Использование токарных станков с ЧПУ при производстве автомобилей трудно переоценить. Можно смело утверждать, то такое производство вообще стало бы невозможно. В этой статье попробуем рассмотреть основные принципы работы станков с ЧПУ.
Что такое станок с ЧПУ
Источник: traupmann-cnc.at
Станки с ЧПУ — это станки с компьютерным управлением. До ЧПУ станки управлялись вручную механиками. С помощью ЧПУ компьютер управляет сервоприводами, которые приводят машину в действие.Таким образом, постоянного человеческого внимания не требуется, хотя для запуска станков все же необходимы операторы.
Источник: youtube.com
ЧПУ — это аббревиатура для термина “числовое программное управление”. В основе этого понятия — управление станком с помощью компьютера. Такие устройства являются своего рода роботами.
Источник: 3erp.com
ЧПУ обработка — это производственный процесс, в котором изготовление деталей происходит под управлением компьютерных программ. Ранее станки работали на основе гидравлической системы, которая обеспечивала производство одинаковых деталей по шаблону. Сейчас же программы могут контролировать все, от движений обрабатывающего центра до скорости шпинделя, включения/выключения охладителя и прочих функций. Применение в станках ЧПУ значительно облегчает задачу массового производства деталей.
Существуют различные виды устройств с ЧПУ, включая 3D-принтеры, фрезерные и лазерные станки, машины для водоструйной и электроэрозионной обработки, электронные разрядные станки, маршрутизаторы с ЧПУ и т. д. Далее мы детально разберем, как работают станки с ЧПУ.
Источник: cnctrianglestudio.com
Программисты ЧПУ пишут программы обработки деталей, используя специальный язык программирования G-Code. Программа обработки детали создается либо посредством написания кода с нуля, либо с помощью специального ПО — CAM, которое преобразовывает чертеж детали, созданный в программах CAD, в G-код.
Источник: roboticsandautomationnews.com
В течение длительного времени станки с ЧПУ использовались только в промышленности, из-за их высокой стоимости. Сегодня же на рынке представлено множество станков в доступном ценовом диапазоне, что позволяет как профессионалам, так и любителям обзавестись станком с ЧПУ для личных целей.
Основные составляющие станка ЧПУ
Источник: top3dshop.ru
Устройства ввода данных: используются для ввода программы обработки детали на станке. Существует три самых часто используемых вида устройств ввода: считыватель перфоленты, считыватель магнитных лент и компьютер, работающих через порт RS-232-C.
Источник: youtube.com
Блок управления станком (БУС) — это сердце станка с ЧПУ. Он выполняет все управление станка. Среди функций БУСа следующие:
- Чтение кодовых инструкций, вводимых в БУС;
- Расшифровка кодовых инструкций;
- Интерполяция (линейная, круговая и спиральная) для генерации команд движения оси;
- Передача команд движения оси в схемы усилителя, для управления механизмами оси;
- Получение сигналов обратной связи о положении и скорости каждой оси привода;
- Вспомогательные функции управления, такие как включение / выключение охладителя или шпинделя и смена инструмента.
Источник: haascnc.com
Исполнительный механизм: станок с ЧПУ зачастую имеет подвижный стол и шпиндель, для контроля положения и скорости. Стол станка управляется в направлении осей X и Y, а шпиндель — в направлении оси Z.
Источник: ittechreviewer.com
Система привода: состоит из схем усилителя, приводных двигателей и ШВП (шарико-винтового подшипника). Блок управления станком подает сигналы схемам усилителя о положении и скорости движения каждой оси. Затем сигналы управления усиливаются, чтобы привести в действие двигатели привода, которые вращают ШВП, чтобы настроить нужное расположение рабочего стола.
Источник: banggood.com
Система обратной связи: состоит из преобразователей, или датчиков. Ее также называют измерительной системой. Датчики непрерывно контролируют положение и скорость режущего инструмента. БУС принимает сигналы от этих преобразователей и использует разницу между исходными сигналами и сигналами обратной связи для генерации новых сигналов, с целью коррекции положения и скорости.
Пульт управления: на дисплее отображаются программы, команды и другие необходимые данные станка с ЧПУ. Может быть перемещен в удобное для оператора положение.
Источник: rilesa.com
На фото ниже — структурная схема станка:
Как работает ЧПУ станок
Источник: 3dspectratech.com
- Сначала программа обработки детали вводится в блок управления станка;
- В БУС происходит весь процесс обработки данных, он подготавливает все команды движения и отправляет их в систему привода;
- Привод контролирует движение и скорость блоков станка;
- Система обратной связи фиксирует данные о положении и скорости движения осей и отправляет сигнал в БУС;
- В блоке управления сигналы обратной связи сравниваются с исходными, если есть ошибки — он исправляет их и отправляет в исполнительный механизм новые сигналы для корректировки процесса;
- Пульт управления с дисплеем используется для просмотра оператором команд, программ и других важных данных.
Основы работы на станках с ЧПУ
Источник: pinterest.com/
Процесс создания детали достаточно прост и состоит из следующих этапов:
Дизайн детали
С помощью программного обеспечения CAD создается 2D или 3D модель детали, которую вы хотите сделать. CAD — система автоматизированного проектирования, в которой можно указывать точные размеры детали.
Источник: archive.vectric.com
Программирование для ЧПУ
С помощью программного обеспечения CAM модель детали преобразовывается в g-код.
Настройка станка
Этот этап предусматривает несколько шагов:
- Предстартовый. Перед запуском станка убедитесь, что масло и охлаждающая жидкость заполнены по максимуму. Обратитесь к инструкции, если вы не знаете, как это сделать.
- Убедитесь, что в рабочей зоне нет посторонних предметов.
- Если станку требуется подача воздуха, убедитесь, что компрессор включен и давление соответствует требованиям, указанным в инструкции.
- Пуск / Домой. Подключите станок к питанию и запустите. Главный выключатель обычно расположен в задней части устройства, кнопка питания — в левом верхнем углу на панели управления.
- Загрузите все инструменты в карусель в том порядке, который указан в списке программы ЧПУ. Для станков с одним инструментом — установите в шпиндель фрезу.
- Установите деталь в тиски или закрепите на столе, зафиксируйте.
- Установите показатель коррекции на длину инструмента. Переместите инструменты к верхней части детали в порядке, указанном в программе ЧПУ, и затем установите показатели коррекции.
- Установите коррекцию осей X и Y. После того, как тиски или другие детали будут правильно установлены, настройте коррекцию на установку заготовки (нулевой позиции), чтобы найти начальную точку X и Y детали.
- Загрузите программу ЧПУ в систему управления станком с помощью USB-накопителя.
Источник: planet-cnc.com
Изготовление детали
После того, как станок настроен, можно начинать процесс производства. Здесь также предусмотрены несколько шагов:
- Пробный прогон. Запустите программу в воздухе, на высоте около 5 см от детали.
- Запустите программу. Обратите внимание, чтобы не было сообщений об ошибках.
- Отрегулируйте смещения как требуется. Проверьте характеристики детали и при необходимости отрегулируйте регистры коррекции длины инструмента, чтобы убедиться, что деталь соответствует заданным параметрам.
- Завершение работы. По окончании работы снимите деталь с тисков и инструменты со шпинделя, очистите рабочую зону и выключите станок.
Заключение
Мы рассмотрели принципы работы станков с ЧПУ, основы работы с ЧПУ, какие бывают станки и для каких целей.
Чтобы заказать изготовление деталей на металлообрабатывающих станках с ЧПУ в Москве, мы рекомендуем обращаться в производственную компанию FREZERCOM. Специалисты компании REZERCOM оказывают широкий спектр услуг в сфере металлообработки из высококачественной стали на собственном производстве в городе Москве.