Что такое чпу в современных станках кратко
Системы ЧПУ для автоматизации станков
Автоматизация производственных процессов шагнула на новую ступень развития. Компьютеры в системе управления стали обычным явлением. Большинство современных людей уже знает, что такое CNC, а производством оборудования с таким управлением занимаются многие известные компании. Разобраться с предложениями поможет более глубокое знание данного вопроса.
Что такое CNC: все о станках с ЧПУ
Computer numerical control или сокращенно CNC представляет собой современное направление в разработке техники различного назначения, базирующееся на использовании цифровых электронных устройств в системе управления. В России оно известно, как числовое программное управление (ЧПУ).
По сути, ЧПУ – это компьютеризированный комплекс, управляющий рабочими органами оборудования и контролирующий исполнение задания. Любые перемещения исполнительных органов задаются специальной управляющей программой (УП) для данного станка. Она составляется из необходимых команд, записанных на языке программирования ЧПУ (G- и М-коды). Компьютер сохраняет в своей памяти УП, и оператор всегда может ей воспользоваться для выполнения конкретной работы.
Современная система CNC существенно расширила возможности ранее используемой системы NC. Базой для нее служат микроконтроллеры, программируемые логические контроллеры, компьютеры на микропроцессорах.
Целесообразность использования
Система ЧПУ значительно повышает производительность труда и способствует сокращению работников, но для ее внедрения необходимы значительные затраты и специально подготовленные работники, что не всегда экономически оправдано. Использование ЧПУ целесообразно в следующих обстоятельствах:
Важно! Автоматизация производства – это современный подход к его организации, но она требует экономического обоснования.
Функции
Система ЧПУ способна выполнять следующие функции:
Некоторое оборудование обеспечивается централизованными, автоматизированными рабочими местами, когда нужная программа устанавливается через промышленную сеть. В этом случае ЧПУ позволяет контролировать работу не одного станка, а всего участка, цеха (ABB Robot Studio, Microsoft Robotics Developer Studio).
Особенности
Станки с ЧПУ обладают рядом привлекательных особенностей:
Важно! Станки с ЧПУ отличаются универсальностью и способны заменить 4–5 простых машин. При этом не надо искать опытных рабочих по конкретной специальности, достаточно подготовить оператора оборудования с ЧПУ.
Классификация
Станки с ЧПУ подразделяются на несколько категорий. Это отражается в буквенно-цифровом обозначении марки. По назначению оборудования устанавливается технологическая категория. Она определяется по возможности проведения основных операций. Основные виды: токарные станки (номер группы – 1), фрезерные (номер 6), сверлильные и расточные станки (номер 2), многоцелевое оборудование (номер 9). Эта цифра стоит первой в маркировке.
По степени автоматизации устанавливаются такие типы:
Производится классификация станков и по способу смены рабочего инструмента. В маркировке могут выделяться такие варианты:
Указанная маркировка свидетельствует о наличии устройства автоматической смены инструмента (АСИ). Помимо указанных модификаций, станки различаются по типу регулирования привода: шаговый, ступенчатый, плавно регулируемый.
Основные параметры
При выборе оборудования с ЧПУ основное внимание следует уделить таким параметрам:
В зависимости от назначения оборудования могут задаваться и другие важные параметры, которые необходимо учитывать при организации производства.
Принцип программирования
Работа станка с ЧПУ зависит от УП. Она может базироваться на следующих принципах программирования:
Программа на станок может загружаться в готовом виде с внешних носителей (дискеты, флеш-носители, магнитные ленты, перфоленты). Она помещается в оперативную память, карту памяти, жесткий диск или твердотельный накопитель.
Конструктивные особенности
Функционирование системы ЧПУ обеспечивают следующие основные узлы:
В качестве контроллеров могут служить промышленные готовые модели, встраиваемые устройства на основе микропроцессоров, программируемый контроллер логического типа, промышленный компьютер. Роль исполнительных механизмов исполняют сервоприводы и шаговые двигатели.
Виды станков с ЧПУ
К наиболее распространенному оборудованию с ЧПУ можно отнести фрезерные и токарные станки, а также многоцелевые агрегаты. Они выбираются с учетом того, какие работы планируется производить и в каких объемах.
Фрезерные станки
Фрезерные станки с ЧПУ могут использоваться только для фрезерования или с расширенным функционалом (сверление, раскрой листов, обработка под разным углом, формирование пазов и т. п.). Основные разновидности:
Оба типа станков могут иметь 1 или 2 шпинделя. Управление обеспечивается по 3–5 координатам. По способу управления различаются такие варианты: с позиционным, контурным, комбинированным управлением. Основные параметры станков: размеры рабочего стола, глубина фрезерования, мощность, скорость вращения шпинделя, тип передачи.
Среди конструктивных особенностей следует выделить наличие мощной станины, корпуса с ребрами жесткости, шпинделя с повышенной жесткостью для устранения вибраций, высокоточные направляющие рельсы. Для повышения производительности устанавливаются АСИ в виде шпиндельной головки револьверного типа или инструментального магазина. Выпускается большое количество разнообразных моделей для обработки дерева, металла, пластика и других материалов.
Токарные
На токарном станке с ЧПУ используются резцы со сменными пластинами. Инструмент крепится в резцедержателе, расположенном в узле суппорта. Для проведения разнообразных процессов часто применяются резцедержатели кассетного типа с возможностью закрепления до 12 разных резцов.
Наиболее популярные разновидности:
Конструктивными особенностями токарных станков с ЧПУ являются: вертикальная или наклонная компоновка, повышенная жесткость элементов, система АСИ.
Многоцелевые
Комплексная обработка деталей осуществляется на многоцелевых станках (обрабатывающих центрах) с ЧПУ. Для них применяются специальные смешанные УП. Станки обеспечивают такие операции: фрезерование, зенкерование, растачивание, раскрой, нарезание резьбы и фасок. Они могут относиться к сверлильно-расточной или токарно-шлифовальной группе.
Многоцелевые станки различаются по типам:
Среди конструктивных особенностей выделяются: наличие инструментальных магазинов для АСИ, поворотные столы для перемещения заготовки, приспособления для смены заготовок. Чаще всего применяются высокомоментные электродвигатели малой инерционности.
Мастер ЧПУ что это за должность?
Мастер или оператор станков с ЧПУ – это человек, работающий на данном оборудовании и обеспечивающий его обслуживание. Помимо него, необходим наладчик ЧПУ, который вводит и корректирует УП. Эти специальности могут совмещаться – мастер-наладчик.
Операторы имеют такие должностные обязанности: обслуживание станка, контроль процесса, проверка и испытание готовых изделий, устранение небольших неполадок, подналадка узлов, подготовка рабочего инструмента. Действует он на основании должностной инструкции, которая утверждается самим предприятием. Мастер может обслуживать одновременно несколько станков. Наладчик ЧПУ осуществляет следующие работы: разработку УП, ввод ее в станок и отработка, наладка оборудования на конкретные процессы.
Обучение операторов и наладчиков обеспечивается в колледжах (техникумах) или на специальных курсах по специальности «Технология машиностроения». Для того чтобы стать профессионалом, работник должен получить такие знания: строение и особенности станков с ЧПУ, технология обработки, основы программирования ЧПУ, принципы работы с компьютеризированными системами, признаки неисправностей оборудования с ЧПУ, особенности различных инструментов и материалов. При работе оператор обязан строго соблюдать технику безопасности.
Станки с ЧПУ (CNC) все активнее внедряются в производство. Они способны обеспечить высокую точность обработки деталей на больших скоростях. В то же время следует учитывать экономическую целесообразность их использования. На российском рынке предлагается множество высококачественных моделей и надо выбирать оптимальный вариант для конкретных условий.
Что такое станок с ЧПУ: устройство и принцип работы
На большинстве производственных заводов и цехов, где нужно точное и быстрое выполнение задач, используют автоматизированную технику, которая по своим характеристикам и набором функций отличается от классических установок. В статье мы поговорим о станках с ЧПУ, расскажем, что это такое и как они работают.
Числовое программное управление – о чем речь
В условиях высокой конкуренции производители обязаны поставлять на рынок высококачественные изделия большими объемами. Сделать их вручную, когда человеческий фактор влияет на скорость и производительность труда, на возможность ошибки и неровностей, а в ряде случаев не позволяет осуществить задуманное, сложно. Но с применением компьютерных технологий процесс происходит намного продуктивнее. В частности, увеличиваются показатели темпа производства, а также повышенной точности.
Классическое оборудование в цехах управляется человеком. Он отвечает за направление движений основных частей машины. Но станки с ЧПУ оснащены компьютеризированной системой, которая сама регулирует все передвижения, а также позволяет производить мельчайшие корректировки. Управляющая команда дает числовые коды-команды всем элементам. Программирование происходит на программном обеспечении, с ним работают инженеры, дизайнеры мебели, проектировщики.
Один язык программирования обеспечивает точную передачу требований. Так как задача остается в памяти системы, то можно в любой момент выбирать один из командных наборов, чтобы переходить с производства одной детали на другую.
Дадим расшифровку термина: станки с ЧПУ – это «умное» заводское оборудование с числовым программным управлением. Они постепенно вытесняют классические агрегаты на больших производственных цехах, но из-за своей дороговизны и трудностей в обращении (необходимы знания и основы программирования, проектирования в софте типа «Автокад») они не распространены в частном использовании.
Принцип работы и краткое описание системы
Это линейная последовательность действий, которая состоит из следующих промежуточных действий:
В результате получается выполненная цель, над достижением которой работал искусственный разум вместе с человеком. За аппаратурой постоянно смотрит операционист, он может внести коррективы в деятельность машины, приостановить ее, увидеть и исправить неполадки, а также переоснастить ее под новые задачи.
В основном программой задаются следующие параметры:
Конструкция и устройство станка ЧПУ
Классические элементы агрегата (они могут незначительно изменяться в зависимости от специфики производственного процесса):
В одной из бабок находится система с переключением скоростей, это позволит вращать заготовку с нужным ускорением. Вторая необходима только для прочной фиксации и связана с инструментарием.
Принцип работы станков с ЧПУ – автоматизированное управление всей этой конструкцией. Команды подаются прямо на коробку подач, откуда уже происходят механические силы, оказывающие воздействие на все остальные детали.
Характеристика
Особенность работы на таком оборудовании состоит в том, что все действия производятся с точностью и минимальным влиянием человека. Это обусловлено факторами:
Основы числового программного управления
Вся система разделена на три подсистемы:
Особенности станков с числовым программным управлением
Первая уникальная характеристика – это большое значение компьютерного проектирование. На этом уровне происходит основная деятельность инженера, затем он может только проверять правильность выполнения команд и передать всю последующую деятельность наладчикам и операционистам. Оцифровка графической модели в язык программирования, поддерживаемый системой ЧПУ, происходит автоматически.
Два основных действия специалистов – это наладка (переналадка) оснащения и присмотр за деятельностью станка.
Сферы применения
Фактически можно сделать большинство операций, которые подвластны классическим агрегатам с ручным управлением. Можно производить обработку:
Для каждого представленного типа изделий необходимо производить переоснастку. Основные отличия – то, как будет закрепляться заготовка, и то, какими резцами и инструментами будет оснащен механизм.
Программа дает множество команд, в числе которых:
Так как станок с ЧПУ работает по различным материалам, то и применяют его в разных промышленных зонах – от лесопилки до ювелирного дела и машиностроения.
Преимущества
Достоинств множество, среди них:
При большом количестве заказов, потребности в постоянной, многочасовой работе оборудования, а также при внедрении дизайнерских решений покупка станка с ЧПУ – экономически выгодна. Но для мелкосерийного производства часто затраты превышают прибыль.
Некоторые ограничения
Если операции происходят на старом оборудовании, то в их код не заложены многие возможности, например, движение может происходить только поступательное или вращательное, но не фигурное. Это обусловлено ограниченностью координатных осей.
Чем старше и бюджетнее модель, тем меньше у нее скорость обработки информации, подачи команд, а вместе с тем и полного завершения цикла. Лучше приобретать современные агрегаты, если вы не хотите скудного функционала. Также обр с ними смогут не все инженеры, а только специально обученные люди.
Общепринятые термины, используемые при описании станков с ЧПУ
В станкооборудовании есть слова, обозначающие узкие понятия. Разберемся с ними:
В статье мы рассказали, что такое станки с ЧПУ, как расшифровывается аббревиатура. Будьте аккуратны при работе с этой техникой.
Станки с ЧПУ — виды, как выбрать, где купить, преимущества
Выбери свой станок
Фрезерный станок с ЧПУ WATTSAN 0404 MINI
Фрезерный станок с ЧПУ Wattsan 0404 MINI CABINE ДЛЯ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ
Фрезерный станок с ЧПУ WATTSAN 0609 MINI
3D Фрезерный станок с ЧПУ WATTSAN A1 6090
Фрезерный станок с ЧПУ WATTSAN M1 6090
Фрезерный станок с ЧПУ WATTSAN A1 1313
3D Фрезерный станок с ЧПУ WATTSAN M1 1313
3D Фрезерный станок с ЧПУ с 4 шпинделями WATTSAN M1 1313 S4
3D Фрезерный станок c ЧПУ Wattsan A1 1616
Фрезерный станок с ЧПУ WATTSAN M1 1616
3D Фрезерный станок с ЧПУ WATTSAN A1 1325
Фрезерный станок с ЧПУ WATTSAN M1 1325
Фрезерный станок с ЧПУ WATTSAN M1 2030
Фрезерный станок с ЧПУ WATTSAN M1 2040
Фрезерный станок с ЧПУ WATTSAN M1 1325 RD
Фрезерный станок с автосменой инструмента с ЧПУ WATTSAN M3 1325
Фрезерный станок с ЧПУ WATTSAN M2S 1325
Фрезерный станок с ЧПУ WATTSAN M5S 1325 со шпинделем с автосменой
Многошпиндельный Фрезерный станок с ЧПУ с 4мя шпинделями WATTSAN M4S 1325
Фрезерный станок с ЧПУ WATTSAN M6 1325
Различные виды станков с числовым программным управлением или, сокращенно, ЧПУ давно перестали быть чем-то из ряда вон выходящим и широко применяются на самых разных промышленных предприятиях. Особенность станков с программным управлением — выполненение операций по обработке материалов по заданной программе практически без участия и контроля со стороны человека.
Сегодня станки с ЧПУ – это ключевой фактор автоматизации производственных процессов, позволяющей добиться одновременного решения нескольких принципиально важных задач. В их числе: повышение качества выпускаемых деталей, сокращение трудозатрат при увеличении показателей рентабельности промышленного производства. Купить станки с ЧПУ вы можете в Компании LASERCUT – Лидера в поставках ЧПУ обрудования в страны России и СНГ. Опытные менеджеры, прошедшие аттестацию в сервисной компании настолько компетентны в выборе станков, что могут сами запустить любой станок в эксплуатацию и выполнить ремонт основных узлов агрегата.
Главным условием для получения перечисленных преимуществ становится грамотный выбор подходящей модели приобретение качественного станка с ЧПУ от серьезного производителя. В качестве примера последнего можно привести компанию Wattsan, которая входит в число бесспорных лидеров мирового рынка профессионального лазерного и фрезерного оборудования.
Принцип работы
Современный станок с ЧПУ представляет собой сложное с конструктивной и инженерной точки зрения оборудование. Это аппаратно-программная система, которая предназначена для обработки исходного материала/заготовки в сложную по конфигурации деталь. Последняя используется для дальнейшей сборки более крупной машины или механизма.
Говоря простым языком, под числовым программным управлением понимается контроль производственного процесса компьютером. Он управляется как перемещением и режимом работы обрабатывающего инструмента станка в виде шпинделя, суппорта и поворотного стола, так и расположением заготовки.
Программное обеспечение оборудования делятся на две части. Первая – CAD – отвечает за автоматизированное проектирование, а вторая – CAM – за автоматизированное производство. Посредством CAD-программирования формируется 3D-модель конечного продукта, который требуется получить на выходе. CAM-программа представляет собой описание последовательного превращения исходной заготовки в готовую деталь.
Главными достоинствами качественного станка с ЧПУ выступают: точность воспроизведения запроектированной модели и высокая скорость обработки. Благодаря этому достигается как резкое увеличение производительности оборудования, так и повышение качества выпускаемой продукции.
В качестве бонуса внедрение станков с числовым программным управлением позволяет свести к минимуму или полностью ликвидировать влияние на производство человеческого фактора, что достигается полной автоматизацией технологического процесса.
Сфера применения
«Семейство» станков с числовым программным управлением весьма многочисленно. В него входят самые разнообразные модели обрабатывающего оборудования, включая фрезеры, токарные станки, лазерные резаки, плазмотроны, граверы, водорезы и большое количество других станков.
Благодаря настолько серьезному разнообразию, станки с ЧПУ широко применяются практически во всех отраслях промышленности. Но наибольшее распространение они получили в следующих областях хозяйственной деятельности:
Приведенный перечень не является исчерпывающим. Он постоянно пополняется за счет новых отраслей и видов деятельности, что выступает следствием внушительного списка достоинств практического применения станков с ЧПУ.
Преимущества использования оборудования с ЧПУ
Все более частое применение станков с числовым программным управлением объясняется предельно просто. При грамотном использовании этого вида обрабатывающего оборудования удается добиться большого количества очевидных достоинств. Главными из них выступают такие:
Настолько впечатляющий перечень достоинств наглядно объясняется причины популярности станков с ЧПУ. Несмотря на достаточно высокую стоимость приобретения подобного оборудования, а также серьезные расходы на его наладку и обслуживание, вложенные затраты быстро окупаются. Это тем более справедливо, если речь идет о крупном производстве, где использование станков с числовым программным обеспечением становится особенно выгодным.
Виды станков с ЧПУ
Для классификации станков с числовым программным управлением используется несколько признаков. К ним относятся:
Но наиболее часто для деления на виды станков с ЧПУ используется такой простой и очевидный признак, как способ обработки. В соответствии с этим параметром различают фрезерное, токарное, лазерное и плазменное оборудование. В отдельную категорию выделены станки для домашнего использования. Каждая из перечисленных категорий заслуживает отдельного рассмотрения.
Фрезерные станки с ЧПУ
Название наглядно демонстрирует назначение оборудования, которое используется для фрезерования деталей, имеющих как простую плоскую форму, так и сложную пространственную конфигурацию. В качестве дополнительных опций выполняется раскрой листовых материалов, обработка исходной заготовки под разными углами, выбирание пазов. Нередко фрезерный станок с ЧПУ комплектуется устройством АСИ, под которыми понимается инструментальный магазин или револьверная шпиндельная головка, существенно расширяющие возможности оборудования.
По конструктивным особенностям различают два типа рассматриваемых станков – вертикально-фрезерный и горизонтально-фрезерный. В первом случае обрабатывающий инструмент (шпиндель) располагается перпендикулярно столу, что позволяет производить обработку одной стороны заготовки. Во втором шпиндель монтируется параллельно рабочей поверхности стола, что дает возможность многосторонней обработки заготовки без необходимости ее повторного закрепления.
Отличительными особенностями современных фрезерных станков с ЧПУ выступают:
Примером качественного фрезерного станка с ЧПУ можно назвать две модели подобного оборудования от Wattsan: M4S 1325 и M9 1325. Они сочетают разумный уровень стоимости с отменными технико-эксплуатационными характеристиками. Не стоит забывать о таком важном преимуществе продукции этого производителя, как длительный срок службы.
Как выбрать фрезерный станок можно прочитать в этой статье.
Токарные
Токарный станок с ЧПУ предназначен для обработки заготовки специальным резцом, который закрепляется в держателе. Современное оборудование комплектуется кассетным резцедержателем, вместимость которого позволяет использовать до 12 различных рабочих инструментов.
По виду производимых работ различают несколько разновидностей токарных станков с числовым программным управлением, включая:
В числе характерных особенностей токарных станков с ЧПУ необходимо выделить следующие:
Многоцелевые обрабатывающие центры
Многоцелевые станки с ЧПУ представляют собой комплексную систему, позволяющую совмещать функции токарного и фрезерного оборудования. Использование комбинированного программного обеспечения в сочетании с универсальным сверлильно-расточным рабочим инструментом позволяет производить обширный перечень операций без перебазировки заготовки. В их числе:
Среди конструктивных и функциональных особенностей многоцелевых обрабатывающих центров особое значение имеют такие:
Различают два типа многоцелевых обрабатывающих центров – горизонтальный и вертикальный. Первый предназначен для обработки крупногабаритных деталей с одной из сторон. Второй предоставляет возможность одновременно обрабатывать деталь с двух-пяти сторон.
Лазерные станки с ЧПУ
Лазерные станки с ЧПУ бывают в основном двух видов: с CO2 излучателем и с оптоволоконным твердотельным иттербиевым излучателем. СО2 станки применяются для резки и гравировки НЕ металлов, в основном это фанера. Отличительной особенностью CO2 станков Wattsan является их рамная конструкция корпуса станка. Благодаря ей и другим усилленным эллементам станка лазерное co2 оборудование компании WATTSAN может работать 24\7 без перерывов долгие годы.
Станки с иттербиевым излучателем могут резать и гравировать такие металлы как медь, латунь, нержавеющей или оцинкованной стали, черного металла, а также различных сплавов.
Примером подобного оборудования высокого уровня резки металлов выступает металлорезчик Wattsan 1530. Он обладает несколькими преимуществами, характерными для всех станков с ЧПУ, относящихся к данной категории:
Благодаря такому длинному списку достоинств, обеспечивает крайне обширная сфера практического применения лазерных станков с ЧПУ по металлу. Она включает производство следующей продукции:
Важным дополнительным плюсом лазерных станков с ЧПУ выступает разнообразие подобного оборудования. Например, только в линейке продукции Wattsan представлено более нескольких десятков моделей, заметно различающихся по техническим и эксплуатационным характеристикам.
Как выбрать лазерный станок с чпу пожно прочитать в этой статье.
Плазменные станки с ЧПУ
Главным отличием плазменных станков с ЧПУ от лазерных является технология обработки металлов или других материалов. В первом случае плавление поверхности заготовки происходит за счет дуги и при непосредственном воздействии воздуха, а во втором – при помощи лазерного луча, сфокусированного в определенной точке.
Благодаря этому, плазменные станки с числовым программным обеспечением получают как несколько очевидных преимуществ, так и ряд определенных недостатков. Основными плюсами их практического применения выступают:
В числе наиболее значимых недостатков рассматриваемого оборудования нужно отметить следующие:
Сочетание приведенных выше достоинств и недостатков становится наглядным объяснением того, почему плазменные станки с ЧПУ используются заметно реже, чем аналогичное оборудование с лазерной технологией обработки. При этом стоит отметить, что для некоторых видов деятельности, например, сверлении заготовок большой толщины, именно плазморезы становятся лучшим и самым оптимальным решением.
Домашние станки с ЧПУ
Главной особенностью так называемых домашних станков с ЧПУ выступает отсутствие требований к высокой производительности и мощности оборудования. При этом особой популярностью пользуются универсальные модели, позволяющие выполнять самые разные операции по обработке различных материалов. Прежде всего, речь идет о деревянных заготовках.
В сегодняшних условиях многие производители стремятся расширить рынки сбыта, в том числе за счет относительного нового сегмента – домашних станков с ЧПУ. Wattsan не является исключением из этого правила, выпуская сразу несколько моделей подобного оборудования. Главное, что их отличает от продукции других брендов, — это сочетание надежности, компактных размеров, экономичности и разумного уровня цен, что особенно важно для частных клиентов.
Вывод
На российском рынке представлено немало самых разнообразных станков с ЧПУ от большого количества предприятий-производителей – как отечественных, так и зарубежных. Самый простой способ сделать правильный выбор подходящей модели оборудования — это обращение к профессионалам. Получить грамотную консультацию и купить станок с ЧПУ можно в компании LASERCUT — лидера в областе станков с ЧПУ с 100% гарантией доставки по всей России и странам СНГ.