Типы станков с ЧПУ, используемых в передовом производстве

Соединенные Штаты производят сложное и высококачественное оборудование с начала индустриальной эры.От океанских судов и сложных медицинских устройств до космических кораблей, которые путешествуют по Солнечной системе и за ее пределами, американское производство всегда было в авангарде технологического развития. Однако с 1980-х годов общепринято считать, что США больше не являются производственной державой. Это основано на предвзятом наблюдении, что обычные и простые в сборке одноразовые предметы, такие как одежда, тостеры и отвертки, дешевле производить за границей с недорогой рабочей силой.

Хотя конечный продукт может стоить дешевле, покупатель часто обнаруживает, что качество импортных товаров посредственное, что является противоположностью их американского аналога.Более короткий срок службы более дешевых товаров приводит к преждевременной замене и чрезмерному количеству отходов на свалках. Это также может привести к накопленной стоимости, которая превышает первоначальную стоимость более долговечного и более дорогого отечественного продукта. Реальность такова, что любой продукт исключительного качества требует как высококвалифицированной рабочей силы, так и отличного сырья. Америка известна как своей квалифицированной рабочей силой, так и материальным достатком, поэтому эту продукцию можно производить здесь, в США.

Высокие стандарты качества в безопасном производственном оборудовании

Изготовленные в США товары длительного пользования, такие как самолеты, искусственные суставы и автомобили, имеют детали, которые изготавливаются с использованием высокоточных станков с компьютерным управлением с числовым программным управлением (ЧПУ).Эти станки программируются и управляются квалифицированными техниками-производителями, и обрабатывающая промышленность США полагается на этих станков как на основных участников нашей промышленной мощи.

Качество начинается с рабочей среды. Производственные предприятия в США должны соблюдать строгие правила техники безопасности, предписанные Управлением по охране труда и здоровья (OSHA). Машины необходимо проверять и обслуживать, чтобы они могли безопасно производить продукцию высочайшего качества. Стандарты контроля качества работают лучше всего, когда они выполняются внутри компании квалифицированной командой профессионалов под строгим контролем.

Когда безопасность и обеспечение качества оптимизированы, люди, работающие в обрабатывающей промышленности, могут сосредоточиться на своей цели – создании товаров длительного пользования высочайшего качества. В производстве качество всегда важнее количества. Качество не гарантируется, если продукция отправляется из США, где стандарты труда, окружающей среды и контроля качества не столь строги.

Качественное оборудование создает высококачественную продукцию

Станки с ЧПУ – это рабочая лошадка высокотехнологичного производства.Такие фирмы, как Haas Automation Inc., проектируют, производят и обслуживают обширную линейку станков с ЧПУ, которые используются самыми требовательными производителями. Именно на этих станках из сырья можно изготавливать сложные конструкции. Это достигается инструкциями, написанными техником для станка с ЧПУ. Все машины Haas следуют инструкциям, написанным на языках G-Code и M-Code.

Языки G-кода и M-кода для ЧПУ

Геометрический код, обычно называемый G-кодом, был разработан в 1950-х годах Массачусетским технологическим институтом (MIT) как способ управления автоматизированными станками.За последнюю половину 20-го века производители использовали и улучшили этот язык кодирования, чтобы идти в ногу с достижениями в производственных технологиях. Haas Automation разработала дополнительные команды для расширения исходного языка G-Code, сделав свою версию диалекта кода популярной и широко используемой машинистами по всей стране.

При эффективном кодировании в логический набор инструкций этот код затем загружается в компьютерный блок управления станка с ЧПУ. Затем операционная система машины считывает код и выполняет каждую команду в соответствии с инструкциями.Это то, что движет каждым движением машины в точном порядке. Код может быть написан для смены режущего инструмента или его перемещения в определенном направлении, в определенное время и с определенной скоростью. G-Code может быть написан для производства некоторых из самых сложных и детализированных форм из стали и алюминия, а также из более дорогих и стратегических металлов, таких как титан и магний.

Код различных функций, также известный как M-код, работает бок о бок с G-кодом. M-коды – это предварительно созданные подпрограммы со сценариями, очень похожие на макросы.Они используются для активации или деактивации сложных процессов. Они концептуально аналогичны подпрограммам, которые выполняются во время запуска персонального компьютера. Вместе G-коды и M-коды позволяют любому станку с ЧПУ создать объект большой сложности в соответствии с точными стандартами.

Типы станков с ЧПУ

Существует много видов станков с ЧПУ. Они варьируются от небольших фрезерных и токарных станков, используемых в независимых механических мастерских и профессиональных школах, до крупных мощных агрегатов, в которых имеется множество устройств, каждое из которых работает в трех-, четырех- и пятиосевом диапазоне.У некоторых также есть автоматические устройства смены инструмента, датчики контроля качества и, в некоторых случаях, роботизированная помощь при выполнении повторяющихся задач.

Вертикальный фрезерный центр VF-2TR

Это удивительный станок, который считается рабочей лошадкой в ​​отрасли. Этот станок способен полностью синхронно перемещаться по 5 осям и может позиционировать деталь практически под любым углом, необходимым для выполнения сложных задач обработки. Его можно преобразовать в 3-осевой станок, просто сняв цапфу со стола с Т-образным пазом станка.Этот вертикальный фрезерный центр (VMC) оснащен устройством смены инструмента на 20 и программным обеспечением для высокоскоростной обработки.

ST-10Y Токарно-фрезерный станок

Трехосевой токарный станок с превосходной мощностью и приводным инструментом, способный выполнять токарную и фрезерную обработку. Эта модель может быть оснащена устройством смены инструмента на 12 инструментов. Это станок, предназначенный для фрезерования, сверления и нарезания резьбы по оси Y на высоких скоростях. Эта высокопроизводительная модель известна своей отказоустойчивостью и надежностью в ситуациях, когда требуется высокая термическая стабильность.

Станок с ЧПУ TM-1P

TM-1P – это 3-осевой VMC.В стандартную комплектацию входит устройство смены инструмента на 10 инструментов. Эта модель может быть оснащена функцией вращения 4-й или 5-й оси. Интересно, что эта модель оснащена системой диалогового программирования, поэтому новый машинист может начать использовать машину до получения знаний о G-коде.

TM-1 / TL1 – Инструментальный фрезерный станок и токарный станок

M – фрезерный станок, а L – токарный станок. Станок с ЧПУ Haas TM-1 известен как инструментальный фрезерный станок. Это фавориты среди независимых мастерских и школ, потому что они доступны по цене и в то же время обладают множеством функций, присущих более крупным промышленным машинам.ТЛ-1 является токарным аналогом фрезы ТМ-1. Эти машины с широкими возможностями выбора и доступными по цене, также отлично подходят для стартапов, малых предприятий и учебных заведений. Эти модели идеально подходят для работы в индустрии ЧПУ. Изображенный здесь TL-1 оснащен системой диалогового программирования, поэтому новый машинист может начать использовать машину до получения знаний о G-коде, что является одной из многих причин, по которым Lincoln Tech использует эти модели в своих программах обучения.

Передовая робототехника в производстве с ЧПУ

Некоторые станки с ЧПУ совместимы с роботизированными манипуляторами, разработанными и изготовленными Universal Robots, в частности с моделями UR3e и UR10e.Эти роботизированные манипуляторы можно запрограммировать на перемещение заготовок в зону обработки и из нее, что экономит труд и время машиниста с ЧПУ.

Программа Lincoln Tech Advanced Manufacturing with Robotics в Махва, штат Нью-Джерси, познакомит студентов с интеграцией робототехники и станков с ЧПУ. Студенты изучат фундаментальные навыки, необходимые для безопасной настройки и эксплуатации роботов для автоматизации, и будут применять свои навыки в эксплуатации оборудования, программировании, устранении неполадок и диагностике, а также настройке машин с использованием автоматизации.

Все машины Haas, показанные выше, спроектированы и изготовлены здесь, в США. Они также являются примерами того, что американское производство так хорошо работает. Наша обрабатывающая промышленность основана на качестве и долговечности, и научиться пользоваться этими удивительными машинами – это одновременно искусство и наука. Люди, решившие заняться передовым производством, могут рассчитывать, что их навыки будут полезны и востребованы отечественными высокотехнологичными компаниями.

Модернизация позволяет станкам с ЧПУ работать.

Это может быть сверлильный стан, приобретенный во время расследования Уотергейта – стан, который тогда стоил 1 миллион долларов, но сегодня будет стоить в пять раз больше.Или, может быть, это промышленный обрабатывающий центр, который все равно производил бы хорошие детали, если бы вы только могли включить дисплей.

Неважно, сколько лет машине и сколько она стоит, могут быть веские причины для ее хранения. Во многих случаях это можно оправдать добавлением нового элемента управления и обновлением электроники.

Скорость Маха

Дэйв Элдридж, президент поставщика систем управления MachMotion, Ньюбург, штат Миссури, сказал, что вам следует задать себе ряд вопросов, прежде чем принимать решение за или против модернизации системы управления.”Какое время изготовления новой машины?” он сказал. «Если предположить, что ваш старый был занят, вы, вероятно, не сможете дождаться замены несколько месяцев. А как насчет стоимости? Хорошее эмпирическое правило состоит в том, что модернизация имеет смысл при цене, равной одной трети стоимости нового ЧПУ ».

Фрезерные станки с ЧПУ, гидроабразивные и плазменные столы – это лишь некоторые из типов станков, подходящих для модернизации. Изображение предоставлено MachMotion

Тогда нужно подумать о сбоях.Допустим, вы работаете с деталями на машине в течение 20 лет. Все инструменты настроены, процессы налажены, а оборудование находится в задней части цеха в окружении более новых станков. Вполне возможно, что к тому времени, когда вы подсчитаете затраты на оснастку и время простоя, необходимые для извлечения этого актива и переоснащения всего, было бы гораздо дешевле переоборудовать существующую машину с новым элементом управления.

Если вам вспомнилось время, когда вы добавили в свой ’67 Chevelle 4-цилиндровый карбюратор и высокопроизводительный распределительный вал только для того, чтобы через 2 месяца взорвать трансмиссию, Элдридж сказал, что аналогия не подходит.«Пока машина исправна с механической точки зрения, нет риска разрушения шарико-винтовой передачи или каких-либо других компонентов, несмотря на изначально более высокую производительность, обеспечиваемую заменой управления».

Новые собаки, новые трюки

Возможно, это лучший повод вдохнуть новую жизнь в уставший станок с ЧПУ: Элдридж сказал, что можно ожидать, что модернизированный станок будет производить гораздо больше деталей в час, чем когда-либо раньше, а также будет намного проще в эксплуатации.

«Мы предлагаем диалоговый интерфейс с полным набором возможностей трехмерного отображения», – сказал он.«Вы можете подойти к элементу управления, быстро набросать деталь или ввести размерные данные, смоделировать траектории инструмента, опубликовать код – и все готово. Если вы хотите программировать с помощью CAM-системы, это тоже хорошо. Это тот же G-код, который вы использовали в течение многих лет, но теперь вы можете запускать его на гораздо более мощном процессоре с сервоприводами, которые также намного более отзывчивы ».

Понятно, что современный центральный процессор и серводвигатели могут довести старое железо до неслыханного уровня производительности, но как насчет более новых станков? Элдридж сказал, что MachMotion недавно модернизировал трехлетний товарный станок с ЧПУ с новым управлением.Заказчик был «потрясен» достигнутым улучшением производительности.

«Возвращение к жизни старой машины, безусловно, является веской причиной для замены ее системы управления и электроники, но это все еще старая машина, и с ее помощью вы только многого добьетесь», – сказал он. «Но если взять относительно новый кусок железа, например, с высокоскоростным шпинделем, и обновить переднюю часть передовыми технологиями – мы видим в этом очень жизнеспособную рентабельность инвестиций для многих производственных компаний.”

Самостоятельная работа

Если речь идет о станке Fadal и вы достаточно технически подкованы, чтобы подключить приставку кабельного телевидения, вы можете позвонить Уолтеру Кальметту. Он президент компании Calmotion LLC, расположенной в Сан-Вэлли, штат Калифорния, которая специализируется на повышении производительности обрабатывающих центров известного бренда бело-голубых цветов.

«Это очень просто сделать», – сказал он. «Вы вытаскиваете основной ЦП и карты осей, заменяете их нашими, и в большинстве случаев вы готовы к работе в течение пары часов.Разница в том, что теперь у вас есть процессор, который в 20-30 раз быстрее, чем тот, который использовался в устаревшем элементе управления Fadal ».

Независимо от того, сколько лет Fadal, Calmotion может снова обновить систему управления и электронику. Изображение предоставлено Calmotion

Например, Калметт сказал, что один покупатель модернизировал 20-летний Fadal, купленный на аукционе. После инвестирования примерно 8000 долларов в компоненты управления и новый серводвигатель заказчик смог вдвое сократить время цикла обработки полостей пресс-формы.

Не было необходимости перепрограммировать какую-либо из его существующих рабочих мест. В отличие от старого устройства управления, ЧПУ Calmotion 527F может похвастаться возможностями Ethernet и USB и имеет достаточно встроенной памяти, так что капельная подача больших программ больше не нужна. Доступны сменные мониторы и клавиатуры, а также платы управления 4-й и 5-й оси. Кроме того, система управления Calmotion работает на всех когда-либо созданных машинах Fadal, вплоть до машин с однозначными серийными номерами.

«Когда-то у Fadal был один из ведущих элементов управления, но где-то в 90-х годах они позволили своим технологиям ослабнуть», – сказал Калметт.«Мы продолжили с того места, где они остановились, с более высокой скоростью обработки и значительно улучшенным контролем изменения скорости. Таких машин очень много. Они надежны, и с ними легко работать. Если вы можете время от времени обновлять элементы управления, нет причин выводить их из строя ».

От желудей до под ключ

Кейт МакКаллох, менеджер по техническим системам и маркетингу в Centroid Corp., Ховард, штат Пенсильвания, рад помочь магазинам модернизировать устаревшие товарные машины, но сказал, что большинство потребителей модернизированных систем управления пытаются спасти дорогие станки, специальное оборудование и машины, которые не работают. доступно больше.

Модернизация системы управления – отличный способ быстро вывести механически исправные станки с ЧПУ. Изображение предоставлено Centroid

«Мы установили наши средства управления на координатно-расточные станки, станки для ручного сверления, фрезерные станки, гидроабразивные станки, токарные станки с вертикальной револьверной головкой, ленточные патроны Hardinge – это длинный список», – сказал он. «Мы только что закончили работу для производителя фанеры, модернизируя его одноосевые вальцешлифовальные станки с 3-осевым управлением и настраиваемым диалоговым программным обеспечением.Все, что нужно сделать оператору, это ввести несколько значений, а обо всем остальном машина позаботится. Новые машины стоили 1,1 миллиона долларов, и мы смогли модернизировать их примерно за одну десятую этой суммы. Это было несложно ».

В другом случае Centroid модернизировал «действительно большую мельницу со станиной в Цинциннати, которая мощнее и жестче, чем все, что вы можете купить сегодня», с новой электроникой, продлив срок службы машины на 15 лет и сэкономив своему клиенту примерно 20 000 долларов в год на затратах на ремонт, Маккалок сказал.

Однако решение о модернизации выходит за рамки увеличения скорости обработки или текущих затрат на ремонт. Элементы управления для модернизации предлагают дополнительные функции, такие как измерение инструмента и интеграция с САПР. Качество деталей лучше, когда сервоприводы машины более отзывчивы. Операторы ценят улучшенную графику, расширенные функции настройки и ранее недоступные стандартные циклы. Между тем, владельцы мастерских ценят дополнительные деньги, не говоря уже о том, что простои оборудования – это уже история.

Как и другие поставщики ЧПУ, описанные в этой статье, элементы управления Centroid могут быть легко установлены конечным пользователем.Существует даже комплект ЧПУ «Acorn» за 299 долларов для клиентов, которые хотят построить свой собственный станок. Для тех, кто предпочитает оставить электронику кому-то другому, компания предлагает установку и обучение на месте. Существует также сеть сертифицированных на заводе дистрибьюторов станков, в том числе один в Чикаго, который обещает модернизировать станки Haas с ЧПУ всего за 8 часов.

«Существует так много высококачественных и сверхмощных машин, которые прослужат вечно, если вы будете содержать их в чистоте и смазке», – сказал Маккалок.«Это вишни, которые вы хотите выбрать для модернизации, потому что вы получите действительно хорошие результаты, когда закончите. Вы не боретесь с механическими проблемами; вы просто сражаетесь и ремонтируете старую электронику каждый день. Новый контроль устраняет все это ».

В чем разница между роботами и станками с ЧПУ?

Люди часто покупают робота, думая, что он будет похож на станок с ЧПУ. Это неправда, но границы между ними стираются.Вот основные различия между ними обоими.

В прошлом году генеральный директор RoboDK Альберт Нубиола дал интервью Robotics Industries Association о мифах, связанных с офлайн-программированием.

Один из поднятых им вопросов – это общая проблема, с которой люди сталкиваются, когда начинают работать с робототехникой: они думают, что робот будет вести себя так же, как их существующие станки с ЧПУ. Они разочаровываются, когда обнаруживают, что это неправда.

Во-первых, давайте проясним, что роботы – это не станки с ЧПУ.

Между двумя технологиями есть большие различия. Однако за последнее десятилетие эти различия становятся все меньше и меньше. Роботы теперь могут выполнять некоторые задачи обработки с сопоставимой производительностью, как мы обсуждали ранее в статье: Может ли робот превзойти станок с ЧПУ для обработки роботов?

Давайте в общих чертах рассмотрим две технологии, чтобы объяснить сходства и различия между ними.

Что такое станки с ЧПУ?

Отличительной чертой станков с числовым программным управлением (ЧПУ) является их точность.Они могут обеспечить высокую производительность для очень специфических операций обработки.

CNC – это давно зарекомендовавшая себя технология автоматизированной обработки. Первая машина была представлена ​​инженером Джоном Т. Парсонсом в 1950-х годах, незадолго до того, как был построен первый робот. С тех пор эти две технологии развивались параллельно.

«Деловая сторона» станка с ЧПУ – это либо подвижный инструмент, либо подвижное приспособление, либо и то, и другое. Обычно они могут перемещаться только по осям X, Y и Z, хотя иногда возможно управление ориентацией инструмента.Оси точно контролируются компьютером, что позволяет очень точно снимать материал по сравнению с ручной обработкой.

Задачи для станков с ЧПУ

В общем, отдельный станок с ЧПУ подходит только для одной задачи. Однако существует ряд различных станков, каждый из которых предназначен для определенной операции обработки.

Задачи, которые можно решить с помощью станков с ЧПУ, включают:

• Фрезерование – Управление вращающимся фрезерным инструментом для постепенного удаления слоев материала.
• Сверление – Позиционирование вращающегося сверла для создания отверстий в материале.
• Токарная обработка – Управление статическим инструментом для удаления материала с вращающейся детали.
• Протяжка – Управление статическим протяжным инструментом для вырезания многоугольной формы в вращающейся или статической заготовке.
• Пила – Управление вращающейся пилой для резки линий на заготовке.

Как видите, все задачи, которые могут выполнять станки с ЧПУ, являются очень специфическими операциями обработки.Для каждого из них вам, скорее всего, понадобится новый станок с ЧПУ (хотя токарная обработка и протяжка, например, могут выполняться на токарном станке с ЧПУ).

Что такое роботы?

Отличительной чертой роботов является их гибкость. Они могут выполнять огромное количество различных задач (не только механическую обработку). Более того, одного робота можно использовать для множества операций.

существует почти столько же лет, как и обработка с ЧПУ, первая из которых была представлена ​​Джозефом Ф. Энгельбергером в 1961 году.Хотя они сначала использовались для автоматизации задач в обрабатывающей промышленности (например, в автомобилестроении и авиакосмической промышленности), теперь они используются предприятиями практически во всех секторах.

Робот обычно состоит из жестких механических соединений, которые приводятся в движение точно управляемыми двигателями в суставах робота. В 6-осевых промышленных роботах (наиболее распространенный тип) каждое звено связано с предыдущим соединением, но другие роботы (например, декартовы или дельта-схемы) используют другие механические конфигурации.

Задачи для роботов

Было бы невозможно дать полный список всех возможных задач, для которых может использоваться робот.Единственное ограничение – это ваше воображение (и несколько практических ограничений технологии).

Задачи, которые можно выполнить с помощью робота, включают:

• Обработка – Многие из задач, которые могут выполнять станки с ЧПУ, также могут быть выполнены роботом… но не все. Эта возможность может быть причиной того, что некоторые люди не понимают различий между роботами и станками с ЧПУ.
• Pick and place – Перемещение объектов по рабочему пространству.
• Сварка – Точечная сварка, дуговая сварка, контактная сварка… все это возможно с помощью роботов.
• Сортировка – Тип выбора и места, требующий дополнительных датчиков для определения типа объекта.
• Покраска – Для робототехники подходит практически любая технологическая задача, связанная с перемещением инструмента по траектории.

С точки зрения задач, которые могут решить две технологии, мы можем обобщить разницу между роботами и станками с ЧПУ следующим образом:

Отдельный станок с ЧПУ обеспечивает высокую производительность для конкретной задачи обработки.

Один робот может выполнять множество задач с разной производительностью для каждой.

5 различий между роботами и станками с ЧПУ

Помимо задач, которые можно решить с их помощью, между двумя технологиями существуют различия в производительности и качестве.

Вот их 5:

1. Рабочее пространство – Рабочее пространство станка с ЧПУ обычно можно определить как небольшой куб. Роботы, напротив, обычно имеют большое сферическое рабочее пространство.
2. Программирование – станки с ЧПУ программируются с использованием G-кода. В наши дни это чаще всего создается программным обеспечением CAM, а не кодируется вручную. Роботы программируются с использованием языка программирования производителя, но программы могут быть сгенерированы многими другими методами программирования (включая G-код) через постпроцессор робота.
3. Точность – Станки с ЧПУ обычно более точны, чем роботы, с точностью до долей микрона. Точность робота можно повысить путем калибровки, но она, скорее всего, составит 100 микрон.
4. Жесткость – Станки с ЧПУ обычно имеют высокую жесткость по всем осям. Жесткость роботов обычно ниже, но она варьируется в зависимости от типа робота – например, Робот Scara имеет высокую жесткость по оси Z.
5. Особенности – Положение инструмента робота обычно вычисляется с помощью алгоритма обратной кинематики. Они могут создавать особенности – области рабочего пространства, которые в основном являются «мертвыми зонами», вызванными математикой внутри алгоритма.

Узнайте больше о различиях между станками с ЧПУ и роботами в нашей предыдущей статье.

Что лучше: робот или станок с ЧПУ?

В конечном счете, вы, вероятно, читаете эту статью, потому что хотите решить, действительно ли робот для вас.

Лучший способ узнать это – попробовать на себе! Вы можете бесплатно протестировать свое приложение с роботом в RoboDK, загрузив пробную версию. Попробуй!

Есть ли у вас какие-либо опасения по поводу роботов? Расскажите нам в комментариях ниже или присоединитесь к обсуждению на LinkedIn , Twitter , Facebook, Instagram или RoboDK Forum .

Какие отрасли используют станки с ЧПУ?

ЧПУ, ЧПУ, обработка позволяет создавать множество сложных деталей, необходимых в десятках отраслей промышленности. В то время как массовое производство работает для некоторых приложений, во многих отраслях промышленности требуются детали, изготовленные на заказ для конкретных целей. Способность точно проектировать и создавать детали с помощью компьютера побуждает многие компании искать станки с ЧПУ для своих операций. Все, от медицины до транспорта и многого другого, зависит от механической обработки деталей.Благодаря развитию как компьютеров, так и машин, этот процесс позволяет создавать более сложные индивидуальные конструкции, чем другие методы производства.

В каких отраслях используется оборудование с ЧПУ?

Точность имеет наибольшее значение в случаях жизни и смерти, например, тех, с которыми сталкиваются люди в медицинской, оборонной, нефтехимической, аэрокосмической и других отраслях промышленности. Отказ компонентов в этих секторах может подвергнуть риску жизни людей, что объясняет, почему предприятиям в этих областях требуется высочайшая точность при изготовлении деталей.Обработка с ЧПУ может обеспечить необходимый уровень точности, который может спасти жизни, когда это необходимо.

Производители в различных отраслях могут иметь собственные станки с ЧПУ для создания необходимой продукции. Эти машины могут использовать различные методы для работы с материалами, которые требуются сектору для создания своих частей. Другие предприятия могут выбрать профессиональную обрабатывающую промышленность с ЧПУ для выполнения своих заказов.

Хотя многие люди ассоциируют механическую обработку с металлом, машинисты успешно создают детали из других материалов, таких как фенольные смолы, пластмассы, жесткая пена и пена для резьбы.Эти альтернативные материалы повышают универсальность обработки, включая варианты, которые являются водостойкими, долговечными, непроводящими или имеют другие особенности, отсутствующие в металлах.

Machining использует множество различных типов устройств. Фрезерование, обработка винтов и токарная обработка работают различными способами, будь то токарная обработка инструментов или материала. Рабочие выбирают лучший метод, исходя из требуемой точности продукта и используемого содержимого. Возможные варианты:

• Токарная обработка: Как и токарный станок, фрезерные станки с ЧПУ обрабатывают материал, но весь процесс контролирует компьютер.Этот метод делает возможным массовое производство деталей по индивидуальному заказу.
• Обработка винтов: Обработка винтов требует настройки специалиста. Несмотря на необходимое дополнительное время, этот метод позволяет получать самые точные детали с точностью до 0,005 дюйма.
• Машинное фрезерование: Машинное фрезерование вращает инструменты вокруг детали, и фрезерные станки могут использовать множество инструментов для деталей с высокой детализацией.

Используя подходящий станок и материал для работы, станки с ЧПУ могут обслуживать широкий спектр различных отраслей промышленности.У каждой из этих отраслей есть свои потребности, а это означает, что не все способы обработки с ЧПУ подходят для каждого бизнеса. Даже компании одной отрасли могут найти разные применения для обработки с ЧПУ в своих нишах.

Узнайте о наших услугах по обработке с ЧПУ

1. Медицинская промышленность

Медицинская промышленность полагается на продукты, изготовленные по индивидуальному заказу, чтобы удовлетворить многие потребности своих пациентов. Однако многие устройства, используемые в медицинском секторе, одноразовые, чтобы защитить пациентов от инфекционных заболеваний.Предприятиям в этом секторе требуются точность и большие объемы для удовлетворения потребностей своих предприятий. Иногда компаниям могут потребоваться прототипы, прежде чем запрашивать полное производство, особенно если они тестируют новые идеи.

Различные типы станков с ЧПУ хорошо подходят для нужд медицины. Из-за разнообразия доступных материалов и устройств медицинские работники могут иметь широкий спектр деталей, созданных с помощью обработки с ЧПУ, в том числе:

• Имплантаты
• Ортопеды
• Корпуса электронные для устройств контроля
• Научно-исследовательское оборудование
• Экранированные корпуса
• Аппараты МРТ
• Электрические детали
• Индивидуальная упаковка для сохранения стерильности
• Производство, одобренное FDA
• Изделия из жаропрочной пластмассы
• Инструменты медицинские

Преимущества станков с ЧПУ в области медицины включают быстрое создание деталей по индивидуальному заказу.Тем не менее, работники этой отрасли также требуют производства этих деталей в среде, одобренной FDA. При разработке индивидуальных проектов компьютер позволяет инженерам увидеть деталь в 3D перед ее обработкой. Этот процесс гарантирует, что каждый компонент имеет точные требуемые размеры. Совместимые детали должны иметь минимально возможную погрешность во избежание медицинских ошибочных диагнозов и неисправности деталей.

2. Аэрокосмическая промышленность

Высокая скорость, быстрые воздушные потоки и экстремальное давление – это только три условия, с которыми сталкиваются устройства в аэрокосмической промышленности.Чтобы избежать повреждения самолета, инженеры должны точно сконструировать каждый компонент. Даже небольшая ошибка может вызвать воздушный поток, что приведет к лобовому сопротивлению или увеличению износа деталей.

Обработка с ЧПУ для аэрокосмической и авиационной промышленности должна соответствовать этим требованиям высокой точности, которые часто достигают 0,00004 дюйма. Машинисты должны создавать такие допуски для особо прочных материалов, необходимых в отрасли, таких как титан, алюминий, никель, сплавы, пластмассы и другие.Используемые материалы будут зависеть от созданных деталей и желаемых свойств этого компонента.

Детали, изготовленные для аэрокосмической и авиационной промышленности, включают несколько компонентов самолетов и устройств, которые их обслуживают, в том числе:

Применяя станки с ЧПУ для создания компонентов, авиакосмическая промышленность получает необходимые детали с очень жесткими допусками. Без возможности конструирования и создания множества точно изготовленных деталей авиационная и космическая промышленность, возможно, не достигла бы своего технологического уровня сегодня.Очень важно иметь простые средства создания экспериментальных произведений.

Обработка с ЧПУ – идеальный метод для изготовления прототипов деталей. Наличие трехмерного изображения в компьютере позволяет инженеру быстро вносить изменения в конструкцию на основе тестирования. После завершения можно начинать процесс обработки с ЧПУ для одной или нескольких деталей. Переход от индивидуального к массовому производству деталей для авиационной или аэрокосмической промышленности становится простым благодаря использованию станков с ЧПУ на протяжении всего процесса.

3. Транспортная промышленность

Многие аналогичные компоненты, созданные для авиационной промышленности, такие как детали двигателей, также могут использоваться в транспортных средствах. Так же, как исследования жизненно важны для авиационной и космической промышленности, они также играют роль в транспортном секторе. Конструкторам автомобилей и транспортных средств нужен способ физического тестирования прототипов, чтобы получить необходимую информацию о том, как изменить модель. Создание устройства с помощью обработки и тестирования с ЧПУ позволяет ускорить создание прототипа, соответствующего точным спецификациям.

В то время как в воздушной и космической промышленности требуются летательные аппараты, способные развивать скорость выше звука, транспортному сектору требуются прочные и долговечные компоненты, которые могут перевозить грузы по всей стране. Для изготовления деталей транспортной отрасли могут потребоваться станки с ЧПУ, в том числе те, которые используются на различных транспортных средствах, например:

• Судоходные суда
• Грузовые поезда
• Рельс пассажирский
• 18-колесные грузовые автомобили
• Легковые автомобили
• И другие

При использовании в высокоскоростных поездах высокие скорости создают дополнительную нагрузку на транспортные средства, требуя еще большей точности при установке деталей, используемых в вагонах поезда и двигателе.

Поскольку станки с ЧПУ могут изготавливать детали из нескольких типов материалов, все, от тормозов до деталей двигателя и даже инструментов, – это продукты, которые эти станки могут производить. Так же, как легковые автомобили становятся более эффективными, грузовые автомобили в транспортной отрасли претерпевают аналогичные изменения. Чтобы добиться быстрых изменений, необходимых для серии испытаний, инженеры могут использовать конструкции с ЧПУ для ускорения процесса исследований и разработок и более быстрого создания необходимых транспортных средств и деталей.

4. Нефтегазовая промышленность

Для создания больших машин, используемых на нефтеперерабатывающих заводах и буровых установках, нефтехимической промышленности нужны хорошо обработанные детали, которые точно подходят друг к другу. Без идеальной посадки клапан может протечь, поршень не сможет создавать давление или цилиндр может не заполниться. Для повышения производительности предприятия нефтехимическим компаниям требуются детали, обработанные с помощью ЧПУ.

Буровые установки – еще одно место, где детали должны иметь высокий допуск. В отличие от других объектов, буровые установки находятся на изолированных участках.Если компонент не работает должным образом, получение замены или ремонта может занять несколько дней после производства. Детали, изготовленные для использования на буровых установках, должны работать грамотно с первого раза и продолжать работать даже при наличии соленых брызг с моря, пыли из пустыни или снега с северных равнин.

Компоненты, используемые в нефтегазовой промышленности, которые можно производить с помощью станков с ЧПУ, включают детали для трубопроводов, нефтеперерабатывающих заводов и буровых установок, в том числе:

• Штыри
• Стержни
• Клапаны
• Поршни
• Цилиндры
• Свёрла

Скорость, с которой развивается нефтегазовая промышленность, требует быстрых ремонтов и периодической крупносерийной обработки деталей.Преимущества станков с ЧПУ для этого сектора включают возможность создавать специальные продукты для рабочих мест. Кроме того, с помощью ЧПУ можно производить крупные или мелкие детали для промышленности, а также компоненты, необходимые для электронного оборудования, которое все чаще используется в этом секторе.

5. Военная и оборонная промышленность

Подобно нефтехимической промышленности, в оборонном секторе используются детали, которые должны быть достаточно прочными даже для самых суровых условий окружающей среды. У вооруженных сил есть строгие правила, установленные правительством.Точно так же, как медицинские расходные материалы должны соответствовать правилам, установленным FDA, продукция военного назначения должна соответствовать государственным постановлениям.

Военная промышленность включает в себя так много секторов, что продукты и детали, созданные для обороны, могут напоминать продукты и детали, сделанные для других отраслей, таких как авиация, транспорт, электроника, морская промышленность, медицина и другие. Эти отрасли, однако, не имеют потребности оборонного сектора в том, чтобы идти в ногу с новейшими технологиями, имея при этом детали, которые надежны в самых труднодоступных местах, например:

• Коммуникационные компоненты
• Электроника
• Транспортные компоненты
• Детали самолета

Из-за характера безопасности конкретные продукты и процедуры, используемые для создания военной техники, требуют секретности.Тем не менее, этот сектор может получить преимущества от использования обработки с ЧПУ, таких как быстрое обновление, долговечные детали, создание деталей из прочных материалов и массовый выпуск одобренных деталей, требующих жестких допусков. Военные – это одна из отраслей промышленности с ЧПУ, которые могут потребовать регулярного обновления устройств, что позволяет этому сектору не отставать от потребности в новейших технологиях для обеспечения наилучшей защиты страны.

6. Электронная промышленность

Хотя обработка позволяет создавать большие детали, она также отлично подходит для проектирования небольших компонентов, таких как те, которые используются в электронной промышленности.При таких малых размерах некоторым элементам потребуется лазерная точность для достижения необходимой точности – до 10 микрометров.

В дополнение к электронике и изоляторам, обычно используемым в электрических устройствах, этой отрасли могут также потребоваться компоненты связи. Эти части могут защищать устройства связи от электронных помех или создавать электрические соединения между такими элементами, как:

• Радиаторы
• Корпуса усилителя
• Экранирование радиочастотных помех
• Электроизоляция

Чем меньше размеры деталей, тем жестче допуски.Когда дело доходит до электроники и электрических компонентов, в процессе микрообработки мало места для ошибок. Передача задачи резки и управления инструментами компьютеру увеличивает возможную точность до уровней, которые люди не могут достичь. Электронная промышленность значительно выигрывает от превосходной точности, обеспечиваемой ЧПУ для обработки компонентов, корпусов и других деталей.

7. Морская промышленность

Морская промышленность остается на плаву благодаря множеству компонентов, созданных с помощью станков с ЧПУ, которые используются в этом секторе.Поскольку на гидроциклах так много элементов, для которых требуются необычные материалы, механическая обработка позволяет создавать эти детали без особых усилий.

В отличие от других секторов, морская промышленность нуждается в большинстве вещей, которые она использует для обеспечения водонепроницаемости, потому что большинство компонентов будет подвергаться воздействию либо непосредственно воды, либо влажной среды вокруг озер, рек и океанов, что может привести к износу деталей. Поскольку большая часть электроники плохо работает в присутствии влаги, электрические устройства требуют особого внимания.Электроника на борту судов нуждается в корпусе, чтобы не допустить попадания в них воды. Кроме того, морские суда должны обладать стойкостью к коррозионному воздействию соленой воды.

Морская промышленность также нуждается в полной переносимости всего на борту судов. Компоненты, используемые в устройствах, должны быть долговечными и противостоять износу, потому что ремонт может не произойти, пока судно снова не достигнет берега. Другие части должны иметь идеальную посадку, чтобы они работали без сбоев. Для морской промышленности обработка с ЧПУ служит способом производства многих деталей на лодках, особенно тех компонентов, которые должны идеально сочетаться с другими, например:

• Изолирующие кожухи
• Винты
• Детали двигателя
• Электронные компоненты
• Формы-прототипы
• Детали лодки

ЧПУ приносит пользу морской отрасли благодаря своей способности изготавливать детали по индивидуальному заказу.Будь то большие судоходные суда или личные лодки, возможно, потребуется изменить детали на борту, чтобы создать корабль, отвечающий потребностям пользователя. Благодаря универсальности обработки с ЧПУ инженеры могут изготавливать как большие, так и мелкие детали, в зависимости от доступного оборудования. Морские пены бывают разных типов, включая жесткий полиуретан и термопластичный полиуретан, которые инженеры могут использовать для создания водостойких, легких и прочных деталей для лодок.

Узнайте больше о станках с ЧПУ для вашей отрасли

Обработка с ЧПУ остается полезным средством производства в различных отраслях промышленности.Возможность создавать детали из нескольких типов материалов, помимо металла и дерева, делает процессы ЧПУ предпочтительным вариантом для тех секторов, где требуются индивидуальные компоненты. Машинисты могут изготовить все, начиная от изоляционных корпусов и заканчивая медицинскими приборами и т. Д., В соответствии с требованиями заказчика.

Хотя многим предприятиям могут потребоваться небольшие заказы прототипов для тестирования, в конечном итоге им, вероятно, придется довести свои потребности до более значительных объемов производства. Когда объем имеет значение, выберите компанию, способную обрабатывать крупные заказы.