Станок с чпу это что: Статьи: актуальная и свежая информация, интересные рубрики

alexxlab | 03.07.2023 | 0 | Разное

Для чего нужны станки с ЧПУ

Технологии развиваются с огромной скоростью, что влияет на все сферы жизни, включая производственную. Одним из самых полезных достижений в сфере управления производства считается появление  станков с ЧПУ .

Что такое станок с ЧПУ и как устроен?

ЧПУ означает числовое программное управление. Это компьютерная система, которая управляет различными техническими процессами устройств.

На обычных станках работы выполняют механически, а оборудование с ЧПУ позволяет максимально упростить производственный процесс. При этом такие устройства могут работать с большим количеством разных материалов, например, металлом, деревом, пластиком, кожей, композитными материалами и т. д.

Станок имеет компьютеризированную систему, на которую устанавливают специальное ПО. При помощи программирования в нее вносятся все функциональные возможности. Это позволяет сделать действия станка максимально точными и повторяемыми, благодаря чему можно быстро наладить серийное производство.

Стандартная конструкция станка включает в себя такие элементы:

• станина;
• передняя шпиндельная бабка;
• задняя бабка;
• коробка подач;
• суппорт;
• стержневой механизм.

Станина является основой устройства, так как на нее крепятся другие элементы оборудования. Коробка подач необходима для передачи движений на шпиндель. Эти движения принимаются суппортом.

Передняя шпиндельная бабка включает в себя:

• шпиндель;
• коробку скоростей;
• крепежные элементы, предназначенные для фиксации обрабатываемой заготовки.

Задняя бабка закрепляет заготовку со второй стороны.

Для чего нужны?

Оборудование с числовым программным управлением сейчас применяется во многих сферах.

Основные отрасли, где используется ЧПУ:

1. Металлообработка. При помощи таких станков металл можно резать, гравировать, шлифовать поверхность, нарезать резьбу, создавать сложные детали. В этой сфере особо ценится такое свойство оборудования, как очень высокая точность, к которой сложно приблизиться при ручном труде. Особенно в серийном производстве.
2. Деревообработка. Древесину режут, фигурно обрабатывают, изготавливают различные детали для мебели, выживают, наносят узоры. При правильной настройке станка вероятность повреждения материала минимальна.
3. Архитектура и проектирование. В этой сфере ЧПУ применяется на стадии проектных работ. С помощью оборудования изготавливают макеты и модели не только отдельных зданий, но и целых кварталов. Также при помощи станков делают заготовки, которые в последующем будут использоваться для изготовления форм для литья.
4. Автомобилестроение. Оборудование с ЧПУ прекрасно подходит для многих работ, связанных с автомобильной отраслью. С его помощью делают различные ребра жесткости и отдельные детали автомобиля. Чаще всего работа ведется с алюминием и карбоном.
5. Ювелирное дело. На станках делают восковые формы и изготавливают оригинальные ювелирные изделия. В этом случае зачастую используется гравировальное оборудование.
6. Тяжелое машиностроение. Эта отрасль тоже требует высокой точности при производстве деталей, так как от нее зависит работоспособность будущего механизма. С помощью станков изготавливают мощные газовые и паровые турбины, отдельные части трубопроводов и корпусов атомных электростанций, детали прецизионных подшипников, рабочие колеса и многое другое. В этой сфере достаточную точность могут обеспечить только станки с числовым программным управлением.

Также станки с ЧПУ применяются и на маленьких производства. В этом случае их зачастую используют для изготовления сувенирной или рекламной продукции.

Преимущества использования

Основное достоинство использования такого оборудования заключается в том, что можно наладить производство с высоким уровнем автоматизации, если сравнивать с обычными станками. Один человек может управлять сразу несколькими аппаратами одновременно. При этом ему практически не нужно участвовать в производственном процессе. Зачастую его работа сводится к замене инструмента, снятия готовой детали и установке новой заготовки.

Второе серьезное преимущество заключается в точности и повторяемости изготовления деталей. При помощи одной программы можно сделать неограниченное количество одинаковых деталей с высокой точностью. Для изготовления детали другого вида достаточно просто поменять программу.

Следующим достоинством считается то, что на станках ЧПУ можно сделать такие детали, которые на ручных станках изготовить просто невозможно.

Также стоит отметить прогнозируемость производственного процесса. У программы управления есть срок ее выполнения, поэтому после запуска оператор знает, когда работа будет окончена. Благодаря этому можно определить длительность изготовления партии деталей.

Стоимость оборудования достаточно большая. Но при достаточных объемах производства затраты окупаются быстро.

Станки с ЧПУ можно считать новым шагом в развитии промышленности. Они позволяют не только упростить производственные процессы, но и создавать продукцию более высокого качества.

• 23 ноября 2020
• 635

Получите консультацию специалиста

Что такое станок с ЧПУ: устройство и принцип работы

Оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ), это одно из наиболее производительных и эффективных средств обработки различных материалов, в том числе древесины и выпуска сложных изделий.

Такие станки оснащаются микро компьютерами, содержащими в своей памяти команды для операций, выполняемых исполнительными устройствами – сервоприводами рабочих инструментов. Последовательность действий задаётся внешней программой, которая разрабатывается на CAD в специальном программном обеспечении, которая автоматизирует процесс проектирования. После того как виртуальный чертёж изделия был создан, осуществляется экспорт / генерация G-кода, который впоследствии загружается в микроконтроллер и содержит всю последовательность действий по обработке детали.

Особенности конструкции (500)

Основным элементом станка с ЧПУ, который отличает его от ручного оборудования, является устройство программно-аппаратного управления. В зависимости от модели она может иметь различные схемы. Однако её основное назначение интерпретировать полученный программный код в действия исполнительных устройств, а также осуществлять контроль на их функционированием, изменением формы заготовки и общим состоянием всех функциональных элементов оборудования.

Управление периферийным оборудованием осуществляется через следующие устройства:

• Электропривод главного движения с обратной связью;
• Контроллер перемещений на основе фотоэлектрического преобразователя;
• Различные каналы входа-выхода обеспечивающие двухстороннюю связь между контроллером и исполнительными устройствами шпинделя, револьверного барабана, серводвигателями портала и т.п.

Фрезерный станок с ЧПУ

Кроме стандартных элементов присущих любому оборудованию с электронным управлением фрезерный станок по дереву с ЧПУ имеет вертикальный или горизонтальный шпиндель, как альтернатива фрезерный автомат, где головка шпинделя установлена на шарнирное соединение, позволяющее выполнять как вертикальную, так и горизонтальную обработку.

Кроме того в стандартную комплектацию входят предохранительные устройства и концевые выключатели отключающие подачу электричества при чрезвычайной ситуации, вызванной сбоями в программе. Гидравлическая или пневматическая системы перемещение портала – при необходимости работы с особо твердыми породами древесины и приложении увеличенной нагрузки.

Комплектующие

Набор комплектующих для оборудования с ЧПУ напрямую зависит от его типа. Однако есть детали общие для принципиальной конструкции таких станков:

• Станина – в зависимости от габаритных размеров оборудования может быть как напольной, так и настольной;
• Портал – комплект направляющих по которым рабочая часть перемещается в двух- трёхмерной оси координат;
• Силовые агрегаты – представляют собой сервоприводы, приводящие в движение портал, а также электродвигатель передающей вращательное движение шпинделю;
• Различные механические детали: рельсовые направляющие, валы, подшипники, муфты и т.п.;
• Контроллер управления – коммуникационная плата, на которой осуществляется запись программы, я датчики контролирующие работу устройства;
• Источники питания.

Область применения

Область применения деревообрабатывающего оборудования с ЧПУ весьма разнообразна и напрямую зависит от его типа. Чаще всего для обработки древесины используются следующие виды станков:

1. Токарные или токарно-фрезерные – используются для изготовления тел вращения имеющих сложный профиль. К примеру, балясины для лестниц, ножки для стульев и различные декоративные элементы;
2. Фрезерно-гравировальные – используется для формирование и гравировки плоских и криволинейных поверхностей;
3. Лазерные – в зависимости от типа, применяемого в конструкции лазера, а также набора оптики для фокусировки луча могут применяться для гравировки по технологии точечного обогревания или резки массива древесины и плит из древесного композита: ДСП, МДФ, OSB, ЛДСП, фанеры и т.п.

При помощи оборудования под программным управлением можно создавать художественные прикладные шедевры 

Используемые материалы

Из самого названия понятно, что основным назначением деревообрабатывающего станка с ЧПУ является определённое воздействие на древесину. Однако, большинство оборудование такого типа является более универсальным. Всего помощью можно обрабатывать композитные материалы на основе древесины: фанеру, OSB, ДСП / ЛДСП, МДФ и т.п.

При этом необходимо помнить, что для полимерных изделий существуют совершенно иные пороги термического воздействия. Что должно отражаться в программах по обработке этого материала. Некоторые производители указывают соответствующие допуски в стандартном программном обеспечении, которое поставляется в комплекте. Для других типов оборудования данные показатели необходимо вывести эмпирически.

 Процесс создания резной ножки

Возможная продукция

Область использования различных деревообрабатывающих станков с ЧПУ чрезвычайно широка. Они применяются при изготовлении рекламной продукции, упаковки, мебели, при производстве, игрушек, фурнитуры, дизайнерских изделий для интерьера и т.п.

Из наиболее распространённых областей применения можно отметить следующие:

Раскрой листов для изготовления элементов вывесок, из оргстекла или других полимерных материалов.

Надписи на древесине и фанере, которая используется в качестве сувенирной продукции: брелоки, подставки под стаканы и чашки для кофе, меню в кафе, канцелярские наборы и многое другое;

Меню для кафе

Очень широко применяется фрезеровка на станках ЧПУ в мебельном производстве. С её помощью изготавливают как отдельные конструкционные детали мебели, так и различную фурнитуру и декоративные элементы.

Оригинальная мебель, все элементы которой сделаны на станке с ЧПУ

Также при помощи фрезера с ЧПУ выполняют отделку мебельных фасадов.

Оборудование с ЧПУ является идеальным средством производства сложных декоративных элементов используемых в дизайне интерьеров.

Декоративные элементы для украшения интерьера

Достоинства и технические ограничения

Использование станков с ЧПУ по дереву даёт массу преимуществ, из которых специалисты выделяют следующие наиболее важные:

Автоматизация производственного процесса, ограничивающая воздействие человеческого фактора. Станок самостоятельно выполняет основные действия по обработке детали:

• Выбор рабочего инструмента – при наличии револьверной головки;
• Перемещение рабочего инструмента с оптимальной интенсивностью и заданной точностью;
• Контроль скорости и при необходимости изменение направления и скорости вращения шпинделя.
• Это обеспечивает высокое качество детали или изделия.

Точность обработки. Использование ЧПУ позволяет минимизировать отклонения от требуемых размеров обрабатываемые детали. Некоторые модели позволяют достичь стопроцентной точности при постоянной повторяемости процессов. Что практически невозможно, если обработку осуществляет оператор на ручном оборудовании.

Высокая скорость выполнения операций – основной критерий производительности. Использование станков с ЧПУ значительно снижает время простоя оборудования, а также ускоряет все процессы, исключив необходимость систематической остановки устройств для выполнения промежуточных замеров.

Гибкость производства. Чтобы перейти от выпуска одной детали к другой, независимо от сложности её формы, количества и разнообразия процессов обработки, необходимо просто заменить программу.

Снижение потребности в расходных материалах. Режущий инструмент эксплуатируется в оптимальном режиме, что существенно повышает его ресурс. Это приводит к дополнительной экономии средств и снижении себестоимости продукции.

• Однако, использование станков с ЧПУ имеет определенные недостатки технические ограничения:
• Высокая стоимость, определяющая необходимость крупных первоначальных инвестиций;
• Высокие требования к квалификации персонала, осуществляющего техническое обслуживание или необходимость привлечения внешних специалистов из специализированных организаций;
• Обеспечение приемлемых условий эксплуатации: температура, влажность, запыленность;
• Необходимость переквалификации или наём нового инженерного персонала, осуществляющего разработку и проектирование деталей.

Критерии выбора

Выбирая станок с ЧПУ по дереву, прежде всего, необходимо определиться с областью его использования. Какие задачи стоят перед оборудованием? Фрезерные – используются для плоского, контурного или ступенчатого фрезерования, также они могут высверливать различные отверстия и формировать пазы, нарезать или растрачивать резьбу, выполнять другие процессы обработки детали. Токарные – обрабатывают заготовку в процессе вращения. Результат их действий менее разнообразен. Как правило, это изделия цилиндрической, сферической или конической формы. Однако с помощью одной из разновидностей такого оборудования – карусельных токарных станков можно выполнять подрезку торцов, формировании канавок и пазов и т.п.

После определения назначения станка с ЧПУ необходимо подобрать его эксплуатационные характеристики:

Скорость вращения двигателя. Общепринятый стандарт для обычного оборудования составляет 4-8 тыс. об/мин. Для горизонтальных моделей токарных станков этот показатель может возрасти до 10-20 тыс. об/мин. Обороты высокоскоростных, наиболее дорогостоящих, станков с ЧПУ по дереву, могут достигать 40-50 тыс. об/мин. Кроме того следует обратить внимание на тип управления силовым приводом. В бюджетных версиях используется шаговое управление скоростью. Это может привести к существенному снижению точности обработки детали. Поэтому, если изделие должно иметь минимальные допуски, то рекомендуется использовать серводвигатели с плавным переключением скоростей.

Рабочая зона. Определяющим фактором является габаритные размеры рабочей зоны тесно связанные с высотой портала. От этого зависит габариты обрабатываемого изделия, который не должны выходить за пределы рабочей поверхности станка. Кроме того, следует учитывать необходимость установки и фиксации обрабатываемой заготовки.

Точность обработки. Определяется таким показателем, как контрольный критерий точности. Большинство станков с ЧПУ имеют этот показатель в диапазоне 20-30 контрольный критериев. При этом наиболее важными является точность:

• Позиционирования по оси;
• Повторного позиционирования;
• Криволинейной формы детали обрабатываемой по двух осях и т. п.

Способ управления. Существует три основных типа управление станком ЧПУ:

1. Посредством подключения к персональному компьютеру через плату. На ПК устанавливается специализированное программное обеспечение. Куда входит, как управления сервоприводами станка, так и создание чертежа детали. Такой способ является оптимальным для индивидуальных и мелкосерийных производств;
2. DSP контроллер – микро-эвм, которое устанавливается непосредственно в оборудование. Его основная функция является контроль всех рабочих параметров и управления исполнительными устройствами. Получение команд на обработку осуществляется путём записи специального кода, сгенерированного программой по проектированию с диска, флешки или другого информационного носителя. Такой вариант управления станком с ЧПУ используется при серийном производстве, когда изменения управляющей программы осуществляются довольно редко.
3. Сетевое управление с обратной связью. На данное время является наиболее совершенным. Позволяет не только записывать информацию по процедурам обработки одновременно несколько установок, но и выполняет целый ряд других функций: контроль длины режущего инструмента, автоматическая смена инструмента, обратная связь с сервоприводами для особо точного позиционирования заготовки и т.п.

Среди других критериев, по которым стоит выбирать станок с ЧПУ для древесины, можно отметить:

• Уровень сложности обрабатываемые детали;
• Стоимость обслуживания оборудования;
• Сложность работы со станком – сколько потребуется ручника процессов для подготовки и запуска оборудования;
• Стоимость обработки одной детали и т.п.

Особенности функционирования и меры безопасности при работе

Инструкция по технике безопасности станков с ЧПУ мало отличается от стандартных правил эксплуатации любого производственного оборудования. Перед допуском оператора к работе он проходит обучение со сдачи соответствующих тестов на знание функциональности оборудования и техники безопасности. В соответствии с проверкой оператору может быть присвоен определённый ранг / класс / разряд. Из наиболее важных правил техники безопасности стоит отметить следующие:

• Эксплуатация устройства запрещается в помещениях с повышенной влажностью, недостаточной освещенностью, наличием огнеопасных жидкостей и горючих газов;
• Оборудование следует останавливать в следующих случаях: при замене режущего инструмента, установке / снятии детали, проведении контрольных замеров;
• Одежда оператора не должна иметь свободных или развивающихся элементов, браслетов, галстуков, которые могут быть затянуты в станок.

ВАЖНО! Следует понимать, что даже тотальная автоматизация средств производства не означает снижение квалификационных требований к рабочему персоналу. Действие оператора заключается не только в установке заготовки и извлечении готовые детали после обработки. Он должен систематически выполнять контрольные замеры, определять износ режущей кромки рабочего инструмента, выполнять диагностику оборудования и его первичное техническое обслуживание.

12 типов станков с ЧПУ

Что такое станок с ЧПУ? Станок с ЧПУ — это программируемый станок, который может автономно выполнять операции обработки с ЧПУ. ЧПУ расшифровывается как «цифровое управление компьютером», а определение механической обработки с ЧПУ представляет собой субтрактивный производственный процесс, в котором обычно используются компьютеризированные средства управления и станки для удаления слоев материала с заготовки, известной как заготовка или заготовка, и создания специально разработанной детали. часть. В этой статье объясняется, какие существуют типы станков с ЧПУ и как они работают.

1. Машина для захвата и размещения

Машина для захвата и размещения имеет множество насадок, которые поднимают электрические компоненты электронного оборудования и размещают их в нужном месте. Машины Pick and Place обычно используются для производства сотовых телефонов, компьютеров, планшетов и других электронных устройств.

2. 3D-принтер

3D-принтер или машина для аддитивного производства — это машина с ЧПУ, в которой элементы печатаются слой за слоем. Процесс CAD и CAM создает дизайн и чертеж продукта. Затем 3D-принтер используется для отображения этого дизайна. 3D-принтер с ЧПУ часто используется для прототипирования. Для получения дополнительной информации см. наше руководство по 3D-печати.

3. Фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ похож на фрезерный станок с ЧПУ, но обычно используется для обработки более мягких материалов и, как правило, менее точен, чем фрезерные станки с ЧПУ. Фрезерные станки с ЧПУ характеризуются способностью использовать компьютерное числовое управление для маршрутизации траекторий шпинделя и станка для проектирования и придания формы таким материалам, как дерево, сталь, пена, композиты, алюминий и пластик.

Фрезерные станки с ЧПУ обычно состоят из шаговых двигателей, шаговых приводов, механической базы, шпинделя, контроллеров и источника питания. Фрезерные станки с ЧПУ сокращают количество отходов, повышают производительность и точность, а также быстрее производят продукцию.

4. Сверлильный станок с ЧПУ

При сверлении используются вращающиеся сверла для получения цилиндрических отверстий в заготовке. Конструкция сверла позволяет металлическим отходам, т. е. стружке, отходить от заготовки. Существует несколько типов сверл, каждый из которых используется для определенного применения. Доступные типы сверл включают в себя точечные сверла, сверла с просверленным отверстием, сверла для винтовых станков и патронные развертки.

5. Токарный станок с ЧПУ

Токарная обработка использует одноточечные режущие инструменты для удаления материала с вращающейся заготовки. Конструкция токарного инструмента варьируется в зависимости от конкретного применения, с инструментами, доступными для черновой, чистовой обработки, торцевания, нарезания резьбы, формовки, подрезки, отрезки и обработки канавок.

В процессе токарной обработки с ЧПУ также используются токарные станки или токарные станки с ЧПУ. Типы токарных станков с ЧПУ включают токарные станки с револьверной головкой, токарные станки с двигателями и токарные станки специального назначения.

6. 5-осевой станок с ЧПУ

5-осевой станок с ЧПУ добавляет к традиционным 3-осевым линейным движениям станка (X, Y, Z) две оси вращения, чтобы обеспечить доступ станка к пяти из шести стороны детали за одну операцию. Добавляя к рабочему столу наклоняющееся вращающееся приспособление (или цапфу), фрезерный станок становится так называемым 3+2, индексным или позиционным станком, что позволяет фрезе приближаться к пяти из шести сторон рабочего стола. призматическая заготовка на 90° без необходимости оператору переустанавливать заготовку для обработки разных сторон. Для изготовления скульптур часто используется 5-осевой станок с ЧПУ.

7. Фрезерный станок с ЧПУ

При фрезеровании используются вращающиеся многоточечные режущие инструменты для формирования заготовки. Фрезерные инструменты ориентированы либо горизонтально, либо вертикально, включая концевые фрезы, винтовые фрезы и фрезы для снятия фаски.

В процессе фрезерования с ЧПУ также используются фрезерные станки с ЧПУ, называемые фрезерными станками или мельницами, которые могут быть горизонтально или вертикально ориентированы. Базовые мельницы могут иметь трехосное перемещение, а более продвинутые модели могут иметь дополнительные оси. Доступные типы фрезерных станков включают ручные, простые, универсальные и универсальные фрезерные станки.

8. Станок с ЧПУ для плазменной резки

Станки с ЧПУ для плазменной резки разрезают материалы. Они используют плазменный резак, чтобы разрезать свои материалы. Основным условием для станков плазменной резки с ЧПУ является то, что разрезаемый материал или заготовка должны быть электропроводными. Некоторыми типичными материалами, используемыми при плазменной резке, являются латунь, медь, алюминий, сталь и нержавеющая сталь.

Станок плазменной резки с ЧПУ оснащен мощной горелкой, которая может резать даже самые прочные материалы, такие как титан и сталь. В станке плазменной резки с ЧПУ мощный факел создается за счет пропускания высокоскоростного газа через сопло.

При создании факела возникает электрическая дуга. Дуга формируется в высокоскоростном газе и прыгает на разрезаемый материал, превращая часть высокоскоростного газа в плазму, газ, ионизированный электронным способом.

9. Станок с ЧПУ для лазерной резки

Доступно несколько типов станков для лазерной резки, которые делятся на газовые, жидкостные и твердотельные лазеры. Типы различаются в зависимости от состояния активной среды лазера, т. е. от того, является ли среда газом, жидкостью или твердым материалом, и из чего состоит активная среда лазера (например, CO2, Nd:YAG и т. д.). В основном используются два типа лазеров: CO2 и твердотельные лазеры.

CO2-лазер, один из наиболее часто используемых газовых лазеров, использует смесь двуокиси углерода в качестве активной лазерной среды. Лазеры CO2 обычно режут неметаллические материалы, поскольку ранние модели машин не были достаточно мощными, чтобы резать металлы. Лазерная технология с тех пор продвинулась достаточно далеко, чтобы CO2-лазеры могли резать металлы. Однако CO2-лазеры по-прежнему лучше подходят для резки неметаллов и органических материалов, а также для простой гравировки металлов или других твердых материалов. Лазеры на чистом азоте являются еще одним широко используемым газовым лазером. Эти лазеры используются для приложений, которые требуют, чтобы материал не окислялся во время резки.

10. Электроэрозионный станок с ЧПУ

Электроэрозионные станки с ЧПУ также известны как искровые станки с ЧПУ. Это особый тип станков с ЧПУ, которые используют электрические искры для придания материалам желаемой формы.

Электрический разряд имеет кратковременный эффект, то есть он может разрушать элементы, из которых он исходит. Электроэрозионные станки с ЧПУ используют это преимущество, создавая контролируемые искры для изменения формы материалов. Заготовки помещаются между верхом и низом электрода. Затем компьютер определяет количество электрического разряда, производимого электродами.

11. Шлифовальный станок с ЧПУ

Шлифовальный станок с ЧПУ — это высокоточный инструмент, в котором используется вращающееся колесо для отделения металла от металла. Шлифовальные станки с ЧПУ обычно используются для обработки распределительных валов, шарикоподшипников, трансмиссионных валов и других деталей, требующих точной и правильной обработки. Многочисленные детали, изготовленные с помощью шлифовального станка с ЧПУ, имеют цилиндрическую форму.

12. Станок с ЧПУ с автоматической сменой инструмента

Станок с ЧПУ с автоматической сменой инструмента повышает грузоподъемность и производительность станка, а также повышает его способность работать со многими инструментами. Этот тип станков с ЧПУ меняет инструменты очень быстро и эффективно, обрабатывает и заменяет изношенные или сломанные инструменты.

Этот станок с ЧПУ сокращает непроизводительное время в процессе обработки. Станок с ЧПУ с автоматической сменой инструмента — идеальный шаг к полной автоматизации.

Что такое станок с ЧПУ?

Станок с ЧПУ представляет собой систему механической обработки, управляемую компьютером. Они позволяют производителям автоматизировать многие производственные операции, которые в противном случае пришлось бы выполнять вручную.

В результате станки с ЧПУ повышают производительность, сокращают количество отходов и даже устраняют риск человеческой ошибки. Кроме того, на станках с ЧПУ можно создавать множество продуктов, используя приводы, приводы и программное обеспечение. Существует множество различных типов станков с ЧПУ.

Как выбрать лучший тип станка с ЧПУ

Лучший тип станка с ЧПУ выбирается, зная, какой процесс ЧПУ вы хотите использовать и с какими материалами вы работаете. Некоторыми ключевыми соображениями являются вес машины, рабочий радиус, скорость машины, доступность запасных частей и энергопотребление.

Обычными материалами, используемыми при изготовлении станков с ЧПУ, являются алюминий, полимерный композит и чугунное литье. Чугунное литье — лучшая сборка, когда вам нужна прочная машина для тяжелых работ. Другие материалы подходят для более легких задач.

Ваш станок с ЧПУ должен быть больше, чем максимальная площадь для ваших продуктов. Ваш станок должен иметь радиус больше, чем самый большой материал, который вы режете. Было бы полезно, если бы вы учитывали скорость подачи при выборе лучшего типа станка с ЧПУ. Он определяет скорость, с которой вы можете резать материалы во время производственных процессов.

Как и любой другой бытовой прибор, станок с ЧПУ может выйти из строя или изнашиваться по мере использования. Вы должны убедиться, что ваши специалисты могут легко отремонтировать приобретенную вами марку и что запасные части доступны. Это сократит время простоя машины.

В зависимости от выбранной вами машины вам может понадобиться увеличить мощность, доступную в мастерской. Очень важно проверить требования к питанию вашей машины и внести необходимые корректировки на рабочем месте.

Как классифицируются станки с ЧПУ?

Станки с ЧПУ обычно классифицируются по выполняемым ими процессам.

Дороги ли станки с ЧПУ?

Самые дорогие станки с ЧПУ — это 6-осевые и 5-осевые роботизированные станки с ЧПУ, которые используются в производстве высокотехнологичной военной техники и стоят миллионы долларов. Тем не менее, есть также очень доступные станки с ЧПУ, которые могут использоваться любителями начального уровня, которые стоят всего 150 долларов. Машины большего размера дороже, чем машины меньшего размера, но могут производить больше продуктов быстрее.

Кто является ведущим производителем станков с ЧПУ?

Ведущими производителями станков с ЧПУ, по данным Fortune Business Insights, являются Yamazaki Mazak Corporation, Doosan Machine Tools Co., Trumpf, Amada Machine Tools Co., JTEKT Corporation, Schuler AG, Makino, Hyundai WIA, Komatsu Ltd. и Haas Automation Inc.

Резюме

В этой статье представлены 12 различных типов станков с ЧПУ, объяснено, что они из себя представляют, и рассмотрено, как каждый из них используется в производстве. Чтобы узнать больше о типах станков с ЧПУ, свяжитесь с представителем Xometry.

Xometry предоставляет широкий спектр производственных возможностей, включая обработку с ЧПУ и другие дополнительные услуги для всех ваших потребностей в прототипировании и производстве. Посетите наш веб-сайт, чтобы узнать больше или запросить бесплатное предложение без каких-либо обязательств.

Заявление об отказе от ответственности

Содержание, представленное на этой веб-странице, предназначено только для информационных целей. Xometry не делает никаких заявлений и не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, в отношении точности, полноты или достоверности информации. Любые рабочие параметры, геометрические допуски, особенности конструкции, качество и типы материалов или процессов не должны рассматриваться как представляющие то, что будет поставляться сторонними поставщиками или производителями через сеть Xometry. Покупатели, которым нужны расценки на детали, несут ответственность за определение конкретных требований к этим частям. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашими условиями для получения дополнительной информации.

Команда Xometry

Эта статья была написана различными участниками Xometry. Xometry — это ведущий ресурс по производству с помощью станков с ЧПУ, изготовления листового металла, 3D-печати, литья под давлением, литья уретана и многого другого.

CNC-обработка | Определение | процессы | Машинное оборудование

Основы обработки и автоматизации с ЧПУ

На этой странице дается общее определение ЧПУ, а также поясняются основные процессы обработки с ЧПУ и используемое в них оборудование. В конце обсуждаются автоматизируемые действия и виды автоматизации. Если вы хотите узнать больше:

Загрузите наше полное руководство по автоматизации ЧПУ

Быстрый переход:

Что такое ЧПУ?

Основные процессы обработки с ЧПУ

Основные типы станков с ЧПУ

Автоматизация обработки с ЧПУ

Что такое ЧПУ?

Терминология, история и применимые материалы

По определению ЧПУ ( C компьютеризированное N цифровое C управление) означает автоматическое управление станком или другим устройством с помощью компьютера вместо прямого управления оператором. Станки, с другой стороны, используют различные процессы, такие как фрезерование или токарная обработка куска сырья для производства готовой заготовки — это часто называют дискретное производство . Примечательно, что первые станки с ЧПУ в 1940-х и 1950-х годах использовали бумажную ленту или перфокарты для управления движением. «ЧПУ» превратилось в «ЧПУ» только после того, как в 1960-х годах в качестве контроллеров были представлены компьютеры. Язык программирования, который превращает программу ЧПУ — информацию — в точные движения станка, называется G-code .

Современный 5-осевой фрезерный станок для изготовления зубчатого колеса

Сначала большинство станков с ЧПУ изготавливались на заказ для изготовления определенных деталей, как показано на рисунке ниже, хотя машины общего назначения также производились для токарной обработки или сверления процессы например. С 19Обрабатывающие центры с ЧПУ общего назначения 90-х годов, подходящие для определенных процессов и диаметров деталей (например, 4-осевой фрезерный станок со столом 800×800 мм), значительно эволюционировали и завоевали большинство рынков.

Для контраста вот специальный горизонтальный фрезерно-сверлильный станок с ЧПУ 1970-х годов, используемый в производстве блоков цилиндров.

В принципе, станки с ЧПУ можно использовать для обработки любого материала, от металла до композитов, дерева, пластика и так далее. Несмотря на то, что Fastems работала с клиентами во всех упомянутых областях материалов, эта страница посвящена металлам и композитам.

Основные процессы механической обработки с ЧПУ

ЧПУ как таковые могут применяться в огромном разнообразии производственных процессов и машин. На этой странице мы сосредоточимся на операциях механической обработки, которые можно идентифицировать по их производству чипов . Это означает, что процессы субстрактные по своей природе, а используемое оборудование часто называют режущими станками .

Судя по заголовку страницы, CNC-обработка может быть определена как процессы механической обработки с автоматическим и цифровым управлением. К основным процессам механической обработки относятся:

• Фрезерование , при котором шпиндель вращается, удаляя материал.
• Токарная обработка , при которой цилиндрическая заготовка вращается, а шпиндель фиксируется, удаляя материал
• Сверление , при котором в заготовке вырезается отверстие
• Шлифование , при котором катящийся абразивный круг удаляет небольшое количество материала
• Распиловка , когда материал разрезается (на части) лезвием.
• Отделочные операции
  • Напильник , который представляет собой небольшое удаление материала, сочетающее шлифовку и пиление, и используется в основном для удаления заусенцев
  • Полировка и чистка щеткой, когда гладкая или блестящая поверхность создается с помощью абразивного процесса.

Вышеупомянутые часто называют обычными обрабатывающими и абразивными процессами . Существует много других операций, таких как электроэрозионная обработка (электроэрозионная обработка), лазерная или гидроабразивная резка в категории операций по удалению материала, которые не обсуждаются на этой странице. Иногда операции механической обработки также сочетаются с процессами аддитивного производства в гибридные машины . Дополнительную информацию о процессах удаления материала см., например, в публикации Mikell Groover’s Fundamentals of Modern Manufacturing  , откуда взята следующая иллюстрация:

Основные типы станков с ЧПУ

Учитывая описанный выше контекст операций обработки, наиболее типичными станками с ЧПУ являются:

• 3-, 4- и 5-осевые фрезерные станки, иногда также называемые обрабатывающими центрами
• Токарные станки
• Многоцелевые станки: токарно-фрезерные и токарно-фрезерные станки, сочетающие в себе фрезерный шпиндель и оправку для токарных операций.
• Шлифовальные и распиловочные станки

Этот токарный станок также может выполнять фрезерные операции

При обсуждении чистовой обработки и других вспомогательных процессов обработки можно также добавить в список различные механизмы или ячейки, которые управляются в цифровом виде и автоматически через ПЛК (программируемый логический контроллер), например удаление заусенцев с роботом или могут считаться станками с ЧПУ, такими как маркировочная машина.

Они могут включать:

• Удаление заусенцев с помощью робота
• Шлифование с помощью робота
• Полировка роботом
• Стиральные машины
• Маркировочные машины
• Измерительные машины

Удаление заусенцев с помощью робота

Автоматизация станков с ЧПУ

Автоматизация станков с ЧПУ — обширная тема. Этот раздел начинает путешествие с объяснения типичных действий, предлагающих потенциал автоматизации. Наконец, приведена иллюстрация, объединяющая тип автоматизации с типами оборудования/процесса, обобщающая всю эту страницу.

Какие действия можно автоматизировать?

Автоматизация просто означает уменьшение вмешательства человека в процесс. Ниже вы можете увидеть две основные категории деятельности, предлагающие наибольший потенциал автоматизации на станках с ЧПУ. Лучшие практики их автоматизации обсуждаются здесь

Автоматизированное планирование производства в системе автоматизации с ЧПУ

Автоматизация планирования производства и управления ресурсами

Согласование ваших людей, машин и ИТ-систем для совместной работы. На практике это означает такие функции, как:

• Автоматизированные информационные потоки между различными системами данных и оборудованием или ячейками.
• Проактивное и постоянное обновление производственного плана на основе производственных заказов и их приоритетов
  • Автоматическое получение заказов из ERP
  • Руководство оператора, чтобы всегда предпринимать правильные действия в нужное время
• Обработка «рецепта» изготовления заготовки
• Управление (комплексным) поэтапным производством в рамках производственного процесса
• Упреждающее управление ресурсами в сравнении с производственным планом и отчетами о недостающих ресурсах.
  • Крепления, поддоны и захваты
  • Сырье
  • NC-программы
  • Режущие инструменты, параметры инструмента и смещения
• Отчетность и аналитика
  • Ключевые показатели эффективности производства и оборудования, такие как использование, OEE, доступность…
  • Просмотры выполнения заказа
  • Запасы / незавершенное производство
  • История производственных событий и отслеживаемость
• Автоматизированное документирование (безбумажное производство)

Роботы могут использоваться для доставки пластин с нулевой точкой на стол станка.

Автоматизация физического движения и операций

Аппаратное обеспечение автоматизации может воспроизводить воспроизводимые и стабильные процессы с очень высокой эффективностью и точностью. На практике это может означать такие действия, как:

• Перемещение (с нулевой точки) поддонов для обработки на стол станка и со стола.
• Автоматическая загрузка/разгрузка приспособлений с помощью робота
• Прямая передача заготовок на стол станка или патрон
• Автоматическая регулировка или замена патрона
• Замена захвата и инструмента в роботах
• Передача инструмента в инструментальные магазины
• Движения заготовки к/от вспомогательных процессов обработки, таких как
  • Удаление заусенцев
  • Стирка
  • Термическая обработка
  • Стирка
  • Маркировка
  • Полировка
  • Измерение
• Управление сырьем и его передача
• Управление полуфабрикатами и их передача

Как совместить автоматику и станки с ЧПУ?

На приведенном ниже рисунке перечислены типичные (но, конечно, не все) операции обработки с ЧПУ и оборудование с потенциалом автоматизации.