Станок чпу как работает: Принцип работы ЧПУ станков – DARXTON

alexxlab | 17.01.1986 | 0 | Разное

Содержание

Принцип работы ЧПУ станков – DARXTON

Прежде чем понять принцип работы ЧПУ систем, для начала стоит почитать техническое описание автоматизированных систем. Подробно о принципе ЧПУ внутри статьи.

Основы числового программного управления

Для более четкого понимания всех возможных проблем, связанных с успешным применением данных, для выполнения механической обработки или резания с применением станков с ЧПУ, вам необходимо иметь представление о процессе и принципах числового программного управления. Надеемся, что этот небольшой справочный материал поможет вам понять принцип работы станков с ЧПУ.

Для начала — несколько определений

ЧПУ — Числовое Программное Управление. Принцип ЧПУ заключается в получении оцифрованных данных, после чего компьютер или САМ-программа обеспечивает управление, автоматизацию и мониторинг движений элементов машины. В роли машины может выступать токарный или фрезерный станок, роутер, сварочный автомат, шлифовальный станок, установка лазерной или водоструйной резки, листоштамповочный автомат, робот либо оборудование других типов.

На крупногабаритных промышленных станках в качестве встроенного устройства управления обычно выступает компьютер. Но на большинстве станков любительского уровня или некоторых модернизированных моделях устройством управления может являться отдельный персональный компьютер. Контроллер ЧПУ функционирует совместно с электродвигателями и Настольный ЧПУ станок бывает нескольких разновидностей, предназначенных для любителей/макетчиков/моделистов. Такие станки имеют меньшую массу и уровень прочности, точности обработки и скорости работы и, кроме того, они дешевле своих промышленных аналогов, но при этом могут хорошо справляться с механической обработкой различных предметов, изготовленных из мягких материалов (пластик, пенопласт, воск). Работа некоторых настольных станков с ЧПУ может во многом напоминать работу принтера. Другие же имеют собственную замкнутую систему управления или даже встроенную специализированную CAM-программу. Некоторые модели также могут принимать данные в виде стандартного g-кода.
Существуют промышленные станки настольного типа, предназначенные для выполнения мелких работ, требующих особой точности обработки, оснащенные специализированными устройствами числового программного управления.

CAM — автоматизированная механическая обработка или автоматизированное производство. Данный термин относится к применению различных пакетов ПО для управления траекторией движения режущего инструмента и генерации управляющей программы для работы станков с ЧПУ, основанных на использовании данных, получаемых путем компьютерного 3D-моделирования (CAD-файлы). В случаях когда два описанных понятия используются вместе, обычно применяется сокращение CAD/CAM.

Примечание: CAM-программа фактически не управляет станком с ЧПУ, а только создает программный код, которому следует станок.

Также это не автоматическая операция, которая импортирует 3D-модель и генерирует корректную управляющую программу. CAM-программирование, как и 3D-моделирование, требует наличия определенных знаний и опыта использования ПО такого типа, разработки технологий механической обработки, а также знаний о том, какие виды инструментов и технологических операций необходимо применять в той или иной ситуации для достижения наилучших результатов. Существует ряд несложных программ, позволяющих начинающим пользователям начать работать с ними без особых затруднений. Но есть и более сложные версии, которые требуют вложений времени и финансов для достижения максимальной эффективности их использования.

Управляющая программа — особый относительно простой машинный язык, который может понимать и исполнять станок с ЧПУ. Чтобы понимать принцип работы ЧПУ, очень важно понимать как подобная система управляется. Такие машинные языки изначально разрабатывались для непосредственного программирования обработки деталей путем ввода команд с клавиатуры станка без использования CAM-программ. Они указывают станку, какие движения он должен совершать, одно за другим, также осуществляют контроль выполнения станком других его функций, таких как скорость подачи, частота вращения шпинделя, подача СОЖ. Наиболее распространенным языком подобного рода является G-код или ISO-код — простой буквенно-цифровой язык программирования, разработанный в начале 1970-х годов для первых станков с ЧПУ.

Подробнее о G-кодах в статье «Описание G»

Постпроцессор. В то время как g-код рассматривается в качестве стандартного машинного языка для станков с ЧПУ, любой производитель может изменять отдельные его части, такие как использование дополнительных функций, создавая ситуации, при которых g-код, разработанный для одного станка, может не работать для другого. Существует также множество производителей станков, разработавших собственные языки программирования. В связи с этим, для перевода данных траекторий движения инструмента, рассчитанных внутри CAM-программы, в особый код управляющей программы с тем, чтобы станок с ЧПУ мог понимать эти данные, существует связующее программное обеспечение, называемое постпроцессором. Постпроцессор, единожды сконфигурированный должным образом, генерирует соответствующий код для выбранного станка, который, по крайней мере теоретически, позволяет управлять любым станком с помощью любой CAM-программы. Принцип работы ЧПУ станков позволяет поставлять постпроцессоры вместе с CAM-программой бесплатно либо за отдельную плату.

Общие сведения о станках с ЧПУ

Станки с ЧПУ могут иметь несколько осей перемещения, а сами движения могут быть линейными либо поворотными. Многие станки совмещают в себе оба вида движения. Станки, предназначенные для резки, такие как установки лазерной или водоструйной резки, как правило, имеют всего две линейные оси — X и Y. Фрезерные станки обычно имеют как минимум три оси — X, Y и Z, а также могут иметь дополнительные поворотные оси. Фрезерный станок, имеющий пять осей перемещения — это станок с тремя линейными и двумя поворотными осями, позволяющий фрезе совершать технологические операции под углом 180º (в полусфере), а иногда и под большими углами. Также существуют установки лазерной резки, имеющие пять осей перемещения. Робот-манипулятор может иметь более пяти осей.

Некоторые ограничения для станков с ЧПУ

В зависимости от возраста и сложности конструкции, станки с ЧПУ могут иметь определенные ограничения в части функциональных возможностей систем управления и приводных систем.

Большинство контроллеров ЧПУ понимают только движения строго по прямой линии или по кругу. Во многих станках перемещения по кругу ограничены главными плоскостями координатных осей XYZ. Перемещения по поворотной оси могут восприниматься контроллерами как линейные перемещения, только вместо расстояния будут использоваться градусы. Для создания перемещений по круговой дуге или линейных перемещений, проходящих под углом по отношению к главным координатным осям, две или более оси должны интерполироваться (их движения должны быть точно синхронизированы) между собой. Линейные и поворотные оси могут также одновременно интерполироваться. В случае использования станка, имеющего пять координатных осей, все пять осей должны быть идеально синхронизированы друг с другом, что является непростой задачей.

Скорость, с которой контроллер станка способен получать и обрабатывать входящие данные, передавать команды на драйверы, а также отслеживать скорость и положение рабочих органов, является критически важным показателем.

Более старые и бюджетные модели станков, очевидно, обладают менее высокими показателями, что во многом схоже с тем, насколько менее производительными являются старые модели компьютеров в части выполнения требуемых операций по сравнению с их более современными аналогами.

Сначала интерпретируйте данные 3D-моделей и сплайнов

Наиболее часто возникающая проблема заключается в организации файлов и кода CAM-программы таким образом, чтобы станок, выполняющий обработку заготовок, работал с заложенными в него данными плавно и эффективно. Так как многие контроллеры ЧПУ понимают только формы дуги и прямой линии, любую другую геометрическую форму, которую невозможно описать в данном языке программирования, необходимо конвертировать в более применимую. Обычно конвертации подвергаются сплайны, то есть общие неоднородные рациональные B-сплайны, которые не являются дугами или линиями, а представляют собой трехмерные поверхности. Некоторые станки настольного типа также не способны воспринимать дуги окружности, поэтому все подобные фигуры необходимо конвертировать в полилинии.

Сплайны могут быть разбиты на ряд линейных сегментов, касательных дуг или их сочетание. Вы можете представить себе первый вариант в виде серии хорд на вашем сплайне, касающихся его концами и имеющих определенное отклонение в середине. Другим способом конвертации является преобразование вашего сплайна в полилинию. Чем меньше сегментов вы используете в процессе преобразования сплайна, тем грубее будет аппроксимация, а результат преобразования будет состоять из отрезков большего размера. Использование более мелкого масштаба сглаживает аппроксимацию, но при этом значительно увеличивается и количество сегментов. Представьте себе, что серия дуг могла бы сгладить ваш сплайн в пределах допустимых значений с использованием небольшого количества длинных отрезков. Данный факт является главной причиной того, что преобразование сплайнов в дуги предпочтительнее, нежели преобразование в полилинии, особенно в если вы работаете на станках старых моделей. С более современными моделями станков в этом плане возникает меньше проблем.

Представьте себе поверхности с тем же уровнем аппроксимации сплайнов, только многократно увеличенные и с разрывом между ними (обычно называемым перемещением инструмента между проходами). Обычно поверхности создаются с применением только линейных сегментов, но бывают ситуации, при которых могут также использоваться дуги или сочетания прямых линий и дуг.

Размер и количество сегментов определяются требуемым уровнем точности обработки, а также применяемым методом, и напрямую влияют на качество обработки. Слишком большое количество коротких сегментов может привести к сбою в работе станков старых моделей, а слишком малое — к появлению на заготовке слишком больших граней. CAM-программы обычно применяются в тех случаях, когда необходим подобный уровень аппроксимации. У опытных операторов станков, понимающих требования к детали и знающих, какие операции способен выполнить станок, обычно не возникает с этим проблем. Но некоторые CAM-программы не способны выполнить обработку тех или иных сплайнов или определенных типов поверхностей, поэтому вам может понадобиться предварительное конвертирование данных в CAD-программе (Rhino) перед использованием CAM-программы. Процесс перевода данных из CAD-программы в CAM-программу (посредством использования нейтрального файлового формата — IGES, DXF и т.д.) также может вызвать определенные проблемы, в зависимости от качества функций импорта/экспорта самих программ.

Общепринятые термины, используемые при описании станков с ЧПУ

Поняв принцип ЧПУ, следует убедиться, что вы имеете представление об основных терминах, часто использующихся в станкооборудовании. Следует понимать, что ваш проект может быть:

2-осевым, в случае если резание производится в одной плоскости. В данном случае инструмент не имеет возможности двигаться по плоскости оси Z (вертикальной). В целом координатные оси X и Y могут быть одновременно интерполированы между собой для формирования линий и дуг окружностей.

2,5-осевым, если резание производится в плоскостях, параллельных главной плоскости, но необязательно на той же высоте и глубине. При этом для изменения уровня инструмент может двигаться по плоскости оси Z (вертикальной), но не одновременно с перемещением по осям X и Y. Исключение могут составлять случаи, когда траектория движения инструмента может интерполироваться спирально, то есть описывать круг в плоскостях X и Y, одновременно двигаясь по оси Z для создания винтовой линии (например, при резьбофрезеровании).

Разновидностью вышеуказанного способа интерполяции является способ, при котором станок может интерполировать движение в двух любых плоскостях одновременно, но не в трех. Данный способ интерполяции позволяет проводить обработку ограниченного количества разновидностей трехмерных объектов, напрмиер, путем фрезерования в плоскостях XZ или YZ, но является более ограниченным по сравнению с трехосевой интерполяцией.

3-осевым, если для необходимой технологической операции требуется одновременное управляемое перемещение режущего инструмента в трех координатных осях — X,Y,Z, что необходимо для обработки большинства поверхностей произвольной формы.

4-осевым, если он включает в себя перемещение по трем осям, указанным выше, плюс перемещение по одной поворотной оси. Тут есть два варианта: одновременная 4-осевая интерполяция (полноценная 4-я ось) либо только позиционирование по 4-й оси, при котором 4-я ось может менять положение заготовки, перемещая ее между тремя координатными осями, фактически не перемещаясь в процессе обработки. 5-осевым, если он включает в себя перемещение по трем осям, указанным выше, плюс перемещение по двум поворотным осям. Кроме полноценной обработки в 5 осях (5 осей перемещаются одновременно), в вашем распоряжении часто есть вариант обработки с применением 3-х осей плюс еще 2 дополнительные оси или 3-осевая механическая обработка + позиционирование с помощью 2-х независимых осей. Также в редких случаях есть вариант обработки с применением 4-х осей плюс одной дополнительной оси или непрерывная механическая обработка по 4 осям + позиционирование по 5-й оси. Звучит запутанно, не правда ли?

DARXTON

Принципы работы станков с ЧПУ — фрезерного и токарного

Принцип работы систем числового программного управления в станках. Рассмотрим основные преимущества станков с ЧПУ (токарных, фрезерных)

Обработка заготовок в автоматическом режиме по заранее заданному алгоритму возможна при помощи систем числового программного управления. Принцип работы ЧПУ станка основывается на компьютеризированном комплексе, который отвечает за функционирование режущего инструмента, чтобы он выполнял определенное задание. Все движения инструмента контролируются специально написанной управляющей программой (УП) на языках программирования, предназначенных для ЧПУ. Созданные программы можно сохранить в памяти и впоследствии использовать неограниченное количество раз.

Преимущества устройства и принципов работы станков ЧПУ

Универсальность и гибкость современных обрабатывающих комплексов обуславливается именно числовыми управляющими системами. Не только на мелком, но и на крупном производстве все чаще используют такие решения как альтернативу роботам-автоматам и узкоспециализированной оснастке станков. Хотя оборудование в этом случае обходится и дороже, но зато его можно гораздо быстрее перенастраивать, что в итоге дает экономические плюсы. Также некоторые детали высокой сложности вообще невозможно изготовить без многокоординатной обрабатывающей программы.

Выделяют следующие основные плюсы ЧПУ-систем:

  • наивысшая точность обработки;
  • универсальность;
  • повышенная производительность, поддержка высокоскоростной обработки;
  • практически полное отсутствие разброса по качеству в рамках каждой партии продукции;
  • упрощение процесса производство – достаточно один раз написать правильную программу, а затем только следить за ее надлежащим исполнением;
  • открытость систем – можно взять уже готовую программу и доработать ее так, как нужно в конкретном случае;
  • упрощение оснастки, а также переналадки на выпуск другой продукции.

Кроме того, такие устройства обслуживать значительно проще, чем ручные производственные системы.

Конструкция и принцип работы токарного станка с ЧПУ

Базовый компонент — станина, это литая либо сварная конструкция, на которой фиксируются прочие элементы. Сама станина обычно закрепляется на цементном полу при помощи анкеров, но также может устанавливаться и на виброопорах. Оснащена горизонтальными направляющими и передней бабкой, в которой располагается основной привод, шпиндель, коробка переключения скоростей.

Заготовка зажимается при помощи укрепленного на кончике шпинделя кулачкового патрона либо планшайбы. Есть также задняя бабка, размещаемая напротив передней, на продольных направляющих. Служит для того, чтобы фиксировать конец заготовки и инструменты, отвечающие за обработку отверстий в форме конусов, цилиндров.

Рабочие элементы ЧПУ-станка включают в себя:

  • Суппорт, при помощи которого позиционируют поворотную головку и резец инструмента. Состоит из верхних и поперечных салазок, держателя резца, каретки, механизма передвижения.
  • Коробка подач и коробка скоростей – если тип управления станком ручной, то они используются для корректировки шага резьбы либо скорости подачи.
  • Электрические приводы с цифровым управлением – служат для тех же целей, но в более современных устройствах.
  • Вспомогательные компоненты, такие как выключатели системы охлаждения, блокираторы защитного ограждения, переключатели позиционирования револьверной головки, зажимы и пр.

Что касается непосредственной электронной системы ЧПУ, то в числе ее компонентов обязательно присутствует микропроцессор, который обрабатывает программный код и преобразует его в реальные импульсы, а также контролирующий все процессы. Оперативная память – нужна для хранения информации о текущем процессе обработки и его особенностях. Постоянная память – в ней сохраняются готовые программы, а также настройки для станка. Помимо этого, в качестве вспомогательных устройств имеется плата подключения к компьютеру и USB-интерфейс для переноса программного обеспечения.

Операции, составляющие токарную обработку под числовым программным управлением, подразделяются на две разновидности: основные (непосредственно обработка металла или дерева) и вспомогательные (подготовительные и завершающие меры). Основные шаги, которые включает в себя последовательность:

  1. Фиксация заготовки при помощи зажимов, центровка, загрузка и прочие требуемые измерения.
  2. Фиксация вспомогательной оснастки, необходимой для изготовления конкретной детали.
  3. Установка режущего инструмента в поворотную головку или специальный держатель. Резец выбирается исходя из указаний в технологической карте.
  4. Задание скорости движения шпинделя и его запуск путем активации основного привода.
  5. Вывод резца в нулевую точку, расположенную на определенном расстоянии от поверхности заготовки и стола.
  6. Активация резца и наблюдение за его рабочим проходом.
  7. Отвод резца с продольного перемещения на поперечное. Новое задание позиции.
  8. Контрольное измерения геометрии обработанной детали. Расфиксация и снятие готового результата.

Производственный технолог исходя из принципов работы фрезерного станка с ЧПУ рассчитывает нормальные показатели времени на основные и вспомогательные действия. Затем с их учетом рассчитываются экономические показатели, относящиеся к производству конкретной детали. Коэффициент загрузки оборудования, благодаря автоматике, становится значительно выше, в то время как трудовые затраты сокращаются. Это относится практически к любым видам станочного оборудования: присадочным, листогибочным и т.д.

Читайте также

  • Система смазки ЧПУ станка
  • Смазка токарного станка
  • Рейтинг лучших станков по металлу

Любой станок нуждается в грамотном охлаждении и смазывании — для этого используются смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Найти широкий ассортимент таких составов вы можете в каталоге нашего магазина. Мы гарантируем качество продукции, поставляемой от проверенных производителей, названия которых говорят сами за себя. Для вашего удобства есть доставка по Санкт-Петербургу и другим населенным пунктам.

Как работает токарный станок с ЧПУ по металлу?

Методика обработки заготовок на токарном станке с ЧПУ состоит из основных и дополнительных операций. Основные процедуры – это непосредственная обработка деталей, а дополнительные – подготовка, завершение операций по металлообработке. Последовательность операций следующая:

  • установка заготовки в рабочей зоны станка, ее фиксация;
  • расположение оснастки на своем рабочем месте, а также других дополнительных приспособлений;
  • подбор рабочего резца в зависимости от материала и размера обрабатываемой детали;
  • запуск шпинделя с необходимой скоростью;
  • установка резца в стартовое положение;
  • запускается подача оснастки;
  • производится рабочий проход;
  • резец отводится;
  • повторная установка резца в рабочее положение;
  • замеряются параметры детали после обработки, при их несоответствии требованиям производится повторный рабочий проход;
  • снятие заготовки со станка.

. .. смотреть все ->

Комментарии и вопросы:

Комментариев пока нет, но ваш может быть первым.
Разметить комментарий или вопрос

Связанные товары

Код товара: 57549

Нет в наличии

Горизонтальный токарный станок BL-CAK6140/3000 с ЧПУ

Ø обработки над станиной 400 

Ø обработки над супортом 210 
РМЦ3000 
Ø отверстия шпинделя 52 
Макс. обороты 1600 
Мощность 7.50 кВт
Напряжение380В 
Масса3500 кг

Код товара: 57832

Нет в наличии

Станок токарный винторезный DMTG CKE6180Z/1000

Ø обработки над станиной 800 

Ø обработки над супортом 490 
РМЦ1000 
Ø отверстия шпинделя 100 
Макс. обороты 1000 
Мощность 30.00 кВт
Напряжение380В 
Масса5300 кг

Код товара: 57558

Нет в наличии

Токарный станок с наклонной станиной BL-Z8T/500 с ЧПУ

Ø обработки над станиной 500 

Ø обработки над супортом 250 
РМЦ500 
Ø отверстия шпинделя 56 
Макс. обороты 4000 
Мощность 7.50 кВт
Напряжение380В 
Масса2800 кг

Код товара: 57548

Нет в наличии

Горизонтальный токарный станок BL-CAK6140/2000 с ЧПУ

Ø обработки над станиной 400 

Ø обработки над супортом 210 
РМЦ2000 
Ø отверстия шпинделя 52 
Макс. обороты 1600 
Мощность 7.50 кВт
Напряжение380В 
Масса2700 кг

Код товара: 57700

Токарный станок с ЧПУ CK7130B

Ø обработки над станиной 340 

Ø обработки над супортом 200 
РМЦ350 
Ø отверстия шпинделя 50 
Макс. обороты 3500 
Мощность 5.50 кВт
Напряжение380В 
Масса2000 кг

Код товара: 59295

Малогабаритный токарный станок с ЧПУ Shandong CK6136

Ø обработки над станиной 360 

Ø обработки над супортом 180 
РМЦ550 
Ø отверстия шпинделя 48 
Макс. обороты 2000 
Мощность 5.50 кВт
Напряжение380В 
Масса1560 кг

Код товара: 57556

Нет в наличии

Горизонтальный токарный станок BL-CAK6161/1000 с ЧПУ

Ø обработки над станиной 610 

Ø обработки над супортом 370 
РМЦ1000 
Ø отверстия шпинделя 52 
Макс. обороты 1600 
Мощность 7.50 кВт
Напряжение380В 
Масса2400 кг

Код товара: 57693

Токарный станок с ЧПУ CORMAK 500X1500

Ø обработки над станиной 500 

Ø обработки над супортом 280 
РМЦ1500 
Ø отверстия шпинделя 85 
Макс. обороты 1300 
Мощность 7.50 кВт
Напряжение380В 
Масса2400 кг

Код товара: 50988

Нет в наличии

Токарный станок с ЧПУ DMTG CKE6136Z/1000

Ø обработки над станиной 360 

Ø обработки над супортом 180 
РМЦ1000 
Ø отверстия шпинделя 52 
Макс. обороты 2500 
Мощность 16.00 кВт
Напряжение380В 
Масса2000 кг

Код товара: 40355

Токарный станок Flash FTL320 (*T) с ЧПУ Siemens 808D (Опция: Fanuc, GSK)

Ø обработки над станиной 350 

Ø обработки над супортом 140 
РМЦ380 
Ø отверстия шпинделя 48 
Макс. обороты 3000 
Мощность 4.00 кВт
Напряжение380В 
Масса2100 кг

Код товара: 40333

Токарный станок с ЧПУ Star SL10

Ø обработки над станиной 500 

Ø обработки над супортом 270 
РМЦ400 
Ø отверстия шпинделя 81 
Макс. обороты 1600 
Мощность 7.50 кВт
Напряжение380В 
Масса4500 кг

Код товара: 40561

Двухшпиндельный токарный станок DA66-G с ЧПУ

Ø обработки над станиной 160 

Ø отверстия шпинделя 55 
Макс. обороты 3500 
Мощность 15.00 кВт
Напряжение380В 
Масса3300 кг

Как работать на ЧПУ станке по дереву (фрезерном)

Увеличить объемы производства можно только с помощью автоматизации процесса. В этом помогают новые  станки с ЧПУ , в которых все управление происходит через компьютер. Задача оператора заключается только в том, чтобы следить за правильной работой станка и реагировать на сигналы об ошибках. Разберемся с принципом работы станка с ЧПУ, а также опишем основные этапы работы.

Как работает ЧПУ станок по дереву?

 Станок с ЧПУ по дереву  работает по следующему принципу:

  1. В первую очередь программа, предназначенная для обработки предмета, вводится в управляющий блок станка.
  2. В главном управляющем блоке устройства происходит полная обработка данных, блок управления готовит все команды для последующего движения узлов, а затем отправляет их в приводную систему.
  3. Привод держит под контролем движение блоков устройства и скорость их работы.
  4. Далее фиксируется информация о скорости движения осей и их положения на данный момент. За это отвечает система обратной связи. Сигнал отправляется в блок управления.
  5. В управляющем блоке проводится анализ и сравнивание сигналов обратной связи и первоначальных. При наличии ошибок блок управления отправляет сигнал в исполнительный механизм, который корректирует работу устройства.
  6. Пульт управления и дисплей помогает оператору отслеживать команды, программы и другую важную информацию.

Как работать на ЧПУ станке по дереву?

Работать на устройстве с ЧПУ не составляет труда. Главное – ознакомиться с основными этапами обработки.

Дизайн детали

Специальное программное обеспечение (CAD) дает возможность создавать детали объемных моделей (2D или 3D), которые вследствие будут полностью собраны. CAD – оптимальная программа для новичков, она полностью автоматизирована, в ней нужно только задать точные параметры деталей.

Программирование

Программное обеспечение CAD позволяет преобразовывать детали в g-код. Работать с ПО легко даже новичку. Все этапы описываются, есть указатели. Ошибку допустить практически невозможно, поскольку обо всех отклонениях сообщается в программе.

Настройка станка

Процесс настройки состоит из следующих этапов:

  1. Предстартовый. Перед тем как запустить устройство, нужно убедиться, что охлаждающая жидкость и масло залиты в резервуары по максимуму. На этом этапе важно внимательно изучить инструкцию (особенно если настройка проходит в первый раз).
  2. Проверить, нет ли посторонних предметов в рабочей зоне.
  3. Также нужно проверить, подается ли воздух в устройство и соответствует ли давление нормам, описанным в инструкции. Для этого обязательно должен быть включен компрессор.
  4. Пуск. Подключить устройство к электропитанию и запустить. Главный выключатель можно найти на задней панели станка. Кнопка для запуска питания располагается на панели управления (в левом верхнем углу).
  5. Поместить необходимые инструменты в устройство. Требования к порядку размещения инструментов описаны в программе с ЧПУ. Если у станка один инструмент, нужно установить фрезу в шпиндель.
  6. Деталь устанавливается в тиски и закрепляется на столе, их положение фиксируется.
  7. Коррекционный показатель устанавливается по длине инструмента. Инструменты перемещаются в верхнюю часть детали (их порядок также описывается в требованиях ЧПУ), а после устанавливаются коррекционные показатели.
  8. Корректируются направления осей X и Y. После установки деталей и тисков настраивается коррекция заготовочной установки для поиска начальных точек X и Y.
  9. Загрузить программу ЧПУ в управляющую систему. Происходит это с помощью флеш-накопителя.

Изготовление деталей

Непосредственный процесс изготовления деталей начинается после настройки устройства. Производство включает в себя несколько шагов:

  1. Пробное изготовление. Запустить программу производства в воздухе (от детали нужно отступить примерно 5 см).
  2. Запуск основной программы. На этом этапе важно проследить, чтобы устройство не выдавало сигналов об ошибке.
  3. После запуска происходит регулировка смещения по требованиям ЧПУ. Нужно проверить показатели детали. Если нужно, провести регулировку коррекции длины инструментов. Этот шаг необходим для того, чтобы проверить, соответствует ли деталь параметрам.
  4. Окончание работы. Как только производство закончится, деталь изымается из тисков, инструменты снимаются со шпинделя. Рабочая зона осматривается и очищается, станок выключается и отключается от питания.

Советы новичку, как работать на фрезерном станке по дереву с ЧПУ

Следующие советы помогут новичкам быстрее освоить работу на  фрезерном станке с ЧПУ :

  1. Приобрести несколько видов качественных фрез. Не нужно покупать целые наборы сомнительного качества. Начать рекомендуется с быстрорежущей стали. Как только появится опыт, лучше купить фрезы из твердосплава.
  2. Купить качественные тиски, набор параллелек и комплект прихваток. При обработке детали важным этапом является ее закрепление. Если плохо закрепить деталь в тисках, она сдвинется во время обработки. Тогда оператор и не поймет, в чем проблема.
  3. Если в устройстве нет СОЖ, рекомендуется установить генератор тумана. Лучше брать качественный. Он стоит дороже, но при этом прослужит дольше.
  4. Изучите работу контроллера ЧПУ. Нужно иметь представление, что делает программа при ее запуске.
  5. Работайте как можно дольше с осями до тех пор, пока работа не будет автоматизирована.
  6. Приобретите инструмент для измерения фрезы. Перед его эксплуатацией изучите инструкцию.
  7. Учитесь регулировать тиски и сам станок. Важно запомнить, что перед началом работы нужно проверять положение тисков.
  8. Работу начинайте с мягкой стали, нержавейку лучше оставить на потом.
  9. Практикуйтесь на алюминиевых ступенчатых губках до тех пор, пока срезы не получатся параллельными.
  10. Изучите программные обеспечения. Для этого рекомендуется читать не только справку в самих ПО, но и изучать интернет-ресурсы.

Новичкам в работе на станках с ЧПУ рекомендуется детально изучить инструкцию и следовать только ей. Работать на таких устройствах несложно, но опыт все же необходим. Обращать внимание стоит на каждый сигнал об ошибке. В этом случае станок прослужит максимально долго.

  • 08 ноября 2020
  • 4082

Получите консультацию специалиста

Фрезерный станок с ЧПУ – принцип работы, конструкция, видео

  1. Принцип работы фрезерных станков
  2. Разновидности оборудования
  3. Обзор станков
  4. Как правильно выбирать фрезерный станок

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.

5-осевые фрезерные станки с ЧПУ: преимущества и недостатки

5-осевой фрезерный станок с ЧПУ режет заготовку практически по всем поверхностям, за исключением зажатых деталей. При обработке контурных деталей (или деталей со сложной геометрией) процесс включает в себя обработку в нескольких плоскостях. Для выполнения такого процесса на 3-осевом станке требуется несколько настроек. Однако на 5-осевом фрезерном станке с ЧПУ для этого требуется только одна настройка, что снижает необходимость переноса заготовки с одной платформы на другую.

5-осевые станки имеют возможность синхронно перемещать инструменты и заготовку в пяти направлениях. Стандартный фрезерный станок с ЧПУ работает по трем основным осям – X, Y и Z, в то время как 5-осевой фрезерный станок с ЧПУ может работать по двум дополнительным осям вращения (обычно это оси A и B). Эти две оси позволяют станку резать в большем количестве направлений, что приводит к повышению производительности.

Преимущества:

Возможности 5-осевой обработки позволяют создать экономически эффективное производственное решение для деталей со сложной конструкцией. Ниже перечислены преимущества использования 5-осевого фрезерного станка с ЧПУ.

Сложная геометрия

5-осевая обработка позволяет изготавливать детали со сложной конструкцией и геометрией. Благодаря наличию осей вы получаете доступ к более широкому диапазону углов резания, дуг, подрезов, контуров и профилей. На стандартном 3-осевом фрезерном станке эти характеристики могут быть достигнуты только путем многократной настройки. Однако на 5-осевом станке они достигаются всего за одну установку.

Улучшенная точность

Каждый раз, когда вы переносите заготовку с одной установки на другую, существует вероятность потери соосности между плоскостями. В отличие от 3-осевой обработки, 5-осевые фрезерные станки повышают точность за счет обработки детали за одну установку. Таким образом, вы создаете множество сложных форм без потери точного выравнивания, необходимого для поддержания высочайшего качества.

Сокращение времени цикла

При 5-осевой обработке режущий инструмент остается близко к поверхностям резания, что позволяет сократить время цикла. Это помогает снизить затраты, так как меньшая высота инструмента повышает эффективность резания. Кроме того, такая установка позволяет использовать более короткие режущие инструменты, что снижает вибрацию при высоких скоростях резания. В конечном итоге это также приводит к улучшению качества обработки поверхности.

Улучшенная обработка поверхности

5-осевые фрезерные станки с ЧПУ создают более качественные обработанные поверхности. Детали располагаются гораздо ближе к режущим инструментам. Более короткие режущие инструменты уменьшают вибрацию, отклонение инструмента и биение инструмента. Поэтому возможно повышение качества обработки и более тонкая обработка поверхности.

Высокая пропускная способность

5-осевые станки позволяют эффективно сократить время цикла и время простоя. Они имеют ряд скоростей вращения шпинделя и подач, что позволяет станку иметь мощную режущую способность. 5-осевая обработка вступает в эру высокоскоростной обработки. Быстрое перемещение и позиционирование сокращают время оборота полуфабрикатов и повышают эффективность и точность производства.

Повышение конкурентоспособности

Не многие предприятия имеют 5-осевой фрезерный станок с ЧПУ. Наличие такого станка поднимет вас на ступеньку выше ваших конкурентов в сфере производственных услуг. Вы сможете дать своим клиентам то, что не могут предложить ваши конкуренты. 

Недостатки:

Обычно, когда вы слышите о 5-осевой обработке с ЧПУ, первое, что приходит на ум, – это более высокая стоимость и сложность в эксплуатации. Но действительно ли 5-осевая обработка является таковой? Люди осознали преимущества и важность 5-осевой технологии ЧПУ в производстве и производственной индустрии. Однако применение 5-осевой обработки не так широко, как мы думаем, по следующим причинам.

Большие затраты

Затраты на приобретение 5-осевого станка и программного обеспечения высоки. Вообще говоря, инвестиции в 5-осевой станок стоят гораздо дороже, чем приобретение стандартного 3-осевого станка. Техническое обслуживание сложнее, а компоненты стоят дороже. Все это напрямую влияет на стоимость станка и приводит к увеличению затрат.

Более сложное программирование

5-осевая обработка отличается от своего 3-осевого аналога. Здесь есть два вращательных движения. Пространственная траектория и синхронность движений более сложны, что требует больше времени для понимания и разработки. Для того чтобы выполнить проектирование поверхности, необходимо пройти множество преобразований координат и сложных пространственных геометрических операций. При программировании процесса мы также должны учитывать координацию каждой оси, чтобы избежать помех, столкновений и т.д.

Высокие требования к квалификации

5-осевая обработка – это передовая технология, требующая работы высококвалифицированных специалистов. Для программирования и настройки станка требуются опыт и навыки. Более высокие требования к персоналу приводят к увеличению стоимости рабочей силы.

Заключение:

5-осевые фрезерные станки с ЧПУ могут обрабатывать сложные детали, для которых нужны такие функции как сверление, конусная обработка и сложные поверхности, которые трудно (или невозможно) выполнить традиционными методами обработки. Однако важно учитывать и спектр проблем, возникающих при покупке 5-осевого станка. Необходимо провести всесторонний анализ требований, чтобы избежать дорогостоящих, но напрасных инвестиций.

Как работает обработка с ЧПУ?

Поскольку обработка с ЧПУ известна как один из самых высокотехнологичных методов производства в бизнесе, вы можете быть удивлены, узнав, что первые шаги к современной обработке с ЧПУ были сделаны еще в 1950-х годах. Именно тогда производители в Массачусетском технологическом институте обнаружили, что они могут сократить время, затрачиваемое на изготовление деталей , с 8 часов до всего лишь 15 минут , позволив компьютерам взять на себя ведущую роль в быстром прототипировании и производстве. Вот это мы бы назвали открытием, изменившим жизнь!

С тех пор обработка на станках с ЧПУ продолжает развиваться и полностью трансформирует мир машиностроения. Сегодня это один из самых популярных методов цифрового производства практически во всех технических отраслях.

Компания Geomiq гордится тем, что сотрудничает с более чем 180 проверенными производителями станков с ЧПУ, специализирующимися как на фрезерных, так и на токарных станках с ЧПУ, которые имеют подтвержденный опыт изготовления высококачественных механических деталей для клиентов по всему миру.

Как эксперты в этой области, которые увлечены всем, что связано с ЧПУ, мы рады помочь вам сегодня понять, что такое обработка с ЧПУ, как она работает, многие преимущества обработки с ЧПУ и в каких отраслях она может помочь больше всего.

Что такое обработка с ЧПУ?

Механическая обработка с числовым программным управлением (ЧПУ) является формой субтрактивного производства , что означает, что материал удаляется (а не добавляется) в процессе производства. Это означает, что обработка с ЧПУ начинается с блока материала (называемого заготовкой) и использует быстро движущиеся фрезы для быстрого вырезания материала и создания готовой детали.

Это, по сути, делает его противоположным аддитивному производству (например, 3D-печати), где трехмерные объекты создаются слой за слоем из материалов, загружаемых в машины для 3D-печати.

Важно отметить, что обработка с ЧПУ также является методом изготовления металла, при котором письменный код управляет оборудованием с ЧПУ в производственном процессе. Давайте подробнее рассмотрим, что это значит:

Как работают станки с ЧПУ?

Как мы только что упомянули, станки с ЧПУ управляются цифровым компьютером, который автоматизирует, отслеживает и управляет движением промышленного станка. На крупных промышленных предприятиях компьютер обычно устанавливается в машинах, но на машинах для любителей компьютер обычно крепится снаружи.

Точные движения, которыми управляет этот код, зависят от типа используемого станка с ЧПУ. Давайте рассмотрим некоторые из наиболее распространенных станков с ЧПУ, используемых сегодня, и то, как они работают:

Типы станков с ЧПУ

#1 Фрезерные станки с ЧПУ виды обработки с ЧПУ, известные своей высокой точностью и допусками. Станки с ЧПУ оснащены встроенными инструментами для сверления и резки, и после того, как материалы будут помещены внутрь них, компьютер будет направлять инструменты для сверления и резки, чтобы они творили свое волшебство.

Компания Geomiq с гордостью предлагает возможности высокоточного фрезерования с ЧПУ как по 3, так и по 5 осям. 5-осевое фрезерование с ЧПУ обычно подходит для более сложной геометрии и обычно выполняется за одну операцию, в то время как 3-осевое фрезерование с ЧПУ часто является более подходящим выбором для создания более простых деталей.

#2 Токарные станки с ЧПУ

Токарная обработка с ЧПУ по существу противоположна фрезерной обработке с ЧПУ, так как вместо перемещения режущих инструментов для удаления материала, сам материал вращается при резке. Токарные станки с ЧПУ имеют токарный станок в центре, который манипулирует и перемещает материал в положение, запрограммированное на компьютере. Это еще одна из специализаций наших талантливых партнеров!

#3 Станки плазменной резки с ЧПУ

Как и фрезерные станки с ЧПУ, станки плазменной резки с ЧПУ также используются для резки материалов. Однако они отличаются от своих фрезерных аналогов тем, что выполняют эту операцию с помощью мощного плазменного резака, который может достигать температуры до 50 000 градусов по Фаренгейту и достаточно прочен, чтобы резать грубые материалы, такие как металл!

#4 Станки для лазерной резки с ЧПУ

Не путать со станками с ЧПУ для плазменной резки. Станки с ЧПУ для лазерной резки также предназначены для резки твердых материалов, но для выполнения этой задачи они используют лазер (а не плазменный резак). Эти лазеры, как правило, имеют более высокий уровень точности резки, но не так сильны, как плазменные резаки.

#5 Электроэрозионные станки с ЧПУ

Электроэрозионный станок с ЧПУ с ЧПУ, также известный как искровой станок с ЧПУ, представляет собой особый тип станка с ЧПУ, который использует электрические искры для придания материалам желаемой формы. Материалы помещаются между верхним и нижним электродами, после чего компьютер диктует, сколько электрического разряда производят электроды, и как изменяется форма детали.

5 преимуществ обработки с ЧПУ

Поскольку станки с ЧПУ позволяют производителям автоматизировать многие производственные процессы, которые в противном случае пришлось бы выполнять вручную, они повышают производительность, точность и помочь снизить риск человеческой ошибки .

Вот 5 ключевых способов, которыми они изменили мир машиностроения:

#1 Обработка с ЧПУ отлично подходит для создания большого количества деталей

Создавать большое количество прототипов и деталей с помощью обработки с ЧПУ гораздо дешевле, чем это использовать 3D-печать, поэтому, если вы хотите создавать большее количество механических деталей (от более высоких двузначных цифр до сотен), ЧПУ, вероятно, будет наиболее экономичным выбором.

Подробнее: Как снизить затраты на обработку с ЧПУ >

#2 Станки с ЧПУ могут работать со многими материалами

В то время как 3D-печать в основном ориентирована на пластмассы, станки с ЧПУ относительно безразличны к тому, что они режут — до тех пор, пока материал достаточно жесткий, чтобы не деформироваться и не плавиться под давлением режущего действия. В Geomiq мы предлагаем более 60 материалов производственного класса для обработки с ЧПУ и уделяем большое внимание тому, чтобы для каждой детали использовался правильный материал. Чаще всего используемые металлы включают алюминий, нержавеющую сталь, сплав магния, сплав цинка, титан и латунь.

#3 Станки с ЧПУ могут быстро изготавливать детали

Вероятно, вас не удивит, что машины работают быстрее людей! Когда вы заказываете детали, обработанные на станках с ЧПУ, через Geomiq, мы не только предоставим вам предложение в течение одного рабочего дня — вы получите готовую продукцию всего за 5 дней!

#4 Станки с ЧПУ отличаются высокой точностью

Чтобы дать вам представление о том, насколько они точны, в Geomiq наш стандартный допуск для ЧПУ составляет +/- 0,127 мм, и когда вы используете наш конфигуратор допусков, вы можете рассчитывать на точность обработка до +/- 0,005 мм.

#5 Обработка с ЧПУ позволяет использовать различные варианты постобработки и чистовой обработки

Например, в Geomiq мы предлагаем высококачественные процессы чистовой обработки для большинства деталей, обработанных на станках с ЧПУ; от анодирования, полировки и гальваники до термической обработки, порошковой окраски и многого другого.

В каких отраслях используется обработка с ЧПУ?

Компания Geomiq с гордостью предлагает возможности обработки с ЧПУ для самых разных отраслей промышленности. От аэрокосмической и энергетической продукции до электроники и автомобильных товаров — мы воочию убедились, насколько полезные детали, обработанные на станках с ЧПУ, можно использовать практически в любой отрасли.

В частности, мы видели, что обработка с ЧПУ очень важна для инженеров в отраслях, где абсолютно необходима высокая точность, таких как аэрокосмическая промышленность, робототехника и медицинская промышленность.

Однако он также используется в целом ряде других отраслей промышленности, таких как:

  • Электротехника
  • Оборона
  • Горнодобывающая промышленность
  • Промышленное оборудование
  • Еда и напитки
  • Одежда
    • Автомобили
  • 0130

По сути, нет никаких ограничений на то, что вы можете сделать с помощью станков с ЧПУ! Если вам нужно изготовить деталь (либо для прототипа, либо для производства) точно или в больших количествах, ЧПУ может быть для вас правильным выбором.

Обработка с ЧПУ

В конечном счете, обработка с ЧПУ — отличный вариант для инженеров в любой отрасли, которые хотят заказать большие объемы точных механических деталей для быстрого прототипирования или производства.

Чтобы узнать, какой метод подходит именно вам и уникальным требованиям вашего проекта, мы рекомендуем вам поговорить с надежной цифровой производственной платформой или поставщиком и попросить их совета.

Если речь идет о таком надежном, точном и универсально применимом методе производства, как обработка на станках с ЧПУ, перед вами открывается целый мир возможностей. Просто выберите правильного поставщика — и правильную цифровую производственную платформу — при заказе деталей, обработанных на станках с ЧПУ, и вы действительно не ошибетесь.

CNC-обработка, что это такое и как это работает?

CNC-обработка позволяет создавать сложные компоненты, необходимые в различных отраслях промышленности. Его способность точно проектировать с помощью компьютера побуждает многие компании искать станки с ЧПУ для своих операций. Все, от медицинской промышленности до транспорта и многого другого, зависит от механической обработки деталей. Этот процесс позволяет создавать более сложные индивидуальные конструкции, чем другие методы производства, благодаря технологическим достижениям.

 

Аэрокосмическая промышленность

Обработка с ЧПУ широко используется в аэрокосмической промышленности, где часто требуются высокие допуски, сложная геометрия и использование материалов, которые трудно поддаются другим методам производства.

В декабре 2009 года компания Boeing впервые подняла в воздух 787 Dreamliner, одним из главных преимуществ которого был малый вес. Его конструкция на 50% состоит из композитных материалов. С июня 2013 года Airbus проводит летные испытания A350XWB. В своем длинном списке новых функций Airbus использует 53% композитных материалов. Использование композитов принесло компании два существенных преимущества. Это не только сэкономило деньги на топливе и панелях, но и сократило выбросы ископаемого топлива. Компания сократила время полета, достигнув цели Консультативного совета по авиационным исследованиям и инновациям (ACARE) по снижению выбросов CO2 на 50%, воспринимаемого шума на 50% и NOx на 80%.

 

Медицинская промышленность

Медицинская промышленность полагается на продукцию, изготовленную по индивидуальному заказу, чтобы удовлетворить многочисленные потребности пациентов. Однако многие устройства, используемые в медицинском секторе, являются одноразовыми для защиты пациентов от инфекционных заболеваний. Установки компаний в этом секторе требуют точности, скорости и больших объемов.

С помощью станков с ЧПУ можно создавать широкий спектр деталей. Они соответствуют различным материалам и устройствам, необходимым в области медицины, например, имплантатам, ортезам, аппаратам МРТ, медицинским инструментам и т. д.  

Galen Robotics — калифорнийский разработчик медицинских технологий, предлагающий новые решения для неинвазивной хирургии. Стартап использует станки с ЧПУ для создания технологии, которая стабилизирует руки хирурга во время тонких и точных операций на носу, горле или ухе. Компании удалось построить робота, используя различные детали, от держателей датчиков до корпусов концевых эффекторов. Эта производственная модель с ЧПУ обеспечивала небольшое количество деталей, необходимых для изготовления этого прототипа, по конкурентоспособной цене и в короткие сроки.

 

Транспортная отрасль

В то время как аэрокосмическая промышленность требует высокоскоростных двигателей, транспортная отрасль нуждается в долговечных и надежных компонентах. Эти качества необходимы для перемещения товаров по стране.

Станки с ЧПУ могут создавать детали из различных материалов, от тормозов до деталей двигателя и даже инструментов. Высокая скорость создает дополнительную нагрузку на транспортные средства в высокоскоростных поездах, требуя еще большей точности подгонки деталей, используемых в вагонах и двигателях.

 

Нефтяная и газовая промышленность

Нефтехимическая промышленность требует хорошо обработанных деталей, которые точно подходят друг к другу для производства больших машин, используемых на нефтеперерабатывающих заводах и на буровых платформах. Клапан может протекать без идеальной посадки, поршень может не создавать давления или цилиндр может не наполняться.

В отличие от других установок, буровые установки располагаются в изолированных районах. Если какой-либо компонент не работает должным образом, его замена или ремонт может привести к остановке производства на несколько дней. Буровые установки должны производить оптимизированные, готовые к использованию компоненты. Они должны быть устойчивы к соляному туману с моря, пыли из пустыни или снегу с северных равнин.

 

Военная и оборонная промышленность

Как и в нефтехимической промышленности, в оборонном секторе используются детали, которые должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать самые суровые условия. Кроме того, продукция военного назначения должна соответствовать государственным нормам.

Военная промышленность охватывает так много отраслей, что продукты и детали, созданные для обороны, могут напоминать те, которые производятся для других секторов, таких как авиация, транспорт, электроника, судостроение, медицина и т. д. В частности, обработка с ЧПУ может использоваться для проектирования штифтов, корпуса, артиллерия, ракеты и компоненты истребителей.

Армия является одной из отраслей с регулярно обновляемыми станками с ЧПУ, чтобы иметь в своем распоряжении новейшие технологии и, таким образом, наилучшим образом защищать территорию.

 

Электронная промышленность

Электронной промышленности требуется обработка на станках с ЧПУ для создания мелких компонентов. Некоторым даже требуется лазерная точность для достижения необходимой тонкости до 10 микрометров.

Большинство электронных устройств, которые мы знаем сегодня, производятся с помощью станков с ЧПУ. Это касается нестандартных электронных корпусов и печатных плат внутри этих устройств, а также смартфонов и планшетов. Обработка с ЧПУ особенно выгодна для печатных плат. Эта производственная модель не предполагает использования химикатов, которые требуют других производственных процессов.

Корпус ноутбука Apple MacBook фрезерован на станке с ЧПУ из цельного куска алюминия. Этот метод придает ему жесткость и производительность цельного цельного материала. Эта важная часть оборудования Apple входит в состав производственной линии Apple с 2008 года. влажная среда. Электрические устройства требуют кожуха для предотвращения повреждения водой. Кроме того, морские суда должны быть устойчивы к коррозионному воздействию соленой воды.

Морская индустрия также требует полной мобильности всего, что есть на борту корабля. Компоненты, используемые в устройствах, должны быть долговечными и устойчивыми к износу, поскольку ремонт невозможен до тех пор, пока лодка не вернется на берег.

Французская промышленная группа Naval Group, специализирующаяся на военно-морской оборонной промышленности и морских возобновляемых источниках энергии, использовала производственную модель с ЧПУ для создания антиторпеды в 2019 году. Идея состоит в том, чтобы генерировать акустические сигналы на 360 градусов для защиты кораблей и подводные лодки из торпед. Обработка с ЧПУ позволила создавать очень точные детали, собранные в сложные механические системы.

Что такое станок с ЧПУ – основные части, работа, блок-схема

Содержание

Определение станка с ЧПУ

Позвольте мне сначала представить вам, что такое станок с ЧПУ, поэтому ЧПУ означает числовое программное управление. Когда компьютеры используются для управления станком с числовым программным управлением (ЧПУ), этот станок называется станком с ЧПУ. Другими словами, использование компьютеров для управления станками, такими как токарный станок, фрезерный станок, долбежный станок, формовочный станок и т. д., называется станком с ЧПУ.

Операции резки, выполняемые ЧПУ, называются ЧПУ-обработкой. Различные услуги по обработке, в которых используется станок с ЧПУ, известны как услуги по обработке с ЧПУ. В станках с ЧПУ программы сначала разрабатываются или готовятся, а затем они передаются на станок с ЧПУ. Согласно программе ЧПУ управляет движением и скоростью станков.

Блок-схема станка с ЧПУ

Читайте также:

  • Что такое токарный станок? Основные части, операции и работа
  • Что такое фрезерный станок – работа, детали и типы.
  • Разница между встречным и попутным фрезерованием — что лучше?

Основные части станка с ЧПУ

Основные части станка с ЧПУ:

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

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

  • Он считывает введенные в него закодированные инструкции.
  • Декодирует закодированную инструкцию.
  • Реализует интерполяцию (линейную, круговую и винтовую) для генерации команд движения оси.
  • Он подает команды движения осей на схемы усилителя для управления осевыми механизмами.
  • Получает сигналы обратной связи о положении и скорости для каждой оси привода.
  • Реализует вспомогательные функции управления, такие как включение/выключение СОЖ или шпинделя и смена инструмента.

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

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

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

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

Как работает станок с ЧПУ?
  • Сначала программа обработки детали вставляется в MCU ЧПУ.
  • В MCU происходит вся обработка данных, и в соответствии с подготовленной программой он подготавливает все команды движения и отправляет их в систему управления.
  • Система привода работает, когда MCU отправляет команды движения. Система привода управляет движением и скоростью станка.
  • Система обратной связи записывает измерения положения и скорости станка и отправляет сигнал обратной связи на MCU.
  • В MCU сигналы обратной связи сравниваются с опорными сигналами, и при наличии ошибок оно исправляет их и отправляет новые сигналы на станок для выполнения правильной операции.
  • Дисплей используется для просмотра всех команд, программ и других важных данных. Он действует как глаз машины.

Для лучшего понимания работы ЧПУ посмотрите видео до конца.

Преимущества
  • Он может выполнять работу с высочайшей точностью и точностью, чем любой другой ручной станок.
  • Может работать 24 часа в сутки.
  • Производимые ею детали имеют одинаковую точность. Различия в производимых деталях отсутствуют.
  • Для работы не требуется высококвалифицированный оператор. Полуквалифицированный оператор также может работать точно и точнее.
  • Операторы могут легко вносить изменения и улучшения и сокращать время задержки.
  • Он позволяет производить сложные конструкции с высокой точностью за минимально возможное время.
  • Современное программное обеспечение для проектирования позволяет дизайнеру имитировать изготовление своей идеи. А это устраняет необходимость изготовления прототипа или модели и экономит время и деньги.
  • Для работы с ЧПУ требуется меньше рабочих, что снижает трудозатраты.

Недостатки

Несмотря на множество преимуществ, у него есть и некоторые недостатки. А это:

  • Стоимость станка с ЧПУ очень высока по сравнению со станком с ручным управлением.
  • Детали станков с ЧПУ дорогие.
  • Стоимость обслуживания ЧПУ довольно высока.
  • Это не устраняет необходимость в дорогостоящих инструментах.

Применение 

Почти в каждой производственной отрасли используются станки с ЧПУ. С увеличением конкурентной среды и требований спрос на использование ЧПУ увеличился в большей степени. К станкам, которые поставляются с ЧПУ, относятся токарный, фрезерный, формовочный, сварочный и т. д. Отрасли, в которых используются станки с ЧПУ, — это автомобильная промышленность, металлообрабатывающая промышленность, производство металлов, электроэрозионная обработка, деревообрабатывающая промышленность и т. д.

Это все о том, что такое детали станков с ЧПУ, блок-схема, работа, преимущества и недостатки и применение. Если вы обнаружите, что чего-то не хватает, прокомментируйте нас. И если эта статья покажется вам информативной, не забудьте поделиться ею в социальных сетях.

Руководства Что такое станок с ЧПУ?

CNC расшифровывается как Computer Numerical Control, способ автоматизации станка. Если обычное оборудование требует ручного труда, то в ЧПУ компьютер управляет машинами для выполнения задач. Еще одна общая черта всех станков с ЧПУ заключается в том, что они могут перемещать свои инструменты как минимум в двух разных направлениях. Направления называются осями, и чем их больше у машины, тем она сложнее. Возможны три линейные оси: X, Y и Z, а также три дополнительные оси вращения: A, B и C.

  • Как работают станки с ЧПУ?
  • Типы станков с ЧПУ
  • Что такое механический фрезерный станок с ЧПУ?
  • Что такое токарный станок с ЧПУ или токарный станок?
  • Что такое лазерный резак?
  • Что такое плазменный резак?
  • Что такое газокислородный резак?
  • Что такое электроэрозионная обработка (EDM)?
  • Что такое машина для гидроабразивной резки?
  • Какие еще существуют ЧПУ?

Как работают станки с ЧПУ?

Все станки с ЧПУ выполняют задачи в соответствии с кодом, который говорит им, как перемещать, вращать и использовать различные инструменты. Код представляет собой пошаговую инструкцию с конкретными координатами и командами, которые станок с ЧПУ может считывать и выполнять. С добавлением автоматизации в механические мастерские родилась совершенно новая область профессии. Операторы ЧПУ управляют этими устройствами с помощью программирования ЧПУ, а также обеспечивают общее техническое обслуживание инструментов. Однако очень сложные работы могут быть трудоемкими и занимать много времени, поэтому, чтобы ускорить процесс и избежать ошибок, можно использовать систему автоматизированного производства (CAM).

CAM — это компьютерная программа, используемая для создания кодов для станков с ЧПУ. Обычно это программное обеспечение работает с компьютерным проектированием (САПР) объекта, который необходимо изготовить на станке с ЧПУ. Инженеру нужно будет только подробно описать операции и рабочие параметры. После того, как код готов, он отправляется на машину, чтобы начать процесс.

Кроме того, на основе 3D-дизайна можно получить полное представление о том, как можно вырезать определенную деталь из заготовки, и даже получить мгновенный расчет стоимости.

Powered by Treatstock

Типы станков с ЧПУ

Сегодня существует множество станков с ЧПУ, от маленьких до огромных, со своими собственными специализированными вариантами использования. Некоторые из этих станков созданы только для одной-двух конкретных задач, тогда как другие (например, современные обрабатывающие комплексы и центры) могут выполнять различные операции, вплоть до замены самих инструментов. Тем не менее, следует упомянуть несколько групп широко используемых станков с ЧПУ.

Что такое Механический фрезерный станок с ЧПУ?

Важнейшая функция фрезерных станков с ЧПУ проста — удаление материала с помощью фрезы. Группа фрезерных станков с ЧПУ предназначена для фрезерования, сверления, нарезания резьбы, чистовой обработки и токарной обработки объекта или блока материала. Он варьируется от простых настольных фрезерных станков с ЧПУ и плоттеров, которые могут вырезать форму или просверливать отверстия в мягком пенопласте, до промышленных монстров, способных формировать объекты, близкие к искусству. Комбинация различных механических режущих инструментов и компьютерных команд позволяет создавать потрясающие 3D-объекты из дерева, металла, воска и многих других материалов в зависимости от скорости вращения станка и инструментов. Сложные фрезерные центры с ЧПУ могут даже переключать сами фрезы для выполнения нескольких операций за один раз. Различные эффекты достигаются за счет использования подходящей формы, материала мельницы и функции машины.

Что такое токарный станок с ЧПУ или токарный станок?

Токарные станки похожи на фрезерные – они также предназначены для резки и удаления материала. Основное отличие заключается в том, что токарные станки вращают заготовки (обычно горизонтально) при их сверлении или резке. Токарные станки с ЧПУ быстро режут объекты, а большинство старых моделей имеют только две оси — X и Z — которых достаточно для конкретных работ. Поскольку и заготовка, и фреза могут вращаться одновременно, режущий инструмент способен выполнять гладкий радиально-симметричный разрез по всему цилиндру. 2-осевые токарные станки с ЧПУ широко используются для обработки цилиндрических заготовок, требующих симметричного рисунка или изгиба по радиусу. Современные токарные центры могут иметь больше осей или использовать приводные инструменты для выполнения сложных операций, как показано на видео ниже.

Что такое лазерный резак?

Станки с ЧПУ для лазерной резки появились примерно в 1965 году и используются для резки, полировки, плавления и гравировки материалов. Их возможности очень схожи с фрезерными и токарными станками, но решающее отличие заключается в основном инструменте — вместо механических фрез используется лазер. Благодаря системе ЧПУ и оптике лазерный луч направляется через заготовку для выполнения необходимых процессов. Лазеры различаются по типу, мощности и поддержке газового потока. В зависимости от спецификации такие машины могут работать с бумагой, акрилом, стеклом, металлом и многим другим. По сравнению с механическими режущими инструментами лазерные резаки с ЧПУ считаются более простыми в работе и меньше загрязняют материал. Лазерные резаки и граверы стали популярным инструментом для малого бизнеса и хобби, поскольку многие устройства могут поместиться в простой мастерской и не сломать банк. Сильные лазеры также могут быть более точными, чем мельница, потому что диск со временем повреждается или деформируется, тогда как лазеры более долговечны и долговечны. При выполнении некоторых задач лазерные резаки также до 30 раз быстрее, чем традиционные механические пилы. Однако для работы некоторых лазерных резаков требуется гораздо больше энергии — это называется подводом тепла и зависит от типа работы, лазера, материала, толщины заготовки и т. д. 

Что такое плазменный резак?

На первый взгляд плазменные резаки с ЧПУ могут показаться очень похожими на лазерные резаки — они также режут и плавят материалы, а их плазменный резак сбоку выглядит как лазерный луч. Однако метод плазменной резки был изобретен позже, и его принцип работы и технические характеристики немного отличаются. Процесс плазменной резки возможен с электропроводящими материалами, такими как сталь и некоторые другие металлы. Горячая плазма создается за счет образования электрической дуги в газе, выдуваемом с высокой скоростью из сопла. Станки плазменной резки с ЧПУ потребляют больше энергии по сравнению с их лазерными аналогами. Но в качестве преимущества плазма способна резать более толстые листы металла, в то время как промышленные лазеры, необходимые для той же работы, стоят намного дороже. Некоторые старые плазменные резаки не так точны, как лазеры, но есть более новые модели с улучшенными резаками, которые работают точно.

Что такое газокислородный резак?

Кислородно-топливные резаки с ЧПУ используют технику, очень близкую к плазменной резке — многие современные машины могут даже выполнять обе техники. Рабочими инструментами в машинах для кислородной резки являются топливо, газ и кислород. Для начала факел нагревает металлический материал до температуры воспламенения — самой низкой точки, при которой он может воспламениться. В этом состоянии металл может реагировать с прямым потоком кислорода, превращаясь в оксид металла. По сути, газокислородные резаки с ЧПУ подают струю кислорода на нагретую заготовку, чтобы разрезать ее. Кислородно-кислородные резаки могут оставлять шероховатые края после резки, но они отлично подходят для работы с толстыми металлическими блоками — некоторые из них способны резать металл толщиной 40 дюймов (1000 мм).

Что такое электроэрозионная обработка (EDM)?

Электроэрозионная обработка — это то, где основным инструментом, с которым работает станок с ЧПУ, являются электрические разряды, которые вызывают появление большого количества искр, что привело к тому, что некоторые люди решили назвать электроэрозионную электроэрозионную обработку. Электроэрозионные станки обычно имеют два электрода, которые генерируют разряды между ними – серией таких быстрых «искр» станок удаляет материал с заготовки. Один электрод расположен сверху и называется инструментом, второй электрод лежит под блоком материала и называется заготовкой. Эти две рабочие части разделены диэлектрической жидкостью. Машины такого типа называются Die-sink EDM. Существуют также проволочные станки для электроэрозионной резки – их инструментом является проволока, соединенная с двумя электродами. С помощью проволоки станок с ЧПУ вырезает из заготовки форму по загруженному коду. Электроэрозионные станки с ЧПУ используются для создания прототипов и пресс-форм. Их большим преимуществом является исключительная точность – срезы могут быть тонкими и почти незаметными в сплошном блоке материала. Электроды, используемые в качестве инструментов в электроэрозионных установках, могут различаться по форме и размеру, что позволяет выполнять сверление отверстий, кривых и форм для различных целей. Процесс электроэрозионной обработки может работать с различными проводящими (или непроводящими при специальной настройке) материалами, в том числе твердыми и мягкими, которые не могут быть обработаны другими типами технологий ЧПУ. Мелкие работы также лучше выполняются этим методом, потому что нет избыточного давления со стороны режущего инструмента.

Электроэрозионная обработка, напротив, считается довольно опасной из-за использования легковоспламеняющихся жидкостей на масляной основе. Процесс довольно медленный и энергоемкий по сравнению с некоторыми другими методами. Инструменты электроэрозионных станков изнашиваются во время работы, и создание новых электродов для конкретного станка может потребовать времени и денег.

Что такое машина для гидроабразивной резки?

Как следует из названия, в станках для гидроабразивной резки вода используется для удаления материала с заготовки, а также для придания ей другой формы и резки. Вода (иногда смешанная с абразивным веществом) подается под высоким давлением и управляется цифровым управлением. Этот метод также можно использовать для резки металлов и гранита — с добавлением абразивных материалов для более прочных материалов и чистой воды для резки более мягких структур, таких как дерево, резина и пенопласт. Сложные агрегаты с несколькими осями могут резать заготовку во всех трех измерениях и создавать сложные конструкции. Водоструйные станки с ЧПУ обычно не нуждаются ни в нагреве, ни в материале, ни в инструменте, что помогает избежать деформации или загрязнения материала и делает их предпочтительным методом при работе с нежными материалами.

Какие еще ЧПУ существуют?

Поскольку компьютерное числовое управление — это всего лишь способ автоматизации различных инструментов для различных операций, в настоящее время на рынке представлен широкий спектр станков. Новые инструменты, материалы и методы выполнения определенной задачи порождают новые станки с ЧПУ, такие как 3D-принтеры и другие. Производители станков также создают нестандартные блоки и системы ЧПУ для особых нужд производства, чтобы автоматизировать практически каждый этап производства. Упомянем некоторые из них – швейные и вышивальные станки с ЧПУ, машины для захвата и загрузки, огранки и полировки ювелирных изделий.

Учебный курс по обработке с ЧПУ — Saunders Machine Works

$ 1899,00

$ 1 899,00

Доступные места:
18–20 октября 2022 г.: 0 2023: 4
7-9 февраля 2023: 8

Дата

18 – 20 октября 2022 1-3 ноября 2022 15-17 ноября 2022 6-8 декабря 2022 10-12 января 2027-9 февраля2023

Цена

$ 1 899,00

Вариант

18 – 2022 – $ 1 899,00 NOCER 1-3, 2022 – $ 1 899,00. -12 2023 г. – 1 899,00 долл. США 7-9 февраля 2023 г. – 1 899,00 долл. США

Количество

1

Пожалуйста, заполните форму заинтересованности в обучении внизу страницы, чтобы получать уведомления о будущих датах занятий!

Этот трехдневный курс будет посвящен эксплуатации и использованию фрезерных станков CAD, CAM и CNC! Студенты будут использовать Fusion 360 CAD & CAM и фрезерные станки Tormach или HAAS с ЧПУ.

Компьютеры предоставляются, хотя учащиеся могут приносить свои ноутбуки. Учащиеся должны иметь собственные учетные записи Fusion 360.  30-дневные пробные версии доступны здесь для тех, у кого в настоящее время нет учетной записи.

Платная лицензия Fusion настоятельно рекомендуется, но не обязательна. Персональная лицензия Fusion 360 (также известная как хобби, бесплатная и т. д.) имеет ограничения, включая публикацию кода изменения инструмента, что потребует от учащегося дополнительной работы каждый раз, когда публикуется G-код.

Требования к классу: 

1) Вы должны быть знакомы с основными операциями на компьютере (например, Microsoft Windows).

2) Предварительный опыт обработки не требуется

3) Fusion 360: учащиеся, не знакомые с Fusion 360 , должны ознакомиться с онлайн-курсом Fusion 360 CAD & CAM (бесплатно для зарегистрированных студентов) до начала Руки На уроке.

Учебный план:

  • Фьюжн 360
    • Канадский доллар
    • Габаритные чертежи
    • Траектории CAM и CNC
  • Основные скорости и подачи режущего инструмента
  • Рекомендуемый механический цех и измерительные инструменты
    • Станки с ЧПУ
  • доступны для класса:
    • ХААС ВФ-2СС
    • Станки с ЧПУ Tormach 1100 и/или 770
  • Практическая часть
    • Использование краевых искателей, щупов Haimer и Renishaw для поиска рабочей системы координат
    • Настройка режущих инструментов, держателей инструментов и высоты инструментов
    • Установка и резка мягких кулачков
    • Учащиеся обработают и заберут домой образец детали, ручку скоростных тисков и небольшой универсальный нож (при условии замены)

Время занятий: Занятия проходят с 8:30 до 16:00. Студентам предоставляется часовой перерыв на обед.

Проживание: Варианты включают местные отели (мы рекомендуем Zanesville Holiday Inn Express), а также AirBNB или VRBO.

Аэропорт : CMH (Columbus John Glenn) — ближайший аэропорт; это около 60 миль.

Последний день:  Учащиеся могут уйти раньше в последний день, если им нужно успеть на вечерний рейс (однако класс будет работать в течение всего дня).

 

ПОЛИТИКА ВОЗВРАТА, НЕЯВКИ И ОТМЕНЫ

Отмена за 30 дней или более до начала занятия: Полный возврат, за вычетом комиссии за обработку возврата 5%. Запросы на перевод в будущий класс могут быть возможны, если их запросить не менее чем за 30 дней до начала класса, однако любой запрос на перевод зависит от наличия и одобрения по усмотрению SMW.

Отмена в течение 30 дней или неявка: возврат средств невозможен, но мы предложим скидку 50 % на один следующий курс в течение одного года и при наличии возможности.

 

Что такое обработка с ЧПУ? | Ступицы

Что такое обработка с ЧПУ и как она работает? Изучите основные принципы и фундаментальную механику, а также основные преимущества и ограничения этого субтрактивного производственного процесса.

Обработка на станках с ЧПУ — наиболее распространенная субтрактивная технология производства на сегодняшний день, а также чрезвычайно гибкий и надежный способ изготовления нестандартных металлических и пластиковых деталей. Используя модели САПР, станки с ЧПУ точно удаляют материал из сплошного блока с помощью различных режущих инструментов.

В целом, обработка с ЧПУ позволяет производить детали с жесткими допусками и впечатляющими свойствами материала. Он подходит для единичных работ и мелкосерийного производства (до 1000 деталей) благодаря высокой воспроизводимости. Тем не менее, он имеет больше конструктивных ограничений, чем 3D-печать , отчасти благодаря субтрактивному характеру технологии.

В этом вводном руководстве мы даем вам обзор основных принципов технологии и того, как они соотносятся с основными преимуществами и ограничениями. Мы также объясним ключевые различия между двумя основными настройками станков с ЧПУ: фрезерным и токарным.

Как работает обработка с ЧПУ? Поговорим о фрезеровании и токарной обработке

Два основных типа систем обработки с ЧПУ (числовым программным управлением): фрезерование а также поворот . Благодаря характеристикам каждого типа станков фрезерование и токарная обработка идеально подходят для изготовления деталей различной геометрии.

Давайте разберем, как изготавливаются детали с использованием этих двух разных станков.

Как работает фрезерование с ЧПУ?

Схема типичной фрезерной обработки с ЧПУ Фрезерование с ЧПУ

— самая популярная архитектура станков с ЧПУ. Фактически, термин фрезерование с ЧПУ часто является синонимом обработки с ЧПУ. Фрезерные станки с ЧПУ используют вращающиеся режущие инструменты для удаления материала с детали, установленной на станине станка.

Большинство фрезерных систем с ЧПУ имеют 3 линейные степени свободы: оси X, Y и Z. Более продвинутые системы имеют 5 степеней свободы обработки за счет вращения станины и/или головки инструмента (оси A и B). 5-осевые станки могут производить детали с высокой геометрической сложностью и могут устранить необходимость в нескольких технологических операциях.

Вот краткий обзор того, как фрезерный станок с ЧПУ превращает модель CAD в пользовательскую деталь.

  • Оператор преобразует модель CAD в серию команд, которые должны быть интерпретированы станком с ЧПУ (G-код).

  • Блок материала, который называется заготовкой или заготовкой, вырезается по размеру и помещается на платформу для сборки с помощью тисков или непосредственно на станине.

  • Для изготовления точных деталей важно точно расположить и выровнять заготовку. Вы можете использовать специальные метрологические инструменты (контактные щупы), чтобы помочь с позиционированием и выравниванием.

  • Специализированные режущие инструменты, вращающиеся с очень высокой скоростью (тысячи об/мин), снимают материал с блока. Во-первых, машина снимает материал быстро с меньшей точностью для достижения приблизительной геометрии. Затем требуется несколько проходов с более высокой точностью для изготовления окончательной детали.

  • Если модель имеет элементы, которые не могут быть достигнуты режущим инструментом за один установ, то оператору необходимо перевернуть заготовку и повторить эти шаги.

Типичная фрезерованная деталь с ЧПУ, изготовленная путем удаления материала из прямоугольной заготовки.

После обработки необходимо удалить заусенцы с фрезерованной детали. Удаление заусенцев — это ручной процесс удаления мелких дефектов с готовой детали. Эти дефекты, обычно встречающиеся на острых кромках, возникают из-за деформации материала во время механической обработки. Например, когда сверло выходит из дальней стороны сквозного отверстия, остаются дефекты, которые необходимо удалить.

Далее необходимо проверить критические размеры детали, если в техническом чертеже указаны допуски. После того, как вы выполнили этот шаг, ваша деталь готова к использованию или к постобработка . Когда дело доходит до постобработки деталей, обработанных на станках с ЧПУ (как фрезерованных, так и токарных), вам предстоит многое изучить, поэтому мы рекомендуем освежить и/или повысить уровень своих знаний.

Как работает токарная обработка с ЧПУ?

Схема типичного токарного станка с ЧПУ

Токарные станки с ЧПУ используют стационарные режущие инструменты для удаления материала с детали, которая закреплена на вращающемся патроне. Это идеальный способ изготовления деталей с симметрией относительно их центральной оси. Токарные детали обычно изготавливаются быстрее и дешевле, чем фрезерованные.

Как правило, токарные станки с ЧПУ, также известные как токарные станки, используются для изготовления цилиндрических деталей. Современные многоосевые токарные станки с ЧПУ, оснащенные фрезерными станками с ЧПУ, могут изготавливать нецилиндрические детали. Эти системы сочетают в себе высокую производительность токарной обработки с ЧПУ с возможностями фрезерной обработки с ЧПУ и могут изготавливать очень широкий диапазон геометрий с осевой симметрией, например распределительные валы и радиальные рабочие колеса компрессоров.

Вот обзор того, как токарные станки с ЧПУ изготавливают детали.

  • Оператор генерирует G-код из модели CAD и загружает в станок цилиндр материала (заготовка).

  • Деталь начинает вращаться с высокой скоростью, и стационарный режущий инструмент проходит по профилю, постепенно удаляя материал, пока не будет достигнута заданная геометрия.

  • Внутренние режущие инструменты и центрирующие сверла могут использоваться для вырезания отверстий вдоль центральной оси заготовки.

  • Если вам нужно перевернуть или переместить деталь, вам придется повторить этот процесс. В противном случае, как только вы закончите резать материал, деталь должна быть готова к использованию или дальнейшей пост-обработке.

Типичная токарная деталь с ЧПУ, изготовленная путем удаления материала из цилиндрического блока.

Поскольку грань между фрезерными и токарными системами с ЧПУ часто размыта, в остальной части этого руководства основное внимание будет уделено фрезерованию с ЧПУ, поскольку это наиболее часто используемый производственный процесс.

Краткое руководство по параметрам обработки с ЧПУ

Большинство параметров обработки определяются оператором станка при генерации G-кода. Основные параметры, которые мы хотели бы охватить, — это размер сборки и точность станков с ЧПУ.

Станки с ЧПУ имеют относительно большую площадь сборки, особенно по сравнению с 3D-принтерами. Фрезерные системы с ЧПУ могут обрабатывать детали размером до 2000 x 800 x 100 мм (78 дюймов x 32 дюйма x 40 дюймов), а токарные системы с ЧПУ могут обрабатывать детали диаметром до 500 мм (Ø 20 футов). ‘).

С помощью станков с ЧПУ можно производить детали с высокой точностью и жесткими допусками. Станки с ЧПУ могут даже достигать допусков менее половины диаметра среднего человеческого волоса (± 0,025 мм или 0,001 дюйма).

Если вы не укажете допуск на техническом чертеже, оператор обычно будет обрабатывать деталь с точностью 0,125 мм (0,005 дюйма). Оператор в этом случае fill follow находится в ISO2768.

Какие режущие инструменты наиболее распространены для станков с ЧПУ?


Для создания широкого спектра геометрий на станках с ЧПУ используется множество различных режущих инструментов. Вот некоторые из наиболее часто используемых обрабатывающих инструментов для фрезерования.

Подборка наиболее распространенных режущих инструментов, используемых при обработке с ЧПУ (не в масштабе)

плоская головка , голова быка и Инструменты с шаровой головкой используются для обработки пазов, канавок, полостей и других вертикальных стенок. Поскольку каждый из них имеет разные геометрические возможности, они могут обрабатывать множество различных типов элементов. Инструменты с шаровой головкой также широко используются в 5-осевой обработке с ЧПУ для изготовления поверхностей с кривизной и геометрией произвольной формы.

Сверла , безусловно, являются наиболее часто используемым инструментом для быстрого и эффективного создания отверстий. Вы можете найти все стандартные размеры сверл здесь . Для создания отверстий нестандартных диаметров можно использовать погружной инструмент с плоской головкой (по винтовой траектории).

Диаметр вала пазовые фрезы меньше диаметра их режущей кромки, что позволяет этим фрезерным инструментам вырезать Т-образные пазы и другие поднутрения путем удаления материала со сторон вертикальной стенки.

Метчики резьбовые используются для изготовления резьбовых отверстий. Для создания резьбы требуется точный контроль скорости вращения и линейной скорости метчика. Механические мастерские обычно по-прежнему полагаются на ручную нарезку резьбы.

Торцевые фрезы используются для удаления материалов с больших плоских поверхностей. Они имеют больший диаметр, чем концевые фрезы, поэтому им требуется меньше проходов для обработки значительных площадей. Это сокращает общее время обработки для изготовления деталей с плоскими поверхностями. Операторы часто выполняют этап торцевого фрезерования во время цикла обработки, чтобы подготовить размеры блока 9.0005

Вы найдете не менее широкий ассортимент режущих инструментов, используемых в токарной обработке с ЧПУ, которые охватывают все ваши потребности в обработке, такие как торцевая обработка, нарезание резьбы и нарезание канавок.

В то время как обработка с ЧПУ предлагает впечатляющая свобода проектирования , токарные и фрезерные станки не могут изготовить любую геометрию. В отличие от 3D-печати, чем сложнее конструкция, тем дороже она будет стоить. Это связано с дополнительными шагами, необходимыми для более сложных деталей.

Основные ограничения, связанные с обработкой с ЧПУ, связаны с геометрией каждого отдельного режущего инструмента. Геометрия инструмента определяет радиус детали, а большинство режущих инструментов с ЧПУ имеют цилиндрическую форму и ограниченную длину резания. Эти факторы делают острые внутренние углы особенно сложными.

Доступ к инструментам является еще одним серьезным ограничением при обработке с ЧПУ. Например, 3-осевые системы могут достигать определенного уровня сложности детали. Если вы проектируете 3-осевой станок, доступ ко всем функциям детали будет возможен только непосредственно сверху. 5-осевые системы обеспечивают превосходную гибкость, поскольку угол между деталью и инструментом можно регулировать, чтобы получить доступ к труднодоступным участкам заготовки.

5-осевые системы позволяют режущему инструменту получить доступ к областям, недоступным для 3-осевых систем.

Кроме того, детали с тонкими стенками или другими тонкими элементами особенно сложны для станков с ЧПУ. Тонкие стенки подвержены вибрациям и могут сломаться при точении или фрезеровании. Мы рекомендуем проектировать металлические детали с минимальной толщиной стенки 0,8 мм и пластмассовые детали с толщиной стенки 1,5 мм.

Понимание того, насколько сложной может быть конструкция вашей детали для различных типов машин, а также о том, какие ограничения следует учитывать, имеет решающее значение для обеспечения того, чтобы ваши детали вышли в соответствии с проектом и соответствовали стандартам качества, которые вы ищете. Дополнительные рекомендации о том, как проектирование может сэкономить вам много времени и денег при обработке с ЧПУ, см. статья .

Каковы характеристики обработки с ЧПУ?

Ключевым преимуществом станков с ЧПУ является их способность стабильно производить прочные детали из самых разных материалов. Станки с ЧПУ могут обрабатывать почти все инженерный материал .

В отличие от 3D-печати, детали, изготовленные с помощью станков с ЧПУ, обладают полностью изотропными физическими свойствами, идентичными свойствам массивного материала, из которого они были изготовлены.

CNC-обработка преимущественно включает металлы как для прототипирования, так и для более крупных производственных циклов. Обрабатывать пластмассы, как правило, сложнее, так как они имеют более низкую жесткость и температуру плавления, хотя один из распространенных вариантов использования, в котором мы видим достоинства, — это обработка функциональных прототипов из пластика на станке с ЧПУ перед началом крупномасштабного производства. литье под давлением .

Сколько стоят материалы для ЧПУ?

Существует множество материалов для обработки на станках с ЧПУ, что означает, что стоимость материалов сильно различается. Каждый материал имеет свою цену, и физические свойства каждого материала влияют на общую стоимость обработки.

Алюминий 6061 — наиболее экономичный вариант, если вы хотите производить металлические детали, с приблизительной оптовой стоимостью 25 долларов США за заготовку размером 150 x 150 x 25 мм. ABS — самый дешевый вариант, его стоимость составляет около 17 долларов за бланк того же размера. А с точки зрения того, как простота обработки влияет на стоимость, хорошим примером является нержавеющая сталь. Он намного тверже, чем алюминий, и поэтому его труднее обрабатывать, что увеличивает общую стоимость.

Вот полный обзор самых популярных материалов, которые мы предлагаем на платформе Hubs, и их важных характеристик.

Материал Характеристики Сравнение затрат
Алюминий 6061 Хорошее соотношение прочности и веса, отличная обрабатываемость, низкая твердость $
Нержавеющая сталь 304 Отличные механические свойства, стойкость к коррозии и кислотам, относительно трудно поддается механической обработке 908:00 $$$
Латунь C360 Высокая пластичность, отличная обрабатываемость, хорошая коррозионная стойкость $$
АБС Отличная ударопрочность, хорошие механические свойства, чувствителен к растворителям $$
Нейлон (PA6 и PA66) Отличные механические свойства, высокая прочность, плохая влагостойкость $$
ПОМ (делрин) Высокая жесткость, отличные тепловые и электрические свойства, относительно хрупкий $$

Где я могу узнать больше о материалах для станков с ЧПУ?

Можно многое узнать обо всех материалах, предлагаемых Hubs для обработки с ЧПУ. Чтобы глубже погрузиться в отдельные материалы или наборы материалов, просмотрите эти специализированные видеоролики, доступные на нашем Канал YouTube .

Постобработка и отделка поверхности для обработки с ЧПУ

Детали, обработанные с ЧПУ, которые выходят сразу после станка, обычно имеют видимые следы инструмента, что не всегда желательно в зависимости от ваших требований к деталям. Существует множество методов постобработки, которые можно использовать для улучшения внешнего вида поверхности детали и повышения ее износостойкости, коррозионной и химической стойкости. Анодирование, дробеструйная обработка и порошковое покрытие — все это жизнеспособные методы отделки ваших нестандартных деталей.

Поскольку это более общее руководство, мы не будем вдаваться в детали постобработки и отделки поверхности. Вы можете изучить наиболее распространенные методы и отделки для обработки с ЧПУ в этом удобный объяснитель .

Деталь, обработанная на станке с ЧПУ, анодированная и окрашенная в синий цвет.

Каковы преимущества и недостатки обработки с ЧПУ?

Хотя обработка с ЧПУ является жизнеспособным и даже идеальным производственным процессом для многих приложений, от прототипирования до среднесерийного производства деталей для конечного использования, он не лишен недостатков. В этом разделе мы рассмотрим преимущества и ограничения этого процесса субтрактивной обработки.

Обработка с ЧПУ обеспечивает превосходную точность и повторяемость. Как фрезерование, так и токарная обработка позволяют производить детали с очень жесткими допусками, что делает ЧПУ идеальным решением для высокотехнологичных приложений, таких как аэрокосмическая, авиационная и автомобильная промышленность. Большинство материалов, используемых в станках с ЧПУ, обладают превосходными и полностью изотропными физическими свойствами и подходят для большинства инженерных приложений.

В целом, обработка с ЧПУ является наиболее рентабельным производственным процессом для производства небольших и средних металлических деталей. Это означает, что вы можете использовать ЧПУ для изготовления отдельных прототипов или для производства до 1000 единиц.

Хотя эти преимущества делают обработку на станках с ЧПУ привлекательным вариантом для инженеров, субтрактивный характер технологии делает некоторые более сложные геометрические формы очень дорогими или даже невозможными в производстве.

Если говорить с финансовой точки зрения, начальные затраты на обработку с ЧПУ намного выше, чем на 3D-печать. Если вы хотите производить недорогие прототипы из пластика, то 3D-печать может быть лучшим вариантом, когда речь идет о настройке.

Сроки изготовления изделий с ЧПУ, как правило, больше, чем для 3D-печати, поскольку среднее время выполнения заказов для станков с ЧПУ составляет 10 дней по сравнению с гораздо меньшими 2-5 днями для 3D-печати. Станки с ЧПУ не так широко доступны, как 3D-принтеры, поскольку для их эффективной работы требуется больше экспертных знаний.

Каковы практические правила Hubs для обработки с ЧПУ?

Давайте разберем ключевые параметры, которые следует учитывать при обработке с ЧПУ металлических и пластиковых нестандартных деталей.

Ключевой параметр ЧПУ Что говорит концентратор
Точность размеров Типовое значение: ± 0,125 мм (0,005 дюйма) Максимальное значение: ± 0,02 мм (0,0008 дюйма)
Минимальная толщина стенки Металлы: 0,75 мм (0,030 дюйма) Пластмассы: 1,5 мм (0,060 дюйма) 908:00
Максимальный размер сборки Фрезерование: 2000 x 800 x 100 мм (78’’ x 32’’ x 40’’) Токарная обработка: Ø 500 мм (Ø 20’’)

Готовы запустить в производство детали с ЧПУ?

Изучите наши возможности ЧПУ Получите мгновенное предложение сегодня

 

Готовы преобразовать файл САПР в пользовательскую деталь? Загрузите свои проекты для бесплатной мгновенной оценки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *