Все, что нужно знать о станках с ЧПУ

Станки с ЧПУ — электромеханические устройства, которые выполняют различные производственные задачи, используя компьютерные программы. "ЧПУ" расшифровывается как "числово-программное управление" и представляет собой методы обработки материалов и производства деталей на основе программных файлов.

Станки с ЧПУ — электромеханические устройства, которые выполняют различные производственные задачи, используя компьютерные программы. "ЧПУ" расшифровывается как "числово-программное управление" и представляет собой методы обработки материалов и производства деталей на основе программных файлов.

Первые станки с ЧПУ возникли в 40х-50х годах двадцатого века, и работали с часто используемой тогда технологии коммуникации и хранения данных, известной под названием "перфокарты" и "перфоленты". Сегодня эта технология давно устарела, так как средство передачи данных быстро стало сначала аналоговым, а затем цифровым в 50х-60х годах.

Как это работает

Обработка — метод преобразования заготовки материала, например, болванки из металла в готовую продукцию или деталь-прототип) с помощью контролируемого процесса сьема материала. Аналогично другой технологии, 3D-печати, ЧПУ пользуется цифровыми инструкциями из файла САМ (автоматизированного программирования) или CAD (автоматизированного проектирования), разработанных в специальном программном обеспечении (Solid Works, RADAN, etc). Станок с ЧПУ воспринимает эти файлы как инструкцию для механической обработки изделий.

Возможность запрограммировать компьютеризированное устройство для управления станками значительно повышает производительность цеха, так как автоматизирует высоко технологические и трудоемкие процессы. Автоматическая резка повышает как скорость, так и точность производства изделий, особенно при использовании сложного в обработке или дорогостоящего материала.

Часто процессы обработки требуют использования множества видов и размеров инструмента для придания деталям определенной формы. Станки с ЧПУ обычно совмещают инструмент в сборки или группы, формируя инструментальные магазины (турреты), из которых станок сам выбирает необходимое. Простые станки могут двигаться по одной или двум осям, тогда как более сложные используют оси X, Y, Z для движения по прямой и еще несколько осей вращения.

Многоосевые (многокоординатные) станки могут автоматически переворачивать обрабатываемые заготовки и удалять материал, который раньше находился "снизу". Так оператору больше не нужно вручную переворачивать деталь, и она обрабатывается со всех сторон без его вмешательства. Полностью автоматическая резка в целом более точная, чем та, где присутствует человеческий фактор. Тем не менее, ручная доводка часто бывает обязательна, например, тонкая гравировка или резка, требующая большого количества часов на программирование.

Типы станков с ЧПУ

Станки с ЧПУ подразделяются на две общие категории: традиционные технологии обработки и новые технологии:

Традиционные технологии

Используется режущий инструмент — вращающиеся сверла, взаимодействующие с неподвижным блоком материала или заготовкой.

Токарные станки, противоположность сверлильным, вращают блок материала относительно неподвижного режущего инструмента.

Фрезерные станки: наиболее часто использующиеся станки с ЧПУ. В них используется вращающийся режущий инструмент, снимающий материал с заготовки.

Новые технологии

Электрическая или электрохимическая обработка: существуют новые технологии, использующие специализированные техники резки материала.

 

Среди примеров — электрохимическая или электронная обработка, электроэрозия (EDM), фотохимическая и ультразвуковая обработка. Большинство из этих технологий узко специализированы и используются в массовом производстве для отдельных видов металла.

Другие средства резки: существуют и другие технологии, использующие другие средства резки. Например, это координатно-пробивные станки, установки лазерной, газовой, плазменной и гидроабразивной резки.

Используемые материалы: станок с ЧПУ может обрабатывать практически любой материал, в зависимости от применения детали. Чаще всего это металлы, например алюминий, медь, олово, сталь, титан, а также дерево, полистирол, фибергласс, полипропилен и другие.

Создание прототипов: станки с ЧПУ стали настоящим прорывом в области быстрого прототипирования. До внедрения ЧПУ (во время использования перфокарт) детали обрабатывались вручную. Это чаще всего приводило к большому количеству ошибок в прототипах, так как имеющиеся станки использовались только для больших партий.

Что лучше — ЧПУ или 3D-принтеры?

Ответ на этот вопрос зависит от используемого материала, сложности детали и экономических факторов. При использовании технологии 3D-печати деталь создается наплавлением снизу вверх. Сложные формы и внутренние части часто создаются проще, чем на станках с ЧПУ.

Традиционные станки с ЧПУ обычно ограничиваются доступным инструментом и наличием у станка осей вращения. С другой стороны 3D-печать гораздо более ограничена материалами, чем ЧПУ. Например, если требуется прототип подвижного механизма, то скорее стоит использовать ЧПУ и полипропилен. Вы можете производить практически любые детали, тогда как только некоторые из современных материалов адаптированы к требованиям 3D-принтеров.

Применение в производстве: многие современные станки с ЧПУ разработаны специально для нишевых производственных процессов. Например, электрохимическая обработка используется для создания изделий повышенной износостойкости и другая обработка для этого не подходит. Традиционные станки с ЧПУ могут использовать как для производства больших партий, так и для прототипирования.

Источник: www.creativemechanisms.com

Информация IMA

В зависимости от ситуации и типа деталей, которые уже производятся или только планируются для производства в будущем, промышленная компания должна выбирать, в какое именно оборудование с ЧПУ ей стоит инвестировать. Самые лучшие итальянские производители оборудования, участники IMA, предлагают широкий выбор своих решений для удовлетворения ваших производственных потребностей.

Другие публикации
Выбираем новый станок с ЧПУ — что нужно учитывать?
Рассматривая вопрос о приобретении нового станка с ЧПУ — не важно, на замену старого, завершившего свой жизненный цикл, или для расширения производственных мощностей, следует учитывать все факторы, влияющие на производительность, качество изделий и экономическую выгоду. В идеальной ситуации новый станок должен быть способен выполнять ваши текущие задачи и иметь несколько новых функций.
Гибка без боли в спине - что выбрать? Часть III
Мы продолжаем изучать современные технологии гибки листового металла, оценивая преимущества и недостатки каждой из них и разьясняя, в чем специфика производства, которому наиболее подходит каждая из рассматриваемых технологий.
Инженер или оператор — почему не и то, и другое?
Недавно на нашем сайте появилась статья, в которой освещались проблемы, возникающие при взаимодействии операторов и инженерах на производстве, и обсуждались возможности их решения. Автор статьи пришел к выводу, что очень важный момент — разница в знаниях инженеров и операторов, которая не дает им в полной мере понимать друг друга. В сегодняшней части статьи мы рассмотрим возможности преодолеть эту пропасть.

Заказать звонок

Полное имя: *

Телефон: *