Станки с чпу это что: Фрезерные Станки с ЧПУ — это просто

alexxlab | 10.08.2020 | 0 | Разное

Содержание

особенности и разновидности :: ТОЧМЕХ

Основные сведения о станках и числовом программном управлении

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

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

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

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

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

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

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

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

Основные требования к операторам станков с ЧПУ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Особенности программирования, применяемые в станках с ЧПУ

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

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

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

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

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

Другие статьи по сходной тематике

Станки с ЧПУ


Одно из основных (на сегодняшний день) достижений эволюции систем управления промышленным оборудованием – это многофункциональные станки с ЧПУ. Всего за несколько лет новинка очень прочно обосновалась на современных производственных предприятиях. В чем же преимущества станков с ЧПУ, и какие перспективы открывает перед собой использование самого современного оборудования?

Станки с ЧПУ – это машины и аппараты, оснащенные компьютеризированной системой управления приводами технологического оборудования, а также элементами станочной оснастки. Как показала практика, наиболее востребованы фрезерные, гравировально-фрезерные токарные и прессовальные станки с ЧПУ.
Управляющим элементом машины является программное обеспечение, которое разрабатывается специалистами при помощи языков программирования. Структуру станка ЧПУ составляет:
-пульт (консоль вывода/ввода), предоставляющий возможность выбирать режим
-дисплей (операторская панель) для визуального контроля
-контроллер, решающий задачи формирования траектории движения режущего инструмента
-ПЗУ для долговременного хранения системных программ
-ОЗУ для временного хранения управляющих программ.

Преимущества станков с ЧПУ

Станки с ЧПУ способны выполнять самые различные операции технологического процесса. Вследствие того, что цикл работ автоматизирован, точность обработки детали или заготовки существенно увеличивается. Кроме того, станок с ЧПУ освобождает оператора от необходимости проведения необходимых расчетов – программа безошибочно функционирует в соответствии с подсчетами.

Станки с ЧПУ предоставляют возможность свести к минимуму роль оператора, а также меньше взаимодействовать с производственными аппаратами, вследствие чего повышается безопасность техпроцесса. Новейшие производственные линии способны функционировать даже в выходные дни. Управлять станком в этом случае допустимо посредством выделенной линии всемирной сети.

Новинка используется сырье в максимальной степени. Отходы и потери исходного материала при этом весьма незначительны. Современные технологии выгодны и ощутимым повышением производительности. Согласно последним подсчетам, высокая скорость и точность обработки деталей и заготовок предоставляет возможность увеличить эффективность производства в несколько раз.

Смотрите также:

Автоматическое управление

На сегодняшний день практически каждое предприятие, занимающееся механической обработкой, имеет в своем распоряжении станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Станки с ЧПУ выполняют все те же функции, что и обычные станки с ручным управлением, однако перемещения исполнительных органов этих станков управляются электроникой.

В чем же основное преимущество станков с ЧПУ и почему все большее число заводов предпочитает вкладывать деньги именно в современное оборудование с автоматическим управлением, а не покупать относительно дешевые универсальные станки?


Рис. 1.1. Универсальный сверлильно-фрезерный станок

Первым, очевидным плюсом от использования станков с ЧПУ является более высокий уровень автоматизации производства. Случаи вмешательства оператора станка в процесс изготовления детали сведены к минимуму. Станки с ЧПУ могут работать практически автономно, день за днем, неделю за неделей, выпуская продукцию с неизменно высоким качеством. При этом главной заботой станочника-оператора являются в основном подготовительно-заключительные операции: установка и снятие детали, наладка инструмента и т.

д. В результате один работник может обслуживать одновременно несколько станков.

Вторым преимуществом является производственная гибкость. Это значит, что для обработки разных деталей нужно всего лишь заменить программу. А уже проверенная и отработанная программа может быть использована в любой момент и любое число раз.

Третьим плюсом являются высокая точность и повторяемость обработки. По одной и той же программе вы сможете изготовить с требуемым качеством тысячи практически идентичных деталей. Ну и, наконец, числовое программное управление позволяет обрабатывать такие детали, которые невозможно изготовить на обычном оборудовании. Это детали со сложной пространственной формой, например штампы и пресс-формы.

Рис. 1.2. Фрезерный станок с ЧПУ фирмы Doosan

Стоит отметить, что сама методика работы по программе позволяет более точно предсказывать время обработки некоторой партии деталей и соответственно более полно загружать оборудование.

Станки с ЧПУ стоят достаточно дорого и требуют больших затрат на установку и обслуживание, чем обычные станки. Тем не менее их высокая производительность легко может перекрыть все затраты при грамотном использовании и соответствующих объемах производства.

Давайте разберемся, что же такое ЧПУ. Числовое программное управление – это автоматическое управление станком при помощи компьютера (который находится внутри станка) и программы обработки (управляющей программы). До изобретения ЧПУ управление станком осуществлялось вручную или механически.

Осевыми перемещениями станка с ЧПУ руководит компьютер, который читает управляющую программу (УП) и выдает команды соответствующим двигателям. Двигатели заставляют перемещаться исполнительные органы станка – рабочий стол или колонну со шпинделем. В результате производится механическая обработка детали. Датчики, установленные на направляющих, посылают информацию о фактической позиции исполнительного органа обратно в компьютер.

Это называется обратной связью. Как только компьютер узнает о том, что исполнительный орган станка находится в требуемой позиции, он выполняет следующее перемещение. Такой процесс продолжается, пока чтение управляющей программы не подойдет к концу.

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

Рис. 1.3. Стойка ЧПУ Heidenhain TNC

Технические возможности фрезерных станков с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ — это автоматизированный многофункциональный комплекс для обработки заготовок и получения готовых изделий из дерева, металла, стекла, пластика, камня и пр. Режим работы фрезерного станка зависит от материала заготовки, типа операции (черновое, чистовое резание), используемого инструмента (типа фрезы), вида готового изделия (плоское, цилиндрическое, трёхмерное), а также конструкции самого станка, системы охлаждения, рабочих размеров и высоты портала и т. д.

Параметры обработки

Фрезерование твёрдых материалов (таких как металл, текстолит) осуществляется на сравнительно высоких скоростях — порядка 20-24 тыс. об/мин. Обработка заготовок из дерева может осуществляться при 18 тыс. об/мин. Фрезерование мягких материалов (к примеру, пластика) чаще всего производится при 5-6 тыс. об/мин. Изменение скорости вращения шпинделя осуществляется с помощью инвертора под условия конкретного техпроцесса. Следует учитывать, что чрезмерное снижение частоты вращения крутящий момент на валу шпинделя падает. Компенсация этого (правда, лишь частичная) достигается поддержанием крутящего момента — специальной функцией инвертора.

Дополнительные опции

Современные станки с ЧПУ содержат всевозможные дополнительные устройства для облегчения работы и расширения технологических возможностей оборудования. Так при фрезеровании деревянных заготовок важнейшим моментом является исключение попадания мелкой пыли к ответственным узлам станка. Для обеспечения этого служит система очистки рабочей поверхности, путём всасывания и, таким образом, удаления стружки из зоны резания. Для изготовления сложных, фигурных изделий (например, балясин) фрезерный станок оснащается поворотным устройством, преобразующим координаты продольного перемещения заготовки в её поворот вокруг оси.

При чистовой обработке пластика для получения гладкой поверхности и зеркальных краёв среза фрезерование осуществляется однолезвийными спиральными фрезами с полированной канавкой.

При фрезеровании твёрдых материалов (сталей, камня) необходимо обеспечивать надёжное охлаждение фрезы. Для этого существуют различные системы, такие как охлаждение струёй жидкости под давлением (направленной на саму фрезу или омывающей область резания), или распылённым в виде мельчайших капель «масляным туманом». Ряд жидкостей также способствуют не только снижению температуры, но и уменьшению трения в паре «инструмент-заготовка». В этом случае жидкость носит аббревиатуру СОЖ (смазочно-охлаждающая).

Рабочая площадь и высота портала

выбираются исходя из габаритных размеров обрабатываемой заготовки. Естественно, рабочая площадь станка должна превышать размеры заготовки.

Высота портала (размеры оси Z) — это расстояние от верхней кромки рабочего стола до цанги фрезы на шпинделе. Высота выбирается исходя из максимальной толщины обрабатываемой заготовки. При выборе высоты также следует учесть запас на размер крепёжных механизмов (струбцин), но только если станок не оборудован вакуумным столом. При установке поворотного механизма (так называемой «четвёртой оси») для обработки тел вращения, высота портала должна быть не ниже 220 мм.

Жёсткость станка

Единая система, состоящая из станка, крепёжных элементов, фрезы и заготовки, испытывает деформацию от воздействия сил резания. Особенно опасны такие деформации, которые изменяют рабочий зазор между инструментом и поверхностью. Это снижает точность готовых изделий, а возникающие вибрации дополнительно ухудшают качество обрабатываемой поверхности, увеличивая её шероховатость.

Таким образом, жёсткостью системы станка называется её способность противодействовать деформации.

Необходимая жёсткость системы фрезерного станка является обязательным условием для применения высокоскоростных режимов, получения заданной точности и высокой производительности обработки.


Что такое ЧПУ? - Мастерская МДФ

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

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

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

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

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

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

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

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

Другие статьи…

Что такое ЧПУ. Видео

Станки с ЧПУ.

Отличительные особенности.

Основное отличие токарных станки с ЧПУ от с обычными станками заключается в расширенных технологических возможностях. Рассмотрим их подробнее.

Общеизвестно, что металлорежущие станки с ручным управлением используют другой уровень кинематических связей исполнительных органов между собой и источником движения. Эти связи осуществляются при помощи цепей механических элементов и передач. Это так называемые станки с механическими связями. В них широко используют коробки скоростей и передач, гитары сменных зубчатых колес, реверсы, управляемые в ручную.

Использование в станках систем числового программного управления (ЧПУ) означает замену традиционных нерегулируемых источников движения на управляемые по программе двигатели (асинхронные частотно-токовым управлением, постоянного тока и т. д.). Благодаря им и происходит регулировка скорости, направления, и, в некоторых случаях, пути движения. В результате механическая часть кинематической структуры станка (а следовательно, и его конструкции) упрощается, а ее характеристики повышаются.

Ниже приведен перечень основных отличительных особенностей станков с ЧПУ.

  1. Мощный привод главного движения до 20-40 и более кВт. В этом случае используются двигатели постоянного тока, которые позволяют осуществить бесступенчатое регулирование частоты вращения шпинделя. Также могут применяться трехфазные двигатели переменного тока с большим числом ступеней регулирования (18-20 и более). При этом верхние пределы частоты вращения шпинделя достигают 2000 об/мин. Пределы регулирования частоты вращения шпинделя — до 200 раз. Выбору шпинделя следует уделить особое внимание.
  2. Бесступенчатый привод движения подачи с очень широкими пределами регулирования величины подачи. Некоторые станки обладают величиной подачи в пределах от 1 до 1200 мм/мин, т. е. в 1200 раз. Многие модели превышают и эти показатели. Есть станки с пределами регулирования подач 0,1-10000 мм/мин. Это значит, что вы сами выбираете соответствующую условиям обработки подачу в каждом конкретном случае. Достигаются такие показатели благодаря шпинделям.
  3. Станки с ЧПУ снабжены двумя координатами. Управление каждой из них независимо. Это позволяет реализовать сложные траектории перемещения рабочих органов. Для не числовых систем управления (например, копировальной) это недостижимо.
  4. Скорость установочных перемещений суппорта станков с ЧПУ достигает 4,8 м/мин, есть также случаи до 10 м/мин. Чем выше скорость перемещений суппорта, тем меньше время его холостых перемещений.
  5. Для станков с ЧПУ характерна высокая точность изготовления и повышенную жесткость по сравнению с обычными станками. Эта характеристика становится залогом высокой точности обработки. У станков есть обширная инструментальная система (с 12 и более инструментов).

Фрезерный станок с ЧПУ – принцип работы, конструкция, видео

Развитие технологий стало причиной того, что компьютеры и другие передовые технические средства все активнее используются в повседневной жизни людей, а также в промышленности. Например, на современных промышленных предприятиях все чаще можно встретить фрезерный станок с ЧПУ, который управляется не руками оператора, а при помощи специальных компьютерных программ и соответствующих электронных устройств.

Фрезерный станок с числовым программным управлением

Благодаря такой системе управления значительно облегчается эксплуатация станка, а из процесса изготовления деталей исключается человеческий фактор, который может оказывать негативное влияние на их качество и точность обработки.

Принцип работы фрезерных станков

Фрезерное оборудование позволяет осуществлять различные технологические операции: резку, сверление, расчет расстояний между отверстиями, которые необходимо выполнять, а также ряд других. В качестве материалов, которые можно обрабатывать на таком оборудовании, могут выступать:

  • древесина;
  • черные, а также цветные металлы;
  • керамика;
  • полимерные материалы;
  • природный и искусственный камень.

Заготовки закрепляются на рабочем столе, а их обработка выполняется за счет вращающейся фрезы, которая и режет материал.

Станок с ЧПУ обрабатывает металлическую заготовку

Фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, выпускаются в различном конструктивном исполнении.

Консольного типа:

  1. модели, обладающие широкой универсальностью;
  2. горизонтального типа;
  3. вертикального типа.

Бесконсольной конструкции:

  1. вертикальные;
  2. горизонтальные.

Самыми популярными и, соответственно, распространенными являются фрезерные станки с ЧПУ консольного типа. На консоль закрепляется обрабатываемая заготовка, и именно этот рабочий орган совершает движения по отношению к режущему инструменту. Сам шпиндель такого станка не движется, он жестко зафиксирован в одной позиции.

Обработка на фрезерных станках бесконсольного типа осуществляется за счет того, что перемещаться в них может как рабочий стол, который движется в двух направлениях, так и шпиндель, способный изменять свою позицию в вертикальной плоскости, а также во всех остальных направлениях.

Основные узлы фрезерного станка с ЧПУ

Станок фрезерной группы с ЧПУ автоматически выполняет операции, информация о которых предварительно записана на один из носителей. Программы, которые управляют его работой, могут быть нескольких типов.

  • Позиционные, предполагающие фиксацию координат конечных точек, по которым и выполняется обработка заготовки. Такое программы используются для управления станками сверлильной и расточной группы.
  • Контурные, управляющие траекторией обработки заготовки. Они используются для управления станками круглошлифовальной группы.
  • Комбинированные, которые объединяют в себе возможности программ контурного и позиционного типа. Такими программами управляются станки, относящиеся к многоцелевой категории.
  • Многоконтурные. С их помощью можно управлять всеми функциональными возможностями станка, они являются самыми сложным типом ПО. При помощи таких программ обеспечивается управление широкоформатным оборудованием.

Фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, обладают целым рядом значимых преимуществ:

  • позволяют увеличить производительность обработки в 2–3 раза;
  • дают возможность изготавливать детали с высокой точностью;
  • минимизируют объем ручного труда, что позволяет уменьшить штат обслуживающего персонала;
  • сокращают время, необходимое для подготовки заготовок;
  • минимизируют время обработки деталей.

Разновидности оборудования

Станки фрезерной группы, оснащенные ЧПУ, в зависимости от того, какой материал на них обрабатывается, подразделяются на следующие категории:

  1. для работы по металлу;
  2. для обработки заготовок из древесины;
  3. фрезерно-гравировальной группы.

Большую категорию оборудования данной группы составляют станки, на которых обрабатываются детали, выполненные из различных металлов:

  1. настольные фрезерные станки, оснащенные ЧПУ;
  2. обрабатывающие центры, отличающиеся высокой функциональностью;
  3. станки широкоуниверсального типа;
  4. токарно-фрезерной категории;
  5. сверлильно-фрезерной группы.

Фрезерные станки, управляемые при помощи специальных программ, можно использовать и для оснащения домашней мастерской, так как они отличаются простотой эксплуатации и дают возможность изготавливать детали из металла, выполненные с высокой точностью своих геометрических параметров.

Фрезерный станок с ЧПУ за работой

На предприятиях, которые производят мебель, а также в строительных компаниях применяются фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, с помощью которых выполняется обработка заготовок из древесины. На таких станках обрабатываются изделия из древесины, а также заготовки из полимеров, алюминиевых сплавов, фанеры и ДСП.

Станок с ЧПУ, на котором возможно выполнять операции гравировки, применяется для обработки изделий, изготовленных из металла, натурального и искусственного камня, бетона и ряда других материалов. С его помощью изготавливают декоративные каменные колонны, статуэтки, другие изделия, выполняющие исключительно декоративную функцию. Такие станки по металлу и ряду других материалов чаще всего используют для производства различных рекламных конструкций.

По принципу работы и своей производительности фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, могут быть следующих категорий:

  • отличающиеся небольшими габаритами и невысокой производительностью — мини станки;
  • настольного типа;
  • вертикально-фрезерного типа;
  • широкоформатные.

Станки, которые используются для оснащения домашней мастерской, нельзя назвать профессиональными, их преимущественно используют для полезного хобби. Такие фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, отличаются невысокой стоимостью, поэтому ими часто оснащаются мастерские различных учебных заведений: школы, технические училища, ВУЗы и др.

Оборудование настольного типа обладает рядом весомых преимуществ:

  1. невысокая стоимость;
  2. исключительная мобильность;
  3. простота эксплуатации и конструктивного исполнения.

Такие станки, несмотря на свою компактность, способны выполнять различные технологические операции по металлу и другим материалам: фрезерование, сверление, растачивание.

Для обработки заготовок, обладающих большими габаритами, используются вертикально-фрезерные станки. В качестве рабочих инструментов на них применяются сверла, фрезы цилиндрического, концевого, фасонного и торцевого типа. С помощью такого оборудования, которым преимущественно оснащаются крупные производственные предприятия, можно выполнять обработку как горизонтальных, так и вертикальных поверхностей.

Широкоформатные фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, полностью соответствуют своему названию: в их конструкции имеется специальная рабочая головка, которая может поворачиваться в любом направлении. Благодаря своей универсальности такие станки чаще всего используются для оснащения цехов нестандартного оборудования и инструментальных участков.

Широкоформатный фрезерный станок с ЧПУ

Обзор станков

Прежде чем решить вопрос, какой фрезерный станок выбрать для оснащения домашней мастерской или производственного предприятия, важно ознакомится с характеристиками оборудования, которое предлагается на современном рынке. На сегодняшний день наиболее востребованным являются фрезерные станки, производимые в следующих странах:

  • Германия;
  • Италия;
  • Австрия;
  • Китай;
  • Северная Корея;
  • Малайзия;
  • США;
  • Тайвань;
  • Чехия;
  • Турция.

Пятикоординатный фрезерный станок

Наиболее известными компаниями, которые производят и реализуют фрезерные станки с ЧПУ, являются:

  • GCC Jaguar;
  • Redwood;
  • RuStan;
  • JCC;
  • Hyundai Wia;
  • Kami;
  • Zenitech.

Одними из самых быстрых станков, которые также отличаются широким разнообразием настроек и дополнительных функций, являются модели торговой марки GCC Jaguar.

Широким разнообразием ассортимента станков для обработки деталей из металла и других материалов отличается компания JCC. В каталоге данного производителя представлены станки с ЧПУ следующего назначения:

  1. универсального типа, предназначенное для выполнения гравировальных и фрезерных работ;
  2. для обработки изделий из древесины и металла;
  3. прошивные станки электроэрозийного типа;
  4. оборудование фрезерно-токарной группы.

Передовые программные продукты, с помощью которых управляются станки данной торговой марки, позволяют задействовать весь их потенциал.

Вертикально-фрезерный с ЧПУ МА655

Фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, торговой марки RuStan — это, преимущественно, оборудование широкоуниверсального типа, с помощью которого можно выполнять широкий перечень технологических операций. Отличает модели данной торговой марки и то, что при их приобретении можно воспользоваться разнообразными скидочными программами, а также возможностью гарантийного и постгарантийного обслуживания.

По-настоящему уникальными являются фрезерные станки с ЧПУ, выпускаемые под торговой маркой Redwood. Они способны выполнять обработку деталей в формате 2d и 3d. Реализация технологии 3d предполагает, что по заданной программе из заготовки получают объемную деталь, полностью соответствующую заданным геометрическим параметрам.

Главным принципом работы специалистов, занимающихся выпуском фрезерного оборудования торговой марки Kami, является производство высококачественной продукции. При помощи станков данной торговой марки можно обрабатывать не только металл, но и детали из камня, древесины, пластика и даже стекла.

Компания Hyundai Wia специализируется на выпуске станков с ЧПУ, на которых производится продукция для аэрокосмической и автомобильной промышленности. Программы, которые используются для их управления, предполагают минимальное вмешательство со стороны человека и значительно упрощают использование подобного оборудования.

Фрезерный станок от немецкого производителя Zenitech

В каталоге известного производителя Zenitech преобладает профессиональное фрезерное оборудование с ЧПУ, предназначенное для обработки деталей из металла и древесины.

На современном рынке широко представлено фрезерное оборудование с ЧПУ торговой марки Инвест Адам. Основными преимуществами моделей, которые отличаются своей компактностью и универсальностью, являются:

  • высокая точность обработки;
  • эффективность и производительность;
  • управляющие программы могут воспроизводиться неоднократно;
  • конструкция отличается высокой надежностью;
  • связь с компьютером, который управляет работой оборудования, осуществляется через обычный USB-порт.

Для оснащения домашней мастерской и крупного производственного предприятия можно использовать фрезерный станок с ЧПУ, выпущенный немецкой компанией BZT. Отличает станки данной торговой марки высокая устойчивость, надежность фиксации заготовок, точность и оперативность обработки. Удобным является и то, что станки данной торговой марки могут работать практически на любом программном обеспечении.

На стоимость фрезерного станка с ЧПУ оказывают влияние следующие параметры:

  • сложность конструкции оборудования и его тип;
  • тип производства, для которого предназначено оборудование;
  • страна производитель и торговая марка;
  • функциональность станка.

Наиболее простой конструкцией обладают настольные станки с ЧПУ, которые и стоят значительно дешевле более функционального оборудования. Чтобы сэкономить на приобретении фрезерного станка, выбирайте оборудование отечественных производителей. В среднем, стоимость настольного фрезерного оборудования с ЧПУ составляет порядка 4000 долларов США. Варьироваться такая цена может от ряда факторов: габариты станка и рабочего стола, мощность двигателя, вес оборудования и его функциональность.

Стоимость оборудования вертикально-фрезерной группы с ЧПУ варьируется в пределах от 7000 до 25000 долларов США. Цена конкретной модели оборудования зависит от ее мощности, количества оборотов шпинделя и точности обработки.

Отечественный станок ГФ2171

Широкоформатные фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, являются самыми дорогими в своей категории, так как они позволяют выполнять широкий спектр технологических операций. Высокая стоимость такого оборудования окупается тем, что его можно эксплуатировать в достаточно интенсивном режиме. Перечень операций, которые можно выполнять при помощи оборудования данной категории, впечатляет:

  1. раскройка заготовок;
  2. фрезерование поверхностей различного типа;
  3. полировальные операции;
  4. сверление;
  5. расточные операции.

Как правильно выбирать фрезерный станок

Выбирать фрезерный станок, оснащенный ЧПУ, следует не по рекламному видео, а по функциональным возможностям такого оборудования и его техническим характеристикам. Руководствоваться в данных ситуациях необходимо следующими критериями:

  • тип станка, который необходим для выполнения определенных задач;
  • преимущества и недостатки определенных моделей;
  • размеры рабочего стола;
  • наличие в конструкции Т-образного паза, который способствует более удобному закреплению заготовки;
  • напряжение, необходимое для работы станка с ЧПУ;
  • функциональные возможности;
  • категория: настольные, мини или профессиональные;
  • гарантийные обязательства, которые предоставляет производитель.
Ну и, конечно, по выбранному оборудованию можно просмотреть и видео от производителя, которое даст возможность понять, какими характеристиками оно обладает. Не следует выбирать станок с ЧПУ, способный выполнять те функции, которые вам никогда не пригодятся.

Что такое станок с ЧПУ?

История станков с ЧПУ

Джон Т. Парсонс (1913-2007) из Parsons Corporation в Траверс-Сити, штат Мичиган, считается пионером числового управления, предшественника современных станков с ЧПУ. За свою работу Джона Парсонса называют отцом 2-й промышленной революции. Ему нужно было производить сложные лопасти вертолетов, и он быстро понял, что будущее производства связано с подключением машин к компьютерам. Сегодня детали, изготовленные с помощью ЧПУ, можно найти практически во всех отраслях промышленности.Благодаря станкам с ЧПУ у нас есть менее дорогие товары, более сильная национальная оборона и более высокий уровень жизни, чем это возможно в неиндустриальном мире. В этой статье мы рассмотрим происхождение станков с ЧПУ, различные типы станков с ЧПУ, программы станков с ЧПУ и распространенные практики в цехах станков с ЧПУ.

Машины встречаются с компьютером

В 1946 году слово «компьютер» означало вычислительную машину, управляемую перфокартой. Несмотря на то, что Parsons Corporation раньше производила только один гребной винт, Джон Парсонс убедил Sikorsky Helicopter в том, что они могут производить чрезвычайно точные шаблоны для сборки и производства гребных винтов.В конце концов он изобрел компьютерный метод с перфокартой для вычисления точек на лопасти винта вертолета. Затем он попросил операторов повернуть колеса в эти точки на фрезерном станке в Цинциннати. Он провел конкурс на название этого нового процесса и дал 50 долларов тому, кто придумал «Числовое управление» или NC.

В 1958 году он подал патент на подключение компьютера к машине. Его заявка на патент поступила за три месяца до MIT, который работал над концепцией, которую он начал. Массачусетский технологический институт использовал его концепции для создания оригинального оборудования, а Mr.Лицензиат Парсонса (Bendix) передал сублицензию IBM, Fujitusu и GE, среди прочих. Концепция NC медленно приживалась. По словам г-на Парсонса, люди, продававшие эту идею, были компьютерщиками, а не производителями. Однако к началу 1970-х годов армия США сама популяризировала использование компьютеров с ЧПУ, создавая и сдавая их в аренду многочисленным производителям. Контроллер ЧПУ развивался параллельно с компьютером, повышая производительность и автоматизируя производственные процессы, особенно механическую обработку.

Что такое обработка с ЧПУ?

Станки с ЧПУ производят детали по всему миру почти для каждой отрасли. Они создают вещи из пластика, металлов, алюминия, дерева и многих других твердых материалов. Слово «ЧПУ» означает компьютерное числовое управление, но сегодня все называют его ЧПУ. Итак, как вы определяете станок с ЧПУ? Все автоматизированные машины управления движением состоят из трех основных компонентов - функции команд, системы привода / движения и системы обратной связи. Обработка с ЧПУ - это процесс использования станка с компьютерным управлением для производства детали из твердого материала различной формы

ЧПУ зависит от цифровых инструкций, обычно выполняемых с помощью программного обеспечения для автоматизированного производства (CAM) или компьютерного проектирования (CAD) как SolidWorks или MasterCAM. Программное обеспечение записывает G-код, который может прочитать контроллер на станке с ЧПУ. Компьютерная программа на контроллере интерпретирует конструкцию и перемещает режущие инструменты и / или заготовку по нескольким осям, чтобы вырезать нужную форму из заготовки. Автоматический процесс резки намного быстрее и точнее, чем ручное перемещение инструментов и деталей, которое осуществляется с помощью рычагов и шестерен на старом оборудовании. Современные станки с ЧПУ содержат несколько инструментов и выполняют множество типов разрезов. Количество плоскостей движения (осей), а также количество и типы инструментов, к которым станок может получить доступ автоматически во время процесса обработки, определяют, насколько сложной может быть заготовка с ЧПУ.

Как использовать станок с ЧПУ

Станки с ЧПУ должны получить навыки программирования и обработки металлов, чтобы в полной мере использовать возможности станка с ЧПУ. Профессионально-технические училища и программы ученичества часто знакомят студентов с ручными токарными станками, чтобы научиться резать металл. Машинист должен уметь представить себе все три измерения. Сегодняшнее программное обеспечение делает изготовление сложных деталей проще, чем когда-либо, потому что форму детали можно нарисовать виртуально, а затем программное обеспечение может предложить траектории инструмента для изготовления этих деталей.

Тип программного обеспечения, обычно используемого в процессе обработки с ЧПУ

Компьютерное рисование (CAD)

Программное обеспечение CAD является отправной точкой для большинства проектов с ЧПУ. Существует множество различных программных пакетов САПР, но все они используются для создания проектов. Популярные программы САПР включают AutoCAD, SolidWorks и Rhino3D. Существуют также облачные решения САПР, и некоторые из них предлагают возможности CAM или лучше интегрируются с программным обеспечением CAM, чем другие.

Компьютерное производство (CAM)

Станки с ЧПУ часто используют программы, созданные с помощью программного обеспечения CAM.CAM позволяет пользователям создавать «дерево заданий» для организации рабочего процесса, установки траекторий движения инструмента и запуска моделирования резки до того, как машина выполнит реальную резку. Часто программы CAM работают как надстройки к программному обеспечению САПР и генерируют g-код, который сообщает инструментам ЧПУ и движущимся частям детали, куда двигаться. Мастера в программном обеспечении CAM упрощают программирование станка с ЧПУ. Популярное программное обеспечение CAM включает Mastercam, Edgecam, OneCNC, HSMWorks и Solidcam. Согласно отчету за 2015 год, на Mastercam и Edgecam приходится почти 50% доли рынка высокопроизводительных камер CAM.

Что такое распределенный числовой контроль?

Прямое числовое управление, которое стало распределенным числовым управлением (DNC).

Прямое числовое управление использовалось для управления программами ЧПУ и параметрами станка. Это позволяло программам перемещаться по сети с центрального компьютера на бортовые компьютеры, известные как блоки управления машиной (MCU). Первоначально он назывался «Прямое числовое управление», и в нем не требовалась бумажная лента, но когда компьютер вышел из строя, все его машины вышли из строя.

Распределенное числовое управление использует сеть компьютеров для координации работы нескольких станков путем подачи программы в ЧПУ. Память ЧПУ содержит программу, и оператор может собирать, редактировать и возвращать программу.

Современные программы ЧПУ могут выполнять следующее:

  • Редактирование - Может запускать одну программу ЧПУ, в то время как другие редактируются
  • Сравнить - Сравнение исходных и отредактированных программ ЧПУ бок о бок и просмотр правок
  • Перезапустить - Когда инструмент прерывает работу программы, ее можно остановить и перезапустить с того места, где она остановилась.
  • Отслеживание заданий - Операторы могут синхронизировать задания и отслеживать настройку и время выполнения, например
  • Отображение чертежей - Показывать фотографии, чертежи САПР инструментов, приспособлений и отделочных деталей Расширенные интерфейсы экрана - Обработка одним касанием
  • Расширенное управление базой данных - Организует и поддерживает данные, где их можно легко извлечь

Сбор производственных данных (MDC)

Программное обеспечение MDC может включать в себя все функции программного обеспечения DNC, а также собирать дополнительные данные и анализировать это для общей эффективности оборудования (OEE). Общая эффективность оборудования зависит от следующего: Качество - количество продуктов, которые соответствуют стандартам качества из всех произведенных продуктов Доступность - процент запланированного времени, в течение которого указанное оборудование работает или производит детали Производительность - фактическая скорость работы по сравнению с запланированной или идеальной работой скорость оборудования.

OEE = Качество x Доступность x Производительность

OEE - ключевой показатель производительности (KPI) для многих механических цехов.

Решения для мониторинга машин

Программное обеспечение для мониторинга машин может быть встроено в программное обеспечение DNC или MDC или приобретено отдельно.С помощью решений для мониторинга машин такие машинные данные, как настройка, время работы и время простоя, автоматически собираются и объединяются с человеческими данными, такими как коды причин, чтобы обеспечить как историческое, так и текущее понимание того, как выполняются задания. Современные станки с ЧПУ собирают до 200 типов данных, а программное обеспечение для мониторинга станков может сделать эти данные полезными для всех, от цеха до верхнего этажа. Такие компании, как Memex, предлагают программное обеспечение (Tempus), которое принимает данные с любого типа станков с ЧПУ и помещает их в стандартизированный формат базы данных, который может отображаться в виде понятных диаграмм и графиков.Стандарт данных, используемый большинством решений для мониторинга машин, получивший распространение в США, называется MTConnect. Сегодня многие новые станки с ЧПУ оснащены оборудованием для предоставления данных в этом формате. Старые машины по-прежнему могут предоставлять ценную информацию с помощью адаптеров. Мониторинг станков с ЧПУ стал основным только в последние несколько лет, и постоянно разрабатываются новые программные решения.

Какие бывают типы станков с ЧПУ?

Сегодня существует бесчисленное множество различных типов станков с ЧПУ.Станки с ЧПУ - это станки, которые режут или перемещают материал в соответствии с программированием контроллера, как описано выше. Тип резки может варьироваться от плазменной резки до лазерной, фрезерной, фрезерной и токарной. Станки с ЧПУ могут даже собирать и перемещать предметы на сборочной линии.

Ниже приведены основные типы станков с ЧПУ:

Токарные станки: Этот тип ЧПУ поворачивает заготовку и перемещает режущий инструмент к заготовке. Базовый токарный станок является 2-осевым, но можно добавить гораздо больше осей, чтобы увеличить возможную сложность резки.Материал вращается на шпинделе и прижимается к шлифовальному или резьбовому инструменту, который принимает желаемую форму. Токарные станки используются для изготовления симметричных объектов, таких как сферы, конусы или цилиндры. Многие станки с ЧПУ многофункциональны и сочетают в себе все виды резки.

Фрезерные станки: Фрезерные станки с ЧПУ обычно используются для резки больших размеров дерева, металла, листов и пластмасс. Стандартные маршрутизаторы работают с 3-осевой координатой, поэтому они могут резать в трех измерениях. Однако вы также можете купить 4,5- и 6-осевые станки для прототипов моделей и сложных форм.

Фрезерование: Ручные фрезерные станки используют маховики и ходовые винты для крепления режущего инструмента к заготовке. На фрезерном станке с ЧПУ ЧПУ перемещает шарико-винтовые пары высокой точности в точные запрограммированные координаты. Фрезерные станки с ЧПУ бывают самых разных размеров и типов и могут работать на нескольких осях.

Плазменные резаки : В плазменных резаках с ЧПУ для резки используется мощный лазер. Большинство плазменных резаков вырезают запрограммированные формы из листа или пластины.

3D-принтер: 3D-принтер использует программу, чтобы указать ему, где положить небольшие кусочки материала для создания желаемой формы.Трехмерные детали строятся слой за слоем с помощью лазера для отверждения жидкости или энергии по мере роста слоев.

Станок для захвата и установки: станок с ЧПУ для захвата и размещения работает аналогично фрезерному станку с ЧПУ, но вместо резки материала у станка есть множество маленьких сопел, которые собирают компоненты с помощью вакуума, перемещают их в желаемое место и кладут их вниз. Из них делают столы, материнские платы компьютеров и другие электрические узлы (помимо прочего).

Станки с ЧПУ могут многое.Сегодня компьютерные технологии можно использовать практически на машинах. ЧПУ заменяет человеческий интерфейс, необходимый для перемещения деталей машины для получения желаемого результата. Сегодняшние ЧПУ способны начинать с сырья, такого как стальной блок, и изготавливать очень сложные детали с точными допусками и удивительной повторяемостью.

Собираем все вместе: как производственные цеха станков с ЧПУ делают детали

Работа с ЧПУ включает в себя как компьютер (контроллер), так и физическую установку. Типичный процесс в механическом цехе выглядит следующим образом:

Инженер-конструктор создает проект в программе CAD и отправляет его программисту с ЧПУ.Программист открывает файл в программе CAM, чтобы выбрать необходимые инструменты и создать программу ЧПУ для ЧПУ. Он или она отправляет программу ЧПУ на станок с ЧПУ и предоставляет оператору список правильных настроек инструмента. Оператор наладки загружает инструменты в соответствии с указаниями и загружает сырье (или заготовку). Затем он или она запускает образцы деталей и измеряет их с помощью инструментов обеспечения качества, чтобы убедиться, что станок с ЧПУ производит детали в соответствии со спецификациями. Обычно оператор наладки предоставляет первую деталь в отдел качества, который проверяет все размеры и подписывает настройку.Станок с ЧПУ или связанные с ним станки загружены достаточным количеством сырья, чтобы произвести желаемое количество деталей, и оператор станка следит за тем, чтобы станок продолжал работать, делая детали в соответствии со спецификациями. и имеет сырье. В зависимости от задания часто можно запустить станки с ЧПУ в режиме «выключения света» без присутствия оператора. Готовые детали автоматически перемещаются в обозначенную область.

Современные производители могут автоматизировать практически любой процесс, имея достаточно времени, ресурсов и воображения.Сырье может попасть в машину, а готовые детали могут быть доставлены в готовом виде. Производители полагаются на широкий спектр станков с ЧПУ, позволяющих изготавливать изделия быстро, точно и экономично.

Что такое обработка с ЧПУ? | Всеобъемлющее руководство

Обработка с ЧПУ - это производственный процесс, в котором предварительно запрограммированное компьютерное программное обеспечение определяет движение заводских инструментов и оборудования. Этот процесс можно использовать для управления целым рядом сложного оборудования, от шлифовальных и токарных станков до фрезерных и фрезерных станков.При обработке с ЧПУ задачи трехмерной резки могут быть выполнены с помощью одного набора подсказок.

Сокращенно от «компьютерного числового управления», процесс ЧПУ работает в отличие от ограничений ручного управления и, таким образом, отменяет их, когда операторы, работающие в режиме реального времени, должны запрашивать и направлять команды обрабатывающих инструментов с помощью рычагов, кнопок и колес. Для наблюдателя система ЧПУ может напоминать обычный набор компьютерных компонентов, но программы и консоли, используемые при обработке с ЧПУ, отличают ее от всех других форм вычислений.

Как работает обработка с ЧПУ?

Когда система ЧПУ активирована, желаемые резы программируются в программном обеспечении и продиктованы соответствующим инструментам и оборудованию, которые выполняют размерные задачи, как указано, во многом как робот.

При программировании с ЧПУ генератор кода в системе счисления часто предполагает, что механизмы безупречны, несмотря на возможность ошибок, которая возрастает, когда станок с ЧПУ направляет резку в более чем одном направлении одновременно.Размещение инструмента в системе числового программного управления описывается серией входных данных, известных как программа обработки детали.

На станке с числовым программным управлением программы вводятся через перфокарты. Напротив, программы для станков с ЧПУ загружаются в компьютеры с помощью небольших клавиатур. Программирование ЧПУ сохраняется в памяти компьютера. Сам код пишут и редактируют программисты. Таким образом, системы ЧПУ предлагают гораздо более широкие вычислительные возможности. Лучше всего то, что системы ЧПУ ни в коем случае не статичны, поскольку новые подсказки могут быть добавлены к уже существующим программам с помощью исправленного кода.

В ЧПУ станками управляют с помощью числового программного управления, при этом программное обеспечение предназначено для управления объектом. Язык, лежащий в основе обработки с ЧПУ, также называют G-кодом, и он написан для управления различными режимами работы соответствующего станка, такими как скорость, скорость подачи и координация.

По сути, обработка с ЧПУ позволяет предварительно программировать скорость и положение функций станка и запускать их с помощью программного обеспечения в повторяющихся, предсказуемых циклах, и все это с небольшим участием оператора.Благодаря этим возможностям процесс был принят во всех сферах производственного сектора и особенно важен в областях производства металла и пластмассы.

Для начала создается двухмерный или трехмерный чертеж САПР, который затем переводится в компьютерный код для выполнения системой ЧПУ. После того, как программа введена, оператор проводит ее пробный запуск, чтобы убедиться в отсутствии ошибок в кодировании.

Системы обработки с открытым / замкнутым циклом

Управление положением определяется через систему с обратной или обратной связью.В первом случае сигнализация идет в одном направлении между контроллером и двигателем. В системе с обратной связью контроллер может получать обратную связь, что делает возможным исправление ошибок. Таким образом, замкнутая система может исправить неравномерность скорости и положения.

При обработке с ЧПУ движение обычно направлено по осям X и Y. Инструмент, в свою очередь, позиционируется и управляется шаговыми или серводвигателями, которые повторяют точные движения, определяемые G-кодом.Если сила и скорость минимальны, процесс можно запустить с помощью управления без обратной связи. Для всего остального необходимо регулирование с обратной связью, чтобы обеспечить скорость, стабильность и точность, необходимые для промышленных приложений, таких как слесарные работы.

Обработка с ЧПУ полностью автоматизирована

В современных протоколах ЧПУ производство деталей с помощью предварительно запрограммированного программного обеспечения в основном автоматизировано. Размеры для данной детали устанавливаются с помощью программного обеспечения для автоматизированного проектирования (САПР), а затем преобразуются в фактический готовый продукт с помощью программного обеспечения для автоматизированного производства (CAM).

Для любой данной заготовки может потребоваться множество станков, например сверла и фрезы. Чтобы удовлетворить эти потребности, многие современные машины объединяют несколько различных функций в одной ячейке. В качестве альтернативы, установка может состоять из нескольких машин и набора роботизированных рук, которые передают части из одного приложения в другое, но при этом все управляется одной и той же программой. Независимо от настройки, процесс ЧПУ обеспечивает единообразие производства деталей, которое было бы сложно, если не невозможно, воспроизвести вручную.

Самые ранние станки с числовым программным управлением относятся к 1940-м годам, когда двигатели были впервые использованы для управления движением уже существующих инструментов. По мере развития технологий механизмы были усовершенствованы аналоговыми компьютерами и, в конечном итоге, цифровыми компьютерами, что привело к развитию обработки с ЧПУ.

Подавляющее большинство современных арсеналов ЧПУ полностью электронные. Некоторые из наиболее распространенных процессов с ЧПУ включают ультразвуковую сварку, пробивку отверстий и лазерную резку. Наиболее часто используемые станки в системах ЧПУ включают следующие:

Фрезерные станки с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ

могут работать по программам, состоящим из подсказок на основе цифр и букв, которые направляют детали на различные расстояния.Программирование, используемое для мельничного станка, может быть основано либо на G-коде, либо на каком-то уникальном языке, разработанном производственной группой. Базовые фрезы состоят из трехосной системы (X, Y и Z), хотя большинство новых фрез могут иметь три дополнительных оси.

Токарные станки

На токарных станках детали режутся по кругу с помощью сменных инструментов. Благодаря технологии ЧПУ резание на токарных станках выполняется с высокой точностью и скоростью. Токарные станки с ЧПУ используются для создания сложных конструкций, которые были бы невозможны на версиях станка с ручным управлением.В целом, функции управления фрезерных и токарных станков с ЧПУ схожи. Как и в случае с первым, токарные станки могут управляться G-кодом или уникальным проприетарным кодом. Однако большинство токарных станков с ЧПУ состоят из двух осей - X и Z.

Плазменные резаки

В аппарате плазменной резки материал режется плазменной горелкой. Этот процесс в первую очередь применяется к металлическим материалам, но может также применяться и на других поверхностях. Чтобы обеспечить скорость и тепло, необходимые для резки металла, плазма генерируется за счет комбинации сжатого воздуха, газа и электрической дуги.

Электроэрозионные машины

Электроэрозионная обработка (EDM), которую также называют штамповкой и искровой обработкой, представляет собой процесс формования деталей определенной формы с помощью электрических искр. При электроэрозионной обработке между двумя электродами возникают токовые разряды, которые удаляют участки данной заготовки.

Когда пространство между электродами становится меньше, электрическое поле становится более интенсивным и, следовательно, более сильным, чем у диэлектрика. Это позволяет току проходить между двумя электродами.Следовательно, каждый электрод удаляет части заготовки. Подтипы EDM включают:

  • Wire EDM , при котором искровая эрозия используется для удаления частей из электронопроводящего материала.
  • Sinker EDM, в котором электрод и деталь пропитываются диэлектрической жидкостью с целью формирования детали.

В процессе, известном как промывка, обломки каждой готовой заготовки уносятся жидким диэлектриком, который появляется после прекращения тока между двумя электродами и предназначен для устранения любых дополнительных электрических зарядов.

Водоструйные резаки

При обработке с ЧПУ струи воды - это инструменты, которые режут твердые материалы, такие как гранит и металл, с применением воды под высоким давлением. В некоторых случаях вода смешивается с песком или другим сильным абразивным веществом. С помощью этого процесса часто формируются заводские детали машин.

Водоструйные форсунки используются в качестве альтернативы для охлаждения материалов, которые не выдерживают теплоемких процессов других станков с ЧПУ. Таким образом, водоструйные форсунки используются в различных секторах, таких как аэрокосмическая и горнодобывающая промышленность, где этот процесс эффективен для резания и резки, а также других функций.Водоструйные резаки также используются в тех случаях, когда требуется очень сложный разрез материала, поскольку отсутствие тепла предотвращает любое изменение внутренних свойств материала, которое может возникнуть в результате резки металла по металлу.

Как показали многочисленные видео-демонстрации станков с ЧПУ, система используется для выполнения высокодетальных вырезов металлических деталей для промышленного оборудования. В дополнение к вышеупомянутым станкам, другие инструменты и компоненты, используемые в системах ЧПУ, включают:

  • Вышивальные машины
  • Фрезы по дереву
  • Перфораторы револьверные
  • Проволочно-гибочные станки
  • Пенорезы
  • Станки лазерной резки
  • Цилиндрические шлифовальные машины
  • 3D принтеры
  • Стеклорезы

Когда на заготовке необходимо выполнить сложные разрезы на разных уровнях и под разными углами, все это можно выполнить за считанные минуты на станке с ЧПУ.Пока машина запрограммирована с использованием правильного кода, функции машины будут выполнять шаги, продиктованные программным обеспечением. Если все закодировано в соответствии с дизайном, продукт детализации и технологической ценности должен появиться после завершения процесса.

Обработка с ЧПУ: преимущества и недостатки

Полвека назад машинисты всегда отвечали за доведение каждой детали до совершенства. Эти навыки по-прежнему необходимы, но когда дело доходит до производства одной и той же детали в больших объемах и с высокой точностью, компьютеризированные станки намного лучше.Здесь на помощь приходит обработка с числовым программным управлением (ЧПУ).

Обработка с ЧПУ - это производственный метод, который использует предварительно запрограммированное компьютерное программное обеспечение для управления обрабатывающими инструментами. Эта технология может использоваться для выполнения ряда сложных процессов, включая шлифование, фрезерование, фрезерование, штамповку, токарную обработку и токарную обработку. Обработка с ЧПУ произвела революцию в отрасли в 1960-х годах и сегодня является доминирующим методом обработки. Важно понимать различные преимущества и недостатки использования этой технологии в производственных операциях.

Преимущества
  • Непрерывное использование: В отличие от ручного труда, оборудование с ЧПУ (без каких-либо сбоев или проблем с обслуживанием) может работать непрерывно в течение любого периода времени без перерыва. Это значительно увеличивает производительность и эффективность.
  • Согласованность, точность и избыточность: С компьютерным программным обеспечением дизайн любого продукта необходимо запрограммировать только один раз. Станок с ЧПУ может идеально воспроизвести эту конструкцию для любого количества заказа.
  • Низкие требования к квалификации: Операторы станков с ЧПУ требуют небольшого обучения и навыков по сравнению с операторами ручных станков.
  • Меньше персонала: Поскольку компьютерное программное обеспечение управляет оборудованием, требуется меньше технических специалистов для работы и контроля, что сокращает общие расходы.
  • Гибкость: Программное обеспечение можно быстро и легко перепрограммировать для производства различных деталей, что позволяет операциям идти в ногу с меняющимися требованиями клиентов.
  • Capability: Эта технология использует компьютерную точность, чтобы выйти за рамки ограничений ручных возможностей. При обработке с ЧПУ возможны более сложные и замысловатые операции.
Недостатки
  • Стоимость: Станки с ЧПУ дороже и требуют больших начальных вложений, чем станки, которыми можно управлять вручную. Однако по мере того, как эта технология становится стандартом, предложение увеличивается, что приводит к постепенному снижению затрат.
  • Потеря навыков: По мере того, как потребность в операторах ручных станков снижается, все меньше и меньше новых студентов осваивают эти навыки. В конечном итоге это могло привести к полной потере давно сохраненных навыков.
  • Безработица: Автоматизация снижает потребность в рабочей силе, и нанимается меньше рабочих. Тем не менее, потребность теперь переключается на инженеров-программистов и инженеров-механиков, и образование и обучение должны будут соответствовать этой потребности. Дополнительную информацию о нехватке навыков в обрабатывающей промышленности можно найти в ссылке в этом сообщении в блоге .

В целом преимущества обработки с ЧПУ намного перевешивают недостатки. Как и с появлением любой новой технологии, мы должны предвидеть изменения и корректировки, чтобы соответствовать новым вызовам. Это как никогда актуально в обрабатывающей промышленности, поскольку автоматизация и 3D-печать продолжают развиваться.

Mainstay Manufacturing может похвастаться широким спектром возможностей обработки с ЧПУ, включая штамповку, формовку, токарную обработку и фрезерование. Для получения дополнительной информации о нашем конкретном оборудовании и программном обеспечении щелкните здесь .У нас есть возможности, возможности, эффективность и опыт для удовлетворения высоких требований. Свяжитесь с нами сегодня по поводу ваших потребностей в обработке с ЧПУ.

Все, что вам нужно знать о станках с ЧПУ

История Станки

с ЧПУ - это электромеханические устройства, которые управляют инструментами станочного цеха с помощью компьютерных программных средств. Название «ЧПУ» на самом деле означает компьютерное числовое управление. Он представляет собой один из двух стандартных методов (второй - технология 3D-печати, такая как SLA, SLS / SLM и FDM) для создания прототипов из файла цифрового программного обеспечения.Компании, занимающиеся проектированием и изготовлением прототипов, могут использовать станки с ЧПУ для фрезерования и обработки различных материалов, включая дерево, металлы и пластмассы.

Одна минута в программном обеспечении ЧПУ от экспертов:

Первые станки с ЧПУ были разработаны в 1940-х и 1950-х годах и основывались на общей технологии хранения телекоммуникационных данных, известной как «перфорированная лента» или «перфорированная бумажная лента». Технология перфоленты давно устарела, поскольку носитель данных быстро перешел на аналоговую, а затем цифровую компьютерную обработку в 1950-х и 1960-х годах.По мере внедрения новых технологий и улучшенных возможностей цифровой обработки станки с ЧПУ продолжают повышать свою эффективность.

Как это работает

В общем, механическая обработка - это способ трансформации заготовки материала, такой как блок пластмассы, и получения готового продукта (обычно детали-прототипа) с использованием процесса контролируемого удаления материала. Подобно другой технологии разработки прототипов, FDM (3D-печать), ЧПУ полагается на цифровые инструкции из файлов автоматизированного производства (CAM) или автоматизированного проектирования (CAD), таких как Solidworks 3D.Хотя САПР или САПР не запускают сам станок с ЧПУ, они предоставляют ЧПУ дорожную карту для изготовления конструкций. Станок с ЧПУ интерпретирует дизайн как инструкции по вырезанию прототипов деталей.

Способность программировать компьютерные устройства для управления станками быстро повышает производительность цеха за счет автоматизации высокотехнологичных и трудоемких процессов. Автоматическая резка повышает как скорость, так и точность, с которой могут быть созданы детали-прототипы, особенно когда важен материал (например, в случае с полипропиленом).

Часто процессы обработки требуют использования нескольких инструментов для выполнения необходимых разрезов (например, сверл разного размера). Станки с ЧПУ обычно объединяют инструменты в общие блоки или ячейки, из которых машина может тянуть. Базовые машины перемещаются по одной или двум осям, в то время как усовершенствованные машины перемещаются в поперечном направлении по осям x, y, продольно по оси z и часто вращательно вокруг одной или нескольких осей. Многоосевые станки могут автоматически переворачивать детали, что позволяет удалять материал, который ранее находился «под ними».«Это избавляет рабочих от необходимости переворачивать заготовку материала прототипа и позволяет обрезать все стороны без необходимости ручного вмешательства. Полностью автоматизированная резка обычно более точна, чем то, что возможно с ручным вводом. Тем не менее, иногда отделочные работы, такие как травление, лучше выполнять вручную и выполнять простые разрезы, которые потребуют обширных проектных работ для программирования машины для автоматизации.

Типы станков с ЧПУ

Когда вы решите, какие станки с ЧПУ добавить к вашей операции, вам необходимо принять во внимание некоторые соображения.Станки с ЧПУ обычно относятся к одной из двух основных категорий: традиционные технологии обработки и новые технологии обработки. У каждого типа есть свои преимущества и недостатки. Вам необходимо учитывать особые потребности вашего проекта при выборе типа станка с ЧПУ, который вы хотите добавить в свою мастерскую. Следующая инфографика описывает некоторые сходства и различия между обычными и новыми станками с ЧПУ:

Традиционные технологии:
  1. Сверла: Сверла работают, вращая сверло и перемещая его по неподвижному блоку исходного материала и контактируя с ним.Сверла с ЧПУ помогают делать точные отверстия там, где они вам нужны.

  2. Токарные станки: Токарные станки, во многом противоположные сверлам, вращают блок материала против сверла (вместо того, чтобы вращать сверло и приводить его в контакт с материалом). Токарные станки обычно контактируют с материалом, перемещая режущий инструмент в боковом направлении, пока он не коснется прядильного материала. Токарные станки, в основном используемые для обработки металлов и дерева, удаляют ненужные излишки материала и оставляют красивый и, в конечном итоге, более полезный компонент.

  3. Фрезерные станки: Фрезерные станки, вероятно, являются наиболее распространенными станками с ЧПУ, которые используются сегодня. Они включают использование вращающихся режущих инструментов для удаления материала с единицы запаса. Они могут выполнять различные функции, включая сверление, растачивание, нарезание зубчатых колес и создание пазов в заданном куске материала.

Новые технологии:

  1. Электрическая и / или химическая обработка: Существует ряд новых технологий, в которых используются специальные методы для резки материала.Примеры включают электронно-лучевую обработку, электрохимическую обработку, электроэрозионную обработку (EDM), фотохимическую обработку и ультразвуковую обработку. Большинство из этих технологий являются узкоспециализированными и используются в особых случаях для массового производства с использованием определенного типа материала.

  2. Другие режущие материалы: Существует ряд других новых технологий, в которых для резки материала используются другие материалы. Примеры включают станки для лазерной резки, станки для газокислородной резки, станки для плазменной резки и оборудование для гидроабразивной резки.Эти машины приобрели популярность в различных отраслях промышленности в последние годы; однако они по-прежнему являются узкоспециализированным оборудованием.

Используемые материалы

В станке с ЧПУ можно использовать практически любой материал - все зависит от области применения. Станки с ЧПУ предлагают гибкость производства для реализации разнообразных проектов. Общие материалы включают металлы, такие как алюминий, латунь, медь, сталь, титан, дерево, пену, стекловолокно и пластмассы, такие как полипропилен.

Приложение для быстрого прототипирования Станки

с ЧПУ стали первым значительным прорывом в области быстрого прототипирования. Перед числовым программным управлением (в случае технологии перфоленты) и компьютерным числовым программным управлением (с аналоговыми и цифровыми вычислениями) детали приходилось обрабатывать вручную. Это неизменно приводило к большему количеству ошибок в конечных прототипах продуктов и тем более, если и когда машины использовались вручную для крупномасштабного производства. Станки с ЧПУ помогли революционизировать возможности производственного мира по быстрому созданию прототипов различных материалов, деталей и других машин благодаря повышенной точности, которую они предлагают.

Заявка на производство

Многие новые специализированные станки с ЧПУ созданы специально для нишевых производственных процессов. Например, электрохимическая обработка используется для резки высокопрочных металлических изделий, невозможных иным образом. Обычные станки с ЧПУ больше подходят и обычно используются для разработки прототипов, чем для производства.

Что лучше? ЧПУ или 3D-печать?

На самом деле это зависит от материала, сложности детали и экономических факторов.Технология 3D-печати, такая как машины FDM, позволяет создавать детали снизу вверх. Они могут создавать сложные формы и внутренние компоненты несколько быстрее, чем станок с ЧПУ. 3D-печать предоставляет дизайнерам и производителям такую ​​гибкость и творческий подход, которые не могут предложить станки с ЧПУ с помощью обычных средств.

Напротив, обычные станки с ЧПУ несколько ограничены доступными инструментами и осями вращения, которые машина может использовать. Хотя они все еще могут использоваться с различными материалами, эти машины заблокированы относительно строгим набором рамок и ограничений относительно того, как они могут взаимодействовать с различными материалами.

С другой стороны, прототипирование FDM гораздо более ограничено материалами, чем обработанный блок материала. Для создания прототипов FDM требуются специальные материалы, которые можно использовать в 3D-печати. Станки с ЧПУ предлагают большее разнообразие типов материалов, с которыми они могут манипулировать и работать с ними для создания конкретных деталей. Например, если вам нужен живой прототип петли, вы захотите использовать ЧПУ и полипропилен. Хотите узнать больше? Прочтите здесь.

Обработать можно практически все, в то время как только некоторые материалы были адаптированы для изготовления нитей, подходящих для 3D-печати.

Щелкните здесь, чтобы узнать больше о проектировании для повышения технологичности. Если вы ищете услуги квалифицированной фирмы по разработке продуктов, которая может помочь вывести продукт вашего бизнеса на рынок, свяжитесь с Creative Mechanisms и узнайте больше о том, как мы можем помочь с вашими потребностями в создании прототипов!

Наиболее распространенные типы высокоточной обработки с ЧПУ

Обработка с ЧПУ - это общий термин, используемый для различных приложений обработки. «ЧПУ» означает компьютерное числовое управление и относится к программируемой функции станка, позволяющей машине выполнять многие функции с минимальным контролем со стороны человека.Обработка с ЧПУ - это изготовление компонента с использованием станка с ЧПУ. Этот термин описывает ряд процессов субтрактивного производства, при которых материал удаляется из заготовки или стержня для производства готовой детали. Существует 5 распространенных типов обработки с ЧПУ, выполняемых 5 различными типами станков с ЧПУ.

Эти процессы используются во многих приложениях в различных отраслях промышленности, включая медицину, аэрокосмическую, промышленную, нефтегазовую, гидравлическую, огнестрельную и т. Д.На станке с ЧПУ можно обрабатывать самые разные материалы, включая металл, пластик, стекло, композиты и дерево.

Обработка с ЧПУ

предлагает множество преимуществ по сравнению с обработкой без возможности программирования ЧПУ. Значительно сокращенное время цикла, улучшенная отделка и несколько функций могут выполняться одновременно, что может улучшить качество и согласованность. Он подходит для средних и больших объемов, когда требуются точность и сложность.

# 1 - Токарные и токарные станки с ЧПУ Токарные и токарные станки с ЧПУ

характеризуются своей способностью вращать (поворачивать) материалы во время обработки.Режущий инструмент для этих станков подается линейным движением вдоль вращающейся прутковой заготовки; удаление материала по окружности до достижения желаемого диаметра (и характеристик).

Подмножество токарных станков с ЧПУ - это швейцарские токарные станки с ЧПУ (которые относятся к типу станков, которые использует Pioneer Service). На швейцарских токарных станках с ЧПУ пруток материала вращается и скользит в осевом направлении через направляющую втулку (удерживающий механизм) в станок. Это обеспечивает гораздо лучшую поддержку материала по мере того, как инструмент обрабатывает детали (что приводит к лучшим / более жестким допускам).

Токарные и токарные станки с ЧПУ

могут создавать внутренние и внешние элементы на компоненте: просверленные отверстия, отверстия, протяжки, рассверленные отверстия, пазы, нарезание резьбы, конусы и резьбы. Компоненты, изготовленные на токарных станках с ЧПУ и токарных центрах, включают винты, болты, валы, тарелки и т. Д.

# 2 - Фрезерные станки с ЧПУ Фрезерные станки с ЧПУ

характеризуются своей способностью вращать режущие инструменты, удерживая материал заготовки / блока в неподвижном состоянии. Они могут производить широкий спектр форм, включая детали с торцевым фрезерованием (мелкие, плоские поверхности и полости в заготовке) и периферийные элементы фрезерования (глубокие полости, такие как пазы и резьба).

Компоненты, производимые на фрезерных станках с ЧПУ, обычно имеют квадратную или прямоугольную форму с множеством функций.

# 3 - Лазерные станки с ЧПУ Лазерные станки с ЧПУ

оснащены остроконечным фрезером с сильно сфокусированным лазерным лучом, который используется для точной резки, разрезания или гравировки материалов. Лазер нагревает материал и заставляет его плавиться или испаряться, создавая разрез в материале. Обычно материал имеет формат листа, и лазерный луч движется вперед и назад по материалу, чтобы создать точный разрез.

Этот процесс позволяет производить более широкий спектр конструкций, чем на обычных станках для резки (токарные станки, токарные центры, фрезы), и часто позволяет производить разрезы и / или кромки, не требующие дополнительных процессов чистовой обработки.

Лазерные граверы с ЧПУ

часто используются для маркировки (и декорирования) обработанных деталей. Например, может быть сложно обработать логотип и название компании на токарном или фрезерованном с ЧПУ компоненте. Однако лазерная гравировка может использоваться для добавления этого к детали даже после завершения операций обработки.

№ 4 - Электроэрозионные станки с ЧПУ (EDM)

Электроэрозионный станок с ЧПУ (EDM) использует контролируемые электрические искры для приведения материалов в нужную форму. Это также можно назвать искровым эродированием, утоплением в штампе, искровой обработкой или прожиганием проволоки.

Компонент помещается под электродную проволоку, и машина запрограммирована на испускание электрического разряда из проволоки, который выделяет сильное тепло (до 21000 градусов по Фаренгейту). Материал плавится или смывается жидкостью, чтобы создать желаемую форму или особенность.

EDM

чаще всего используется для создания точных микроотверстий, пазов, конических или угловых элементов и множества других более сложных элементов в компоненте или заготовке. Обычно он используется для очень твердых металлов, которые трудно обработать до желаемой формы или характеристик. Отличным примером этого является типичное снаряжение.

# 5 - Станки плазменной резки с ЧПУ Станки плазменной резки

с ЧПУ также используются для резки материалов. Однако они выполняют эту операцию с помощью мощной плазменной горелки (электронно-ионизированный газ), управляемой компьютером.Подобно ручным газовым горелкам, используемым для сварки (до 10 000 градусов по Фаренгейту), плазменные горелки достигают температуры до 50 000 градусов по Фаренгейту. Плазменный резак оплавляет заготовку, создавая разрез в материале.

Как правило, при любой плазменной резке с ЧПУ разрезаемый материал должен быть электропроводным. Типичные материалы - сталь, нержавеющая сталь, алюминий, латунь и медь.

Итого:

Прецизионная обработка с ЧПУ обеспечивает широкий спектр производственных возможностей для компонентов и окончательной обработки в производственной среде.В зависимости от условий использования, необходимых материалов, времени выполнения заказа, объема, бюджета и требуемых характеристик обычно существует оптимальный метод для достижения желаемого результата.

В Pioneer Service мы работаем с типами станков, это швейцарские токарные станки с ЧПУ и токарные центры с ЧПУ. Наши станки могут выполнять некоторые фрезерные операции (обычно небольшие плоские детали включены в конструктивные особенности компонентов). Мы производим круглые, трубные и шестигранные прутки из самых разных металлов и термопластов, чтобы производить компоненты, необходимые нашим клиентам.

Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас все еще есть вопросы о том, какие функции могут быть выполнены на наших токарных станках с ЧПУ и токарных центрах. Наша команда будет рада изучить ваш отпечаток и поделиться своим мнением об особенностях вашего дизайна.

Какие отрасли используют станки с ЧПУ?

Компьютерное числовое управление, ЧПУ, механическая обработка создают 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 можно достичь с помощью других методов производства.

В каких отраслях используется оборудование с ЧПУ?

Точность важнее всего в случаях жизни и смерти, с которыми сталкиваются люди в медицинской, оборонной, нефтехимической, аэрокосмической и других отраслях.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.

В механической обработке используются различные типы 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 производит самые точные детали с точностью до 0.005 дюймов.
  • 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 работать в самых разных отраслях 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.

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, являются одноразовыми для защиты 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
  • Ортопедические аппараты
  • Электронные шкафы для устройств контроля
  • Научно-исследовательское оборудование
  • Экранированные корпуса
  • Аппараты МРТ
  • Электрические детали
  • Индивидуальная упаковка для сохранения стерильности
  • Производство, одобренное FDA
  • Изделия из жаропрочной пластмассы
  • Медицинские инструменты

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, чтобы избежать 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 конструировать и создавать множество 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 быть использованы 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 авиационная и космическая промышленность требует, чтобы летательные аппараты создавались для скорости, превышающей скорость звука, транспортному сектору необходимы 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
  • Пассажирский рельс
  • 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 создавать детали из нескольких типов материалов, все, от тормозов до деталей двигателя и даже инструментов, - это продукты, которые эти машины 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:

  • Штифты
  • Стержни
  • Клапаны
  • Поршни
  • Цилиндры
  • Свёрла

Скорость, с которой движется 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 большие или маленькие 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, предназначенные 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, таких как:

  • Компоненты связи
  • 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 утвержденных деталей, требующих жестких допусков. Военная промышленность относится к отраслям 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

Обработка позволяет создавать большие детали, но она также является отличным вариантом 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.

Помимо электроники и изоляторов, обычно используемых в электрических устройствах, этой отрасли могут также потребоваться компоненты связи. Эти детали 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, используемых 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 будут 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 шкафы
  • Пропеллеры
  • Детали двигателя
  • Электронные детали
  • Прототип формы
  • Запчасти для лодок

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 производственным средством во многих 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. Все, от изоляционных корпусов до медицинских устройств и т. Д., Входят в число продуктов, которые машинисты могут изготовить в соответствии с требованиями заказчика.

Хотя многим предприятиям могут потребоваться небольшие заказы на прототипы для тестирования, в конечном итоге им, вероятно, придется увеличить свои потребности до более значительных объемов производства.Когда объем имеет значение, выберите компанию, способную обрабатывать крупные заказы. В American Micro Industries мы являемся такой компанией. Наш более чем двадцатилетний опыт работы в этой области дал нам возможность учиться и адаптироваться к постоянно меняющимся потребностям отраслей, которые мы обслуживаем. Чтобы получить дополнительную информацию о нас или запросить ценовое предложение, свяжитесь с нами через Интернет.

Что такое обработка с ЧПУ? | Гудвин Колледж

Обработка с ЧПУ играет жизненно важную роль в развивающемся мире современного производства.Но что такое ЧПУ? Какую роль это играет в обрабатывающей промышленности и чем занимаются станки с ЧПУ? Более того, как начинающие машинисты с ЧПУ могут успешно подготовиться к работе в области обработки с ЧПУ и получить ее сегодня? Как ведущая школа производства и обработки в Коннектикуте, Goodwin College разбивает все детали ниже, начиная с основ:

Что такое ЧПУ?

CNC расшифровывается как Computerized Numerical Control. Это компьютеризированный производственный процесс, в котором предварительно запрограммированное программное обеспечение и код контролируют движение производственного оборудования.Обработка с ЧПУ управляет рядом сложного оборудования, такого как шлифовальные, токарные и токарные станки, которые используются для резки, придания формы и создания различных деталей и прототипов. Ежедневно специалисты по ЧПУ комбинируют элементы механического дизайна, технические чертежи, математику и навыки компьютерного программирования для производства разнообразных металлических и пластиковых деталей. Операторы ЧПУ могут взять лист металла и превратить его в важную деталь самолета или автомобиля.

Что такое станок с ЧПУ?

Машины с числовым программным управлением - это автоматизированные машины, которые управляются компьютерами, выполняющими заранее запрограммированные последовательности управляемых команд.Станки с ЧПУ - это, по сути, противоположность устройствам «старой школы», которые управляются вручную с помощью маховиков или рычагов или механически автоматизированы только с помощью кулачков. Современные станки с ЧПУ понимают и работают с использованием языка обработки с ЧПУ, называемого G-кодом, который сообщает им точные измерения для производства, такие как скорость подачи, скорость, местоположение и координация.

Современные конструкторские и механические детали для систем ЧПУ в высокой степени автоматизированы - в отличие от старых, опасных заводских станков, о которых вы могли подумать раньше.Механические размеры деталей определяются с помощью программного обеспечения для автоматизированного проектирования (CAD), а затем переводятся в производственные директивы с помощью программного обеспечения для автоматизированного производства (CAM). Поэтому важно иметь в отрасли опытных станков с ЧПУ и программистов для эксплуатации этого высокотехнологичного оборудования.

Важность обработки с ЧПУ

Производители в Коннектикуте являются лидерами в производстве жизненно важной для отрасли продукции, такой как реактивные двигатели, вертолеты и подводные лодки.И, благодаря последним достижениям в области технологий, прошли времена суровой заводской жизни. Сегодня рабочие используют свои навыки обработки в чистой профессиональной обстановке с использованием передовых и передовых технологий.

Начало работы

Те, кто делает карьеру оператора ЧПУ, получают удовольствие от работы в постоянно растущей сфере, где никогда не бывает скучно.

При надлежащем обучении механической обработке с ЧПУ машинисты и операторы помогают создавать широкий спектр выпускаемой продукции, тем самым играя решающую роль в быстро развивающейся обрабатывающей промышленности Коннектикута и в экономике в целом.Квалифицированные станки с ЧПУ видят продукт на каждом этапе его создания, от начала первоначальной концепции до проектирования, кода и затем до готового продукта. Таким образом, обработка с ЧПУ - это не , а типичное производственное задание; это практический, творческий и ценный карьерный путь для новаторов, которым нравится видеть жизненный цикл своей работы.

Каково быть машинистом с ЧПУ?

Типичные ежедневные обязанности операторов ЧПУ могут включать:

  • Чтение чертежей, эскизов или файлов автоматизированного проектирования (CAD) и автоматизированного производства (CAM)
  • Наладка, эксплуатация и разборка ручных, автоматических станков и станков с числовым программным управлением (ЧПУ)
  • Центровка, фиксация и регулировка режущих инструментов и заготовок
  • Контроль подачи и скорости станков
  • Детали для токарных, фрезерных, сверлильных, формовочных и шлифовальных станков по ТУ
  • Измерение, проверка и тестирование готовой продукции на предмет дефектов
  • Разглаживание поверхностей деталей или изделий
  • Представляем готовые изделия покупателям и при необходимости вносим изменения.

Для начинающих машинистов, желающих начать увлекательную карьеру в этой развивающейся области, получение степени младшего специалиста и / или сертификата в уважаемой производственной школе - отличное вложение в будущее! Для тех, кто хочет стать машинистом ЧПУ в Коннектикуте, Goodwin College известен своими различными программами ЧПУ.

Будь то сертификат или степень, наше обучение станкам с ЧПУ дает студентам глубокое понимание производственных процессов, материалов и производственной математики.Вы также получите знания в области технических чертежей, спецификаций и автоматизированной обработки. Возможно, самое главное, вы также приобретете практический опыт работы с современными технологиями ЧПУ.

Goodwin College сочетает в себе обучение в классе с практическим опытом и обучением. Студенты обучаются на наших новых 3-осевых фрезерных и токарных станках с ЧПУ, чтобы получить навыки, ноу-хау и опыт, необходимые для успеха в отрасли. Благодаря расширенному обучению операторов ЧПУ, студенты также получают представление о продвинутых навыках Mastercam, необходимых для программирования местоположения инструмента, движения, а также подачи и скорости.

По завершении этих программ студенты готовы получить квалификацию Национального института навыков металлообработки (NIMS), чтобы стать операторами ЧПУ.

Конкурсная школа операторов ЧПУ

Goodwin College предназначена для того, чтобы студенты могли получить сертификаты и работать в этой области в короткие сроки и по гибкому графику. Независимо от ваших личных обязательств или текущей рабочей ситуации, у Goodwin есть производственная программа для вашего напряженного образа жизни. Вам не нужно откладывать жизнь на потом, чтобы осуществить свою мечту.

Хотите узнать больше о Карьера оператора ЧПУ или о программах Гудвин по обучению ЧПУ, ориентированным на карьеру? Позвоните в Goodwin College сегодня по телефону 1-800-889-3282, чтобы узнать больше.

Goodwin University - некоммерческое высшее учебное заведение, аккредитованное Комиссией высшего образования Новой Англии (NECHE), ранее известной как Ассоциация школ и колледжей Новой Англии (NEASC).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *