.В этом случае применяются ограничения максимальной глубины полости, и следует использовать рекомендуемое значение максимальной глубины. Отверстия глубже стандартного значения обрабатываются специальными сверлами (минимальный диаметр 3 мм). Глухие отверстия, обработанные сверлом, имеют коническую форму дна (угол 135), а отверстия, обработанные концевой фрезой, плоские. При обработке с ЧПУ нет особого предпочтения между сквозными или глухими отверстиями.

Резьба

Иллюстрация потоков

Размер резьбы

Минимум: м2 Рекомендуется: M6 или больше

Резьба нарезается метчиками, наружная резьба плашками.Метчиками и плашками можно нарезать резьбу до М2. Инструменты для нарезания резьбы с ЧПУ широко распространены и предпочитаются машинистами, поскольку они снижают риск поломки метчика. Резьбовые инструменты с ЧПУ можно использовать для нарезания резьбы до M6.

Длина резьбы

Минимум: 1,5-кратный номинальный диаметр Рекомендуется: 3 номинального диаметра

Основная нагрузка на резьбу приходится на несколько первых зубьев (до 1,5 номинального диаметра).Таким образом, резьба длиннее, чем в 3 раза больше номинального диаметра, не требуется.

Для резьбы в глухих отверстиях, нарезанных метчиками (т. е. для всех резьб меньше M6), добавьте длину без резьбы, равную 1,5-кратному номинальному диаметру на дне отверстия. Когда можно использовать инструмент для нарезания резьбы с ЧПУ (например, резьба больше M6), отверстие можно нарезать по всей его длине.

Мелкие детали

Иллюстрация небольших функций ЧПУ

Минимальный диаметр отверстия

Рекомендуем: 2.5 мм (0,1 дюйма”) Возможно: 0,05 мм (0,005 дюйма”)

Большинство механических мастерских могут точно обрабатывать полости и отверстия с помощью инструментов диаметром до 2,5 мм (0,1 дюйма). Все, что ниже этого предела, считается микрообработкой. Для обработки таких элементов требуются специальные инструменты (микросверла) и экспертные знания, потому что физика процесса резания меняется в этом масштабе. Поэтому рекомендуется избегать их без крайней необходимости.

Допуски

Иллюстрация допусков ЧПУ

Типичный: +-0.1 мм Возможно: +-0,02 мм

Наши допуски 2768 средние или точные. Если допуски не указаны, партнеры-производители будут использовать выбранный сплав 2768. Допуски определяют границы допустимого размера. Достижимые допуски варьируются в зависимости от базового размера и геометрии детали. Приведенные выше значения являются разумными рекомендациями.

Текст и надписи

Рекомендуется: размер шрифта 20 (или больше), гравировка 5 мм

Гравированный текст предпочтительнее рельефного, так как удаляется меньше материала.Рекомендуется использовать шрифт без засечек размером не менее -20 (например, Arial или Verdana). Многие станки с ЧПУ имеют предварительно запрограммированные процедуры для этих шрифтов.

Настройки станков с ЧПУ и ориентация деталей

Схема детали, требующей нескольких настроек

Доступ к инструменту является одним из основных конструктивных ограничений при обработке с ЧПУ. Чтобы достичь всех поверхностей модели, заготовку необходимо несколько раз повернуть.

Всякий раз, когда заготовка вращается, станок должен быть повторно откалиброван и должна быть определена новая система координат.

При проектировании важно учитывать настройки машины по двум причинам:

  • Общее количество установок машины влияет на стоимость. Вращение и повторное выравнивание детали требует ручной работы и увеличивает общее время обработки. Это часто приемлемо, если деталь нужно повернуть до трех или четырех раз, но все, что превышает этот предел, является чрезмерным.

  • Для достижения максимальной относительной точности позиционирования необходимо обработать два элемента в одном установе.Это связано с тем, что новый шаг калибровки вносит небольшую (но не пренебрежимо малую) ошибку.

Что такое 5-осевая обработка с ЧПУ?

5-осевой станок с ЧПУ перемещает режущие инструменты или детали по пяти осям одновременно. Многоосевые станки с ЧПУ могут изготавливать детали сложной геометрии, поскольку они имеют две дополнительные оси вращения. Эти машины устраняют необходимость в нескольких установках машины.

Каковы преимущества и ограничения 5-осевой обработки с ЧПУ?

Пятиосевая обработка с ЧПУ позволяет инструменту постоянно оставаться по касательной к режущей поверхности.Траектории движения инструмента могут быть более сложными и эффективными, что приводит к получению деталей с лучшим качеством поверхности и меньшим временем обработки.

Тем не менее, 5-осевое ЧПУ имеет свои ограничения. Базовая геометрия инструмента и ограничения доступа к инструменту остаются в силе (например, нельзя обрабатывать детали с внутренней геометрией). При этом стоимость использования таких систем выше.

Поднутрения для станков с ЧПУ

Поднутрения — это элементы, которые нельзя обработать с помощью стандартных режущих инструментов, так как некоторые из их поверхностей недоступны непосредственно сверху.

Существует два основных типа поднутрений: Т-образные пазы и ласточкины хвосты. Подрезы могут быть односторонними или двусторонними и обрабатываются специальными инструментами.

Режущие инструменты с Т-образными пазами

состоят из горизонтального режущего лезвия, прикрепленного к вертикальному валу. Ширина поднутрения может варьироваться от 3 мм до 40 мм. Мы рекомендуем использовать стандартные размеры ширины (т. е. целые миллиметры или стандартные дюймовые доли), так как более вероятно, что соответствующий инструмент уже доступен.

Для режущих инструментов типа «ласточкин хвост» угол является определяющим размером элемента. Стандартными считаются инструменты типа «ласточкин хвост» 45° и 60°. Инструменты с углом 5°, 10° и до 120° (с шагом 10°) также существуют, но используются реже.

Т-образный паз (слева), подрез типа «ласточкин хвост» (посередине) и односторонний подрез на внутренней стенке (справа).

Конструкция с выточкой для станков с ЧПУ

При проектировании деталей с поднутрениями на внутренних стенках не забудьте добавить достаточный зазор для инструмента.Хорошее эмпирическое правило состоит в том, чтобы добавить пространство, равное как минимум четырехкратной глубине поднутрения между обработанной стеной и любой другой внутренней стеной.

Для стандартных инструментов типичное соотношение между диаметром резания и диаметром вала составляет 2:1, что ограничивает глубину резания. Когда требуется нестандартная выточка, механические мастерские обычно изготавливают собственные инструменты для выточки по индивидуальному заказу. Это может увеличить время выполнения и стоимость, поэтому по возможности избегайте этого.

Составление технического чертежа

Технические чертежи иногда используются инженерами для передачи станочнику конкретных производственных требований.Если вам интересна эта тема, прочитайте эту статью о как, когда и зачем использовать технические чертежи.

Загрузка технического чертежа со своим предложением по концентраторам

Обычно мы не требуем технического чертежа для заказов на нашей платформе, но в некоторых случаях они могут добавить ценный контекст к запросу котировок. Некоторые спецификации проекта нельзя включить в файл STEP или IGES. Например, вам потребуется включить двухмерный технический чертеж, если ваша модель включает резьбовые отверстия или валы и/или размеры с допусками более жесткими, чем для выбранного сплава 2768.

Если вы добавляете технический чертеж, убедитесь, что он соответствует спецификациям загруженных файлов. Если технические чертежи не соответствуют загруженным файлам или спецификации предложения:

  • Спецификации предложения считаются отправной точкой для технологии, материала и отделки поверхности.

  • Технические чертежи считаются отправной точкой для спецификаций резьбы, спецификаций допусков, деталей отделки поверхности, запросов на маркировку деталей и спецификаций термообработки.

  • Файл САПР считается точкой отсчета для проектирования детали, геометрии, размеров и расположения элементов.

Для получения дополнительной информации см. политика спецификаций .

  • Детали конструкции, которые можно обрабатывать с помощью инструмента максимально возможного диаметра.

  • Добавьте большие скругления (не менее ⅓ глубины полости) ко всем внутренним вертикальным углам.

  • Ограничение глубины полостей в 4 раза больше их ширины.

  • Совместите основные черты вашего дизайна с одним из шести основных направлений. Если это невозможно, можно использовать 5-осевую обработку с ЧПУ.

  • Отправьте технический чертеж вместе с вашим чертежом, если ваш проект включает резьбу, допуски, характеристики обработки поверхности или другие примечания для оператора станка.

Вам нужны детали, обработанные на станках с ЧПУ? Загрузите свои дизайны, и наш инструмент DFM предложит оптимизацию и мгновенно предоставит цену.

Изготовление печатных плат на станке с ЧПУ

Опубликовано 29 октября 2018 г. Дэйвом Гриффитсом

Одна из стратегий, которую мы изучаем в FoAM Kernow, заключается в использовании наших аппаратных проектов для исследования различных способов создания вещей. Например, наш подход к дизайну, предполагающий коллапс (и брексит), привел к гораздо большей осведомленности о наших цепочках поставок и, благодаря этому, к потенциальной зависимости от производства в местах с меньшим регулированием окружающей среды и здоровья.

Печатные платы в этом отношении проблематичны. Ранее в этом году мы провели несколько экспериментов по травлению наших собственных печатных плат, и вскоре после публикации нашей работы в этом блоге нам подарили небольшой станок с ЧПУ для опробования в качестве альтернативного метода. Теперь мы начали использовать это для наших прототипов и даже небольших серийных плат для таких проектов, как Viruscraft и Penelope.

Оглядываясь в Интернете, кажется, что люди имеют весьма различный успех в фрезеровании печатных плат, это может быть очень сложно – особенно с использованием станков с ЧПУ, которые не стоят тысячи или не предназначены специально для этой цели.Однако для нас это сработало хорошо и стало неотъемлемой частью нашей студии – особенно для очень быстрого оборота или коротких тиражей досок. Одна из замечательных особенностей заключается в том, что один и тот же станок может сверлить все компоненты точно подходящего размера и обрезать любой странный контур платы, который вам нужен, а также фрезеровать медь, чтобы схема работала. Иногда вы даже можете сделать все это, не меняя инструменты.

Что касается программного обеспечения, мы используем KiCad с открытым исходным кодом для разработки схем и pcb2gcode для обработки файлов gerber, которые KiCad создает и предоставляет инструкции для станка с ЧПУ (Roland iModela IM-01).Используя этот станок, мы можем использовать скорость подачи 20-40 мм/мин, что позволяет фрезеровать довольно сложную печатную плату примерно за час.

Замечания по проектированию схемы

При проектировании фрезерованных плат с ЧПУ необходимо учитывать некоторые моменты. Я перейду к размерам концевых фрез через мгновение, но вам нужно учитывать зазор гусеницы, необходимый для используемой вами концевой фрезы — мы начали с колоссального зазора 1 мм и ширины гусеницы, и с помощью экспериментов мы постепенно уменьшил это значение до 0.5 мм. Это довольно хорошо для большинства целей, но, к сожалению, с таким зазором невозможно безопасно втиснуть дорожки между выводами 2,54 мм микросхем с обычными сквозными отверстиями, что немного неудобно, если вы привыкли получать платы профессионального изготовления на 0,2. мм или около того клиренс.

Вверху: пример конструкции для профессионального производства слева и одностороннего фрезерного станка с ЧПУ справа для одной и той же схемы. (Красные дорожки справа указывают, куда должны идти перемычки на верхней стороне).

Вы также должны учитывать, что фрезерование больших участков меди довольно расточительно (по аналогии с травлением, но в большей степени), поэтому вы можете либо оставить неиспользуемые участки неподключенными, что может вызвать проблемы с емкостью, либо попробовать использовать правильно заземленную медную заливку. области, где это возможно, или, как вариант, вместо дорожек можно использовать вороные зоны. В программе pcb2gcode есть возможность рассчитать их, и она, по сути, расширяет дорожки до максимально возможной площади, поэтому все они упираются друг в друга, чтобы израсходовать всю медь, не оставляя несвязанных зон.Это выглядит немного странно, и это может немного усложнить пайку, так как вашему утюгу нужно нагревать большие участки металла, но лучше сначала попробовать это, так как это более щадяще.

Зоны Вороного наложены на исходные трассы в pcb2gcode.

Обычно требуется три файла gcode: один для сверления, один для фрезерования меди и третий для вырезания контура платы. Вы приклеиваете печатную плату к рабочей области с помощью двустороннего скотча и сначала просверливаете ее, это довольно просто — просто убедитесь, что вы используете сверло нужного диаметра (1 мм для большинства размеров выводов ИС и пассивных компонентов).Далее следует фрезерование, которое требует дополнительной подготовки.

Автоматическое выравнивание (или нет)

В Интернете много написано о выравнивании печатных плат – дорогие станки с ЧПУ имеют возможность автоматически определять высоту платы по ее площади для устранения небольших несоответствий в печатной плате или базовая рабочая зона. Обычно это работает путем измерения тока, протекающего между сверлом и медной поверхностью, для точного определения момента контакта и сканирования области фрезы.Поскольку допуски составляют сотые доли миллиметра, это может быть большой проблемой. Однако наш станок с ЧПУ этого не делает, поэтому нам пришлось искать обходные пути.

Во-первых, вы можете проверить ситуацию вручную, наведя Z в том месте, где инструмент касается меди, отведите его и используйте лист бумаги, чтобы проверить, насколько это соответствует в разных точках по всей плате. Вы чувствуете это, но обычно небольшая разница в несколько сотых миллиметра не является серьезной проблемой – главное, чтобы Z был равен 0 в самой нижней точке на поверхности печатной платы, иначе есть вероятность, что концевая фреза не прорежет в этих местах.

Фреза с шириной колеи 0,5 мм и зазором.

Если вы используете концевую фрезу одинакового диаметра по всей длине (не совсем уверен, что это за термин), то эти допуски не вызовут проблем, если вы просверлите достаточно глубоко (я обычно опускаясь до -0,15 мм или около того), вы получите хорошие следы. Вот почему мы ограничены зазором гусеницы в 0,5 мм — более тонкие биты становятся слишком хрупкими для использования. При правильном автоматическом выравнивании вы можете вместо этого использовать V-образные гравировальные биты, которые опускаются до 0.1 мм на кончике – но несоответствия Z действительно испортят это, так как диаметр резки будет сильно различаться по мере изменения высоты.

Не путайте сверла

Если вы так же невежественны, как и я, может быть полезно указать, что вы используете сверла для просверливания отверстий (только движение вверх и вниз) и концевые фрезы (также иногда называемые борфрезами ) для срезания материала при перемещении по поверхности. Как упоминалось выше, форма концевой фрезы также имеет решающее значение – например, V-образные биты определяются углом в градусах.

Вот что происходит, когда вы случайно фрезеруете доску сверлом :

Эти крошечные кусочки легко перепутать, но я больше не буду этого делать… Я думаю, странные двойные дорожки были вызваны из-за изгиба сверла в направлении его вращения! Самое странное, что эта доска работала нормально и сейчас используется, но, вероятно, не очень помогла сверлу.

Вторая попытка с правильным инструментом для работы…

После фрезерования плату можно паять, и ее необходимо защитить от коррозии.Если медь остается незащищенной, она быстро тускнеет и начинает окисляться в течение нескольких дней. Вы можете использовать причудливые маски для пайки или «жидкое олово» для покрытия меди, но на данный момент я просто использую прозрачный лак для ногтей, который, похоже, пока работает для наших целей.

Отсутствует одна вещь, которая может быть важна для более крупной и сложной работы, — это слой трафаретной печати на верхней части платы, который сообщает вам, где должны находиться компоненты. Мы говорили о фрезеровании с ЧПУ печатного блока из линолеума или дерева с некоторой формой регистрации, которую можно использовать для печати на нескольких досках.

Безопасность

Хотя фрезерование досок имеет преимущества перед травлением (нет необходимости в кислотах или других опасных химикатах, от которых нужно избавляться), это не является полностью решенной проблемой. Пыль, образующаяся, например, не самая полезная, поэтому в последнее время я стал чем-то вроде навязчивого материала для печатных плат. Ключевым фактором здесь является то, что вещи, которые влияют на наше здоровье, — это те же проблемы, с которыми сталкиваются, когда эти материалы попадают на свалку.

FR4 — наиболее распространенный изоляционный материал, используемый в качестве подложки для плат с медным покрытием.В основном это кодовое название его огнезащитных свойств (наиболее важный аспект с точки зрения регулирования готового продукта). Эти коды, по-видимому, также используются как грубое сокращение для конкретного используемого материала. В большинстве случаев FR4 означает стекловолокно с эпоксидной смолой, и это имеет две проблемы, связанные с фрезерованием с ЧПУ. Во-первых, это очень твердый материал, так что вы быстро справитесь со своими битами, но главная проблема заключается в том, что пыль из стекловолокна повреждает ваши легкие, поскольку в процессе измельчения длинные безопасные стеклянные нити, которые она содержит, разрезаются на неприятные микроскопические фрагменты.

Вы можете использовать пылесос для борьбы с пылью, но для этого потребуется добавить к нему высококачественный фильтр, так как в противном случае это усугубит проблему, так как пыль просто проходит сквозь нее и снова поднимается в воздух.

Платы с медным покрытием FR1

Для плат с медным покрытием доступны различные материалы – более старые и дешевые (и менее огнестойкие) печатные платы называются FR1 или FR2. Они, как правило, изготавливаются из бумаги и фенольной смолы (также известной как бакелит). Это более мягкий материал (поэтому более долговечные сверла с ЧПУ), и он полностью устраняет проблему со стекловолокном.Тем не менее, теперь есть фенольная смола, о которой нужно беспокоиться – она ​​распадается на фенол и формальдегид, и ни один из них не особенно хорош для вас, если не сказать больше. Эти химические вещества хорошо обнаруживаются по запаху при их токсичных концентрациях, поэтому, к счастью, это означает, что вы знаете о них задолго до того, как они станут проблемой. Интересно, что это те самые «фенолы», которые указаны в примечаниях к дегустации виски с хорошим торфом, и многим людям нравится запах старых печатных плат! Однако хорошая вентиляция всегда важна, какой бы материал вы ни использовали.

Мне удалось раздобыть пару плакированных медью плат “FR2”, которые, кажется, сделаны из бумаги и эпоксидной смолы, что на самом деле является мерой экономии, которая кажется самой безопасной комбинацией, но они кажутся довольно редкими (а эпоксидная смола наверное, не так уж и безопасно).

Аккуратное решение всего этого, которое мы используем, состоит в том, чтобы сначала нанести тонкий слой минерального масла на поверхность меди (его не нужно много). чтобы также предотвратить попадание большинства химических элементов в воздух, и его легко очистить впоследствии.

Другим простым дополнением в плане безопасности было помещение всего этого в перевернутую герметичную коробку. Это помогает еще больше уменьшить выбросы пыли и летучих соединений, но также снижает уровень шума. Поскольку фрезерование сложных досок может занять более часа, связанное с этим шумовое загрязнение, хотя и не громкое, не является незначительным с точки зрения раздражения.

Сбой (вышел за край, но ноутбук завис на полпути), но хорошие результаты для более сложной конструкции.

На данный момент мы смогли изготовить несколько рабочих печатных плат с помощью этого метода, что сэкономило нам кучу времени (в основном на доставку) и увеличило время изготовления прототипов до одного дня.Также минимальный размер заказа обычно составляет 10-20 досок, поэтому мы также экономим на материалах. Проектирование и фрезерование платы значительно быстрее для чего-либо нетривиального, чем использование полосовой доски, и в результате получаются платы меньшего размера. Для таких проектов, как шаблонная матрица или тканые роевые роботы, нам нужно производить много дубликатов одной и той же печатной платы, и именно здесь массовое производство оказалось действительно полезным, поэтому следующим тестом будет то, сколько дубликатов мы можем уместить на небольшой площади печати. и насколько последовательны результаты.

Компьютерное числовое управление – обзор

7.2.2 Механизм управления ЧПУ

ЧПУ – это процесс «ввода» набора последовательных инструкций в специально разработанный программируемый контроллер, а затем его использование для управления движениями станка, такого как как фрезерный станок, токарный станок или газовый резак. Программа направляет фрезу по заданной траектории с определенной скоростью вращения шпинделя и скоростью подачи, что приводит к получению заготовки желаемой геометрической формы.

Контроллеры ЧПУ могут работать в нескольких режимах, включая управление полярными координатами, компенсацию режущего инструмента, линейную и круговую интерполяцию, сохраненную погрешность шага, винтовую интерполяцию, постоянные циклы, жесткое нарезание резьбы резьбой и автоматическое масштабирование. Команда полярных координат — это система числового управления, в которой все координаты привязаны к определенному полюсу. Положение определяется полярным радиусом и полярным углом относительно этого полюса. Компенсация на режущий инструмент — это расстояние, на которое система ЧПУ должна сместить радиус инструмента от запрограммированной траектории.Линейная и круговая интерполяция — это запрограммированный путь машины, который кажется прямым или изогнутым, но на самом деле представляет собой серию очень маленьких шагов по этому пути. Точность станка можно значительно повысить за счет сохраненной компенсации ошибки шага, которая корректирует ошибку шага ходового винта и другие механические ошибки позиционирования. Спиральная интерполяция — это метод, используемый для изготовления отверстий большого диаметра в заготовках. Он обеспечивает высокую скорость съема металла при минимальном износе инструмента. Существуют машинные процедуры, такие как сверление, глубокое сверление, развертывание, нарезание резьбы, растачивание и т. д., которые включают ряд машинных операций, но задаются одним G-кодом с соответствующими параметрами.Жесткое нарезание резьбы — это функция ЧПУ, при которой метчик врезается в заготовку с точной скоростью, необходимой для идеального резьбового отверстия. Он также должен втягиваться с такой же точной скоростью; в противном случае это срежет отверстие и создаст нестандартное резьбовое отверстие. Автоматическое масштабирование преобразует параметры программы ЧПУ в соответствие с заготовкой.

Многие другие виды производственного оборудования и производственных процессов управляются другими типами программируемых контроллеров ЧПУ. Например, печь для термообработки может быть оборудована контроллером, который будет контролировать температуру и содержание кислорода, азота и углерода в атмосфере печи и автоматически изменять эти параметры для поддержания этих параметров в очень узких пределах.

(1) Система координат ЧПУ

Для программирования обрабатывающего оборудования ЧПУ необходимо определить стандартную систему координат, с помощью которой можно указать положение рабочей головки относительно рабочей детали. В ЧПУ используются две системы осей: одна для плоских и призматических деталей, а другая для деталей с осевой симметрией. Обе системы координат основаны на декартовой системе координат.

Система координат для плоских и призматических деталей состоит из трех линейных осей (x, y, z) в декартовой системе координат плюс трех осей вращения (a, b, c), как показано на рисунке 7.14. В большинстве станков оси x и y используются для перемещения и позиционирования рабочего стола, к которому прикреплена деталь, а ось z используется для управления вертикальным положением режущего инструмента. Такая схема позиционирования подходит для простых приложений с числовым программным управлением, таких как сверление и штамповка плоского листового металла. Программирование этих станков состоит не более чем из указания последовательности координат x–y. Оси вращения a, b и c задают угловые положения относительно осей x, y и z соответственно.Чтобы отличить положительные углы от отрицательных, используется правило правой руки. Оси вращения могут использоваться для одного или обоих из следующих действий: (1) ориентация рабочей детали для предоставления различных поверхностей для обработки или (2) ориентация инструмента или рабочей головки под некоторым углом относительно детали. Эти дополнительные оси позволяют обрабатывать детали сложной геометрии. Станки с возможностью вращения по оси обычно имеют четыре или пять осей; три линейные оси плюс одна или две оси вращения.Большинству систем ЧПУ не требуются все шесть осей.

Рисунок 7.14. Системы координат, используемые в числовом программном управлении: (а) для плоской и призматической работы и (б) для вращательной работы.

Оси координат для вращательной системы ЧПУ показаны на рис. 7.14(b). Эти системы связаны с токарными станками с числовым программным управлением и токарными центрами. Хотя заготовка вращается, это не одна из управляемых осей на большинстве этих токарных станков. Следовательно, ось Y не используется.Путь режущего инструмента относительно вращающейся заготовки определяется в плоскости x–z, где ось x — радиальное положение инструмента, а ось z — параллельна оси вращения детали.

Программист деталей должен решить, где должно быть расположено начало системы координат, что обычно основано на удобстве программирования. После того, как эта исходная точка обнаружена, оператору станка сообщается нулевое положение, чтобы режущий инструмент перемещался под ручным управлением в некоторую целевую точку на рабочем столе, где инструмент может быть легко и точно позиционирован.

(2) Управление движением — сердце ЧПУ

Основная функция любого контроллера ЧПУ — автоматическое, точное и последовательное управление движением. Все виды оборудования с ЧПУ имеют два или более направлений движения, называемых осями. Эти оси точно и автоматически определяют положение заготовки. Два наиболее распространенных типа осей, как упоминалось ранее, линейные (приводные по прямой траектории) и поворотные (приводные по траектории, вокруг которой вращается заготовка).

Вместо того, чтобы вызывать движение путем ручного поворота кривошипов и маховиков, как это требуется на обычных станках, станки с ЧПУ позволяют приводить в действие серводвигатели под управлением ЧПУ и по программе обработки детали.Все параметры движения; тип (быстрый, линейный и круговой), оси для перемещения, количество и скорость (скорость подачи) программируются почти на всех станках с ЧПУ.

На рис. 7.15 показано устройство линейной оси контроллера ЧПУ. В этом случае команда сообщает приводному двигателю, что он должен повернуться точное количество раз. Вращение приводного двигателя, в свою очередь, приводит во вращение шариковый винт, приводящий в движение линейную ось. Устройство обратной связи на противоположном конце шарико-винтовой передачи позволяет системе управления подтвердить выполнение заданного числа оборотов.

Рисунок 7.15. Станок с ЧПУ принимает заданное положение из программы ЧПУ. Приводной двигатель вращается на соответствующую величину, которая, в свою очередь, приводит в движение шариковый винт, вызывая линейное движение оси. Устройство обратной связи подтверждает, что произошло правильное количество оборотов шарико-винтовой передачи.

Хотя это довольно грубая аналогия, то же основное линейное движение можно найти в обычных настольных тисках. При вращении кривошипа тисков вращается ходовой винт, который, в свою очередь, приводит в движение подвижную губку тисков.Для сравнения, линейная ось на станке с ЧПУ чрезвычайно точна. Число оборотов приводного двигателя оси точно определяет величину линейного движения вдоль оси.

Во всех обсуждениях до этого момента предполагалось, что используется абсолютный режим программирования, при котором конечные точки для всех движений задаются от нулевой точки программы. Конечные точки для движения оси также могут быть указаны в инкрементальном режиме, в котором конечные точки для движений задаются от текущей позиции инструмента, а не от нулевой точки программы.Хотя нулевая точка программы должна быть точно определена тем или иным способом, то, как это делается, сильно различается от одного контроллера ЧПУ к другому. Более старый метод заключается в назначении нулевой точки в программе. С помощью этого метода программист вводит расстояние между нулем программы и начальным положением станка. Более новый и лучший способ присвоить программный нуль — это смещение в той или иной форме. Производители систем управления обрабатывающими центрами обычно называют смещения, используемые для назначения смещения нулевой точки программы.Производители токарных центров обычно называют смещениями, используемыми для назначения нулевой точки программы для каждого смещения геометрии инструмента.

Другие типы движения могут существовать в промышленных приложениях, но три наиболее распространенных типа доступны почти во всех формах оборудования с ЧПУ, а именно:

(a)

Быстрое перемещение или позиционирование. Этот тип движения используется для управления движением с максимально возможной скоростью станка, чтобы свести к минимуму непроизводительное время во время цикла обработки.Обычное использование включает перемещение инструмента в положение резки и из него, перемещение для очистки зажимов и других препятствий, а также вообще любое движение, не связанное с резанием, во время выполнения программы.

(б)

Прямолинейное движение. Это позволяет программисту задать идеально прямую линию и скорость движения (скорость подачи), которая будет использоваться во время движения. Прямолинейное движение можно использовать всякий раз, когда требуется прямолинейное движение резания, в том числе при сверлении, точении прямого диаметра, торца или конуса, а также при фрезеровании прямых поверхностей.Метод программирования скорости подачи варьируется от одного типа станка к другому, но в целом обрабатывающие центры позволяют задавать скорость подачи только в минутном формате (дюймы или миллиметры в минуту). Токарные центры также позволяют задавать скорость подачи в формате за оборот (дюймы или миллиметры за оборот).

(c)

Круговое движение. Этот тип движения заставляет станок совершать движения по круговой траектории и используется для создания радиусов во время обработки.Все точки, относящиеся к скорости подачи для прямолинейного движения, относятся и к круговому движению.

(3) Интерполяция

Для идеально прямого движения движения по осям x и y должны быть идеально синхронизированы, как показано на рис. 7.16. Кроме того, если обработка должна происходить во время движения, необходимо также указать скорость движения (скорость подачи). Для этого требуется линейная интерполяция, когда система управления будет точно и автоматически вычислять серию очень маленьких отклонений по одной оси, удерживая инструмент как можно ближе к запрограммированной линейной траектории.Кажется, что станок совершает идеально прямолинейное движение. Рисунок 7.16(a) показывает, что на самом деле делает система ЧПУ во время линейной интерполяции.

Рисунок 7.16. (а) Интерполяция для фактического движения, созданного с помощью линейной интерполяции. (b) На этом рисунке показано, что происходит во время круговой интерполяции.

Аналогичным образом, многие приложения для станков с ЧПУ требуют, чтобы станок мог формировать круговые движения, например, при формировании радиусов на токарных заготовках между торцами и витками, а также радиусов фрезерования на контурах на обрабатывающих центрах.Этот вид движения требует круговой интерполяции. Как и в случае с линейной интерполяцией, система управления сделает все возможное, чтобы создать траекторию, максимально близкую к запрограммированной. На рис. 7.16(b) показано, что происходит во время круговой интерполяции.

В зависимости от применения могут потребоваться другие типы интерполяции на токарных центрах с приводным инструментом. Для токарных центров, которые могут вращать инструменты (например, концевые фрезы) в револьверной головке и имеют ось с для вращения заготовки, удерживаемой в патроне, можно использовать интерполяцию в полярных координатах для фрезерования контуров вокруг периферии заготовки.Это позволяет программисту «сгладить» ось вращения, рассматривая ее как линейную ось для выполнения команд движения.

(4) Компенсация

Все типы станков с ЧПУ требуют компенсации. Хотя они применяются по разным причинам на разных типах станков, все формы компенсации предназначены для непредсказуемых условий, связанных с инструментами. Во многих приложениях пользователь ЧПУ столкнется с несколькими ситуациями, когда будет невозможно точно предсказать результат определенных проблем, связанных с инструментами, поэтому необходимо использовать ту или иную форму компенсации.

(a) Коррекция длины инструмента

Этот тип позволяет программисту игнорировать каждую длину инструмента при написании программы. Вместо вычисления позиций по оси Z на основе длины инструмента программист просто вводит компенсацию длины инструмента при первом приближении инструмента по оси Z к заготовке.

Во время настройки оператор вводит значение компенсации длины инструмента для каждого инструмента в соответствующем смещении. Это, конечно, означает, что инструмент должен быть сначала измерен.Если компенсация длины инструмента используется с умом, инструмент можно измерить в автономном режиме (в приборе для измерения длины инструмента), чтобы минимизировать время настройки. На рис. 7.17 показан один из популярных методов определения значения компенсации длины инструмента. В этом методе значением является просто длина инструмента.

Рисунок 7.17. При компенсации длины инструмента значение компенсации длины инструмента сохраняется отдельно от программы. Многие элементы управления ЧПУ позволяют использовать длину инструмента в качестве значения коррекции.

(b) Компенсация радиуса фрезы

Точно так же, как компенсация длины инструмента позволяет игнорировать длину инструмента, компенсация радиуса фрезы позволяет программисту забыть о радиусе фрезы при программировании контуров.Может быть очевидно, что компенсация радиуса фрезы используется только для фрез и только при фрезеровании на периферии фрезы. Программист никогда бы не подумал об использовании компенсации радиуса фрезы для сверла, метчика, развертки или другого инструмента для обработки отверстий.

Без такой компенсации траектория осевой линии всех фрез должна быть введена в программу, а движения запрограммированы в соответствии с точным диаметром фрезы. Это может быть достаточно сложно с простыми движениями, но когда контуры усложняются, такой расчет; стать очень трудным.

С компенсацией радиуса фрезы программист может использовать координаты рабочей поверхности, а не траекторию центральной линии инструмента, что устраняет необходимость во многих вычислениях. Стоит отметить, что речь сейчас идет о ручном программировании. Если у вас есть система автоматизированного производства (CAM), она, вероятно, может генерировать траекторию центральной линии так же легко, как и траекторию рабочей поверхности.

(c) Размерные коррекции инструмента

Этот тип компенсации применяется только к токарным центрам.Неизбежны небольшие ошибки в позиционировании инструмента при его настройке. Кроме того, одноточечные токарные или расточные инструменты начинают изнашиваться во время использования. Оба эти фактора будут напрямую влиять на размер обрабатываемой заготовки.

Размерные коррекции инструмента (также называемые просто коррекциями инструмента) необходимы, чтобы справляться с этими ошибками и позволять легко определять размеры точеных заготовок. Они устанавливаются как часть четырехзначного слова T. Первые две цифры указывают номер инструментальной станции, а вторые две цифры указывают номер смещения, который необходимо установить.Когда установлено смещение инструмента, система управления фактически смещает всю систему координат на величину смещения, как если бы оператор действительно мог перемещать инструмент в револьверной головке на величину смещения. Каждое размерное смещение имеет два значения; один для значения x и один для значения z. Оператор будет контролировать действия инструмента по обеим осям во время обработки заготовки.

(d) Другие типы компенсации

Типы компенсации, показанные до этого момента, были для обрабатывающих и токарных центров, но все виды оборудования с ЧПУ также имеют некоторую форму компенсации, позволяющую учитывать непредсказуемые ситуации.Например, станки с ЧПУ для проволочной электроэрозионной обработки (электроэрозионная машина) имеют два вида компенсации; один, называемый смещением проволоки, работает очень похоже на компенсацию радиуса фрезы и удерживает центральную линию проволоки на расстоянии от рабочей поверхности на длину радиуса проволоки плюс величину перегиба.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.