Основы ЧПУ, пользователи и особенности

Дата: 2024-06-03 ‖ Автор: FuDong Machinery

С развитием ИТ-технологий производственные площадки также продвигают ИТ и автоматизацию для повышения эффективности производства. Одним из наиболее автоматизированных методов автоматизации самого процесса обработки является «ЧПУ (числовое программное управление)». Станки, оснащенные ЧПУ, называются «станками с ЧПУ (станками с ЧПУ)» и используются в производстве промышленных деталей и т. д. Преимущество ЧПУ заключается в том, что оно может массово производить продукцию со стабильным качеством и высокой безопасностью.

Далее мы рассмотрим обзор и применение ЧПУ, плюсы и минусы ЧПУ, а также методы обработки, которые можно реализовать с помощью ЧПУ. 

• Что такое ЧПУ?

ЧПУ — это аббревиатура от «числовое программное управление» или «числовое компьютерное управление», то есть использование компьютера для числового управления станком. Автоматизируя движение станка (направление движения, скорость перемещения, объем обработки и т. д.) с помощью программирования, можно безопасно и эффективно производить высококачественную продукцию. В прошлом такое оборудование, как фрезерные и токарные станки, управлялось руками человека. Однако этот метод может привести к таким проблемам, как «различия в готовых обработанных изделиях для разных рабочих», «невозможность обработки сложных форм» и «невозможность повышения эффективности работы». Эти проблемы можно решить, автоматизировав движение станка с помощью цифрового управления. В настоящее время многие станки внедрили числовое компьютерное управление. Кроме того, если станок с ЧПУ объединить с CAD и CAM, все, от проектирования до обработки, можно выполнить на компьютере.

Применение станков с ЧПУ:

Станки с ЧПУ широко используются в различных отраслях промышленности, таких как производство деталей для автомобилей, медицинского оборудования, самолетов и т. д., а также обработка пресс-форм. Они особенно подходят для точной обработки, которую трудно достичь с помощью станков общего назначения (ручных станков без ЧПУ), например, для обработки поверхностей свободной формы или обработки трехмерных фигур. Кроме того, некоторые станки могут обрабатывать не только металлы, но и неметаллы, такие как пластик и дерево.

Разница между ЧПУ и NC:

Аналогичным термином для ЧПУ является NC. NC — это аббревиатура от «числовое управление», и в отличие от ЧПУ, оно не содержит слова «компьютер». В чем разница? NC — это метод управления работой станка с использованием только аппаратных средств, таких как транзисторы или арифметические схемы. Это технология, разработанная в 50-х годах 20-го века, которая обычно управляется комбинацией нескольких подложек, таких как подложки считывания данных, вычислительные подложки и подложки сервоуправления. Напротив, ЧПУ заменяет механизм управления ЧПУ на компьютер (микрокомпьютер). Программное управление работой станка с использованием специального языка программирования. Однако в последние годы было много примеров установки оборудования ЧПУ с компьютерами, поэтому разница между ЧПУ и ЧПУ постепенно сужается.

Как использовать ЧПУ:

При обработке материалов с использованием ЧПУ работа выполняется примерно по следующим этапам.

• Используйте 3D CAD для создания 3D-данных ваших продуктов
• Создание данных программы ЧПУ в CAM
• Подготовьте необходимые инструменты и закрепите их на держателе инструментов.
• Установите материал на технологический стол.
• Начать обработку

CAD — это инструмент для создания 3D-данных, в то время как CAM — это приложение для создания программ ЧПУ на основе 3D-данных, созданных CAD. Программа ЧПУ — это тип управления в форме программы, включая скорость и тип инструмента, время смены инструмента, траекторию инструмента и т. д. Используйте CAM для автоматического создания программ ЧПУ путем ввода инструментов и условий обработки. Даже если у вас нет знаний в области программирования, вы можете использовать CAM для создания программ ЧПУ и выполнения работ по обработке на станках с ЧПУ.

• Особенности ЧПУ

Далее давайте рассмотрим преимущества и недостатки ЧПУ.

• Преимущества ЧПУ

Постоянное качество:

Когда рабочие управляют станком вручную, могут быть отклонения в отделке продукта. Например, навыки и мастерство рабочего могут изменить размер и состояние продукта, или рабочий может неправильно управлять станком и производить отходы. Поскольку станки с ЧПУ автоматически обрабатываются в соответствии с программой, может быть достигнуто относительно стабильное качество продукта. Подходит для крупносерийного производства, помогая снизить затраты Станки с ЧПУ обрабатываются автоматически с помощью числового программного управления, что сокращает ненужные перемещения заготовки и часто могут обрабатываться быстрее, чем ручные операции рабочих. Преимущество заключается в том, что время обработки на одну деталь короткое, и тот же продукт может эффективно производиться в больших количествах.

Кроме того, при работе станков с ЧПУ требуется только одно устройство мониторинга, и один рабочий может отвечать за обработку нескольких станков. Более того, он может быть полностью автоматизирован, даже без мониторинга. Можно производить больше продукции с меньшим количеством рабочих, что приводит к повышению производительности и снижению затрат на рабочую силу. 

Высокая безопасность:

Станки с ЧПУ могут выполнять обработку автоматически, даже когда рабочие не находятся рядом со станком. Поэтому у него есть преимущество в том, что он может быть захвачен станком или иметь разбрызгивание стружки из-за риска получения травмы. Однако, если он используется на заготовке, которая не соответствует спецификациям станка (например, стержневой материал, который достаточно длинный, чтобы выходить за пределы диапазона обработки станка), может произойти серьезная травма, поэтому условия эксплуатации станка должны быть тщательно проверены во время работы. В сочетании с функцией ATC смена инструмента также может быть автоматизирована ATC — это аббревиатура от Automatic Tool Changer, что означает устройство, которое автоматически меняет инструменты во время обработки с ЧПУ. Предварительно установленные инструменты (например, фрезы и сверла) автоматически меняются и обрабатываются в соответствии с программированием ЧПУ. Если он объединен с таким устройством, можно продолжать обработку автоматически, не останавливая станок, имея инструмент, который меняет рабочий, и без необходимости управлять процессом с помощью другого станка. В то же время автоматическая смена инструмента также может сократить время работы и обеспечить эффективную обработку.

• Недостатки ЧПУ

Экспнеобходимое оборудование:

Станки с ЧПУ оснащены компьютерами и программным обеспечением для цифрового управления, в дополнение к структуре ручных операций обработки. Поэтому они намного дороже традиционных станков общего назначения, а стоимость внедрения высока, что является их недостатком. 

Кроме того, в некоторых случаях может потребоваться подготовить отдельный CAM. Внедрение этого оборудования следует рассматривать только после того, как будет установлено, что инвестиции окупятся. 

Дополнительная подготовка перед обработкой:

При использовании станков с ЧПУ для автоматизированных операций обработки необходимо выполнить большой объем подготовительной работы, такой как «освоение знаний по подготовке программ ЧПУ», «написание и ввод программы ЧПУ», «позиционирование материалов» и «пробная резка материалов». Поскольку подготовка больше, чем у обычного станка общего назначения, требуется много времени на подготовку перед обработкой первой детали. Общее время работы следует оценивать с учетом эффективности и обширной подготовки, требуемой автоматизированной обработкой.

• Обработка на станках с ЧПУ

В мире существует большое разнообразие станков с ЧПУ. После запуска станка с ЧПУ обработка выполняется автоматически в соответствии с программой. Обработка может выполняться даже ночью или рано утром, когда нет рабочих, что может повысить эффективность и производительность труда. Он также может обрабатывать трехмерные формы с высокой точностью, что трудно сделать при ручной обработке. Вот несколько примеров.

Фрезерный станок с ЧПУ:

Устройство, устанавливающее функции ЧПУ на фрезерный станок, называется «фрезерный станок с ЧПУ». С помощью фрезерных станков с ЧПУ фрезерование (метод резки неподвижной заготовки вращающимся инструментом) может быть автоматизировано.

Токарный станок с ЧПУ:

Токарный станок с ЧПУ — это оборудование, автоматизирующее токарную обработку (метод резки вращающихся заготовок неподвижным инструментом). Возможна автоматическая обработка сегментных валов и т. д. Также есть оборудование, которое может обрабатывать с точностью до 0,001 мм.

Шлифовальный станок с ЧПУ:

Шлифовальный станок с ЧПУ — это устройство, автоматизирующее шлифование (метод резки поверхности заготовки высокоскоростным вращающимся шлифовальным кругом). Шлифовальный круг может меняться автоматически, а диапазон шлифования может регулироваться автоматически.

Обрабатывающий центр:

Обрабатывающий центр также является типом ЧПУ. В обрабатывающих станках с ЧПУ ATC определяется как «непрерывное выполнение нескольких процессов обработки, таких как расточка, фрезерование, сверление, нарезание резьбы и чистовая обработка на одном станке». Он подразделяется на различные типы по размеру, форме и количеству подвижных осей.

Другие обрабатывающие станки с ЧПУ:

«Станок лазерной обработки с ЧПУ», использующий принцип растворения световой энергии, и «станок гидрорезки с ЧПУ», использующий принцип резки струей воды под высоким давлением, также являются типами станков с ЧПУ.

• Краткое содержание

«ЧПУ (числовое программное управление)» — это автоматическое управление станками с помощью компьютеров. Направление движения, скорость движения и объем обработки программируются для отражения направления движения в станке и контролируются цифровым способом с высокой точностью. Станки с функциями ЧПУ называются «станками с ЧПУ» и широко используются во многих областях производства, включая автомобилестроение и медицинское оборудование. С помощью станков с ЧПУ можно стабильно производить высококачественную продукцию в больших количествах. Преимущество заключается в том, что рабочие не обязаны находиться рядом, что может снизить количество травм и несчастных случаев. Однако недостатком является то, что оборудование стоит дорого и требуется больше подготовки перед обработкой. Станки с ЧПУ играют большую роль в повышении эффективности и безопасности обработки. На основе взвешивания всех «за» и «против» следует проанализировать, как выбрать его и общие станки. -КОНЕЦ-