Что такое станки с чпу: Что такое станки с ЧПУ

Что это такое станок ЧПУ: как расшифровывается

25.03.2020

1. Целесообразность применения
2. Особенности станков с ЧПУ: что это такое, в чем проявляются
3. Классификация станков с программным управлением: их характеристика и обозначения
4. Основные параметры
5. Принцип программирования
6. Станки фрезерные с ЧПУ
7. Как работает ЧПУ-станок токарного типа
8. Устройство станка ЧПУ многоцелевого типа
9. Что делают на станках с ЧПУ: сферы применения
10. Преимущества
11. Проблемы
12. Действия наладчика и оператора

Выбирая оборудование для проведения фрезерных, токарных и других подобных работ, каждое предприятие стремится найти максимально надежную, производительную, удобную модель. Стремясь облегчить эти поиски, подробно рассмотрим, что такое ЧПУ-станок: как он устроен, по каким принципам программируется и функционирует, каких видов может быть и так далее.

Максимум информации – чтобы вам было проще определиться и решить, вкладываться в такую технику или нет.

Сразу отметим: сегодня они востребованы, причем во всех основных отраслях. На них проводят металлообработку, вытачивая детали с особой точностью (даже если у заготовок сложная поверхность), изготавливают предметы мебели и деревянные панно, макеты, сувениры, игрушки из пластиков и многое другое. Активно используют их преимущества, в том числе и высокую производительность.

Отдельно скажем, как расшифровываются ЧПУ-станки: аббревиатура означает Числовое Программное Управление, то есть компьютеризированную систему, задающую условия нормального функционирования стола, суппорта, шпинделя в течение технологического процесса. Контроль осуществляется за счет специальных и своевременно поданных команд – кодов G и M-типа.

В результате 1 единица такого оборудования так же эффективна, как 5-6 обычных. Оператору остается только включить нужную схему, наладить ее и проследить за ее выполнением – ему необязательно быть квалифицированным токарем или фрезеровщиком.

Необходимо учитывать, что это сравнительно дорогостоящая техника. В условиях современного производства станок с числовым программным управлением выгодно покупать и эксплуатировать в следующих ситуациях:

• Изготавливаемые детали используются в особенно ответственных случаях – запчасти для авиатехники и транспорта, элементы медицинских аппаратов, лопатки или валы турбин для ГЭС.
• Выпускаемые заготовки отличаются сложностью поверхности, подразумевающей проведение целого ряда технологических операций в процессе механической обработки.
• Планируется, что изделия будут выходить регулярными и крупносерийными партиями.
• Актуально особо точное исполнение – в рамках одного из 6 первых квалитетов по допуску. Отклонения в этом случае устанавливает дискретный шаг привода, составляющий до 3 мкм.
• Существует вероятность внесения незначительных конструктивных изменений по ходу изготовления детали – путем корректировки программы с операторского пульта.

Возможности такого оборудования довольно широки, сферы применения тоже, поэтому и классификация достаточно разнообразна. Но практически все модели, вне зависимости от конструкции, обладают следующими отличительными характеристиками:

• Сравнительно мощный привод – может быть постоянного тока, с бесступенчатой регулировкой шпинделя, или переменного, трехфазный, с частотой вращения до 2000 об/мин, но обязательно от 20 до 40 кВт.
• Независимая установка и коррекция каждой из двух координат, в результате чего рабочие органы способны перемещаться по самым сложным траекториям, зачастую даже невозможным для других методов контроля.
• Повышенная жесткость конфигурации при прецизионной (или высокой) точности обработки заготовки.
• Скорость установочных передвижений суппорта 4,8-10 об/мин, что минимизирует время холостого хода.
• Широчайшие рамки регулировки подачи бесступенчатого привода – с изменением до 1200-10000 раз (с 1 до 1200 или даже до 10000 об/мин). Благодаря этому не проблема настроить оптимальный режим выпуска любой детали.
• Развитые и многофункциональные инструментальные системы – от 12 органов.

Маркировка выпускаемых моделей осуществляется с помощью букв и цифр. Они и формируют артикул, который отражает назначение оборудования, степень его автоматизации, класс его точности. Разделение ведется по нескольким глобальным признакам – рассмотрим каждый из них подробнее.

Технологические группы

По характеру выполняемых операций (основных) могут быть:

• фрезерные и сверлильно-расточные – сравнительно универсальные, также обеспечивающие зенкерование;
• токарные – для создания резьбовых соединений и сверления, для патронных и центровых, а также сложных деталей;
• зубообрабатывающие – для обеспечения необходимой геометрии шестеренок и подобных им элементов;
• шлифовальные – для зачистки и выравнивания поверхностей;
• многоцелевые – для комплексной обработки без перебазирования заготовки.

Каждой группе присваивается свой номер – обращайте внимание на первую цифру в артикуле станка ЧПУ, эта расшифровка помогает сразу сориентироваться.

Степень автоматизации

Все модели также подразделяют по следующим параметрам управляющей системы:

• назначение – с позиционным, непрерывным, прямоугольным, смешанным методом контроля;
• вариант привода – со ступенчатым, шаговым или регулируемым двигателем;
• характер загрузки программного обеспечения – с установкой через диск, ленту (перфорированную или магнитную), flash-носитель;
• количество одновременно управляемых координат и допустимые погрешности при их введении.

В артикуле степень автоматизированности указана в конце – как Ф с номером (или буквой). Разберемся, что означает ЧПУ-станок со следующей маркировкой после Ф:

1 – с цифровой индикацией и данными, набираемыми на клавиатуре – для одного перемещения за кадр;

2 – с позиционным (для сверлильно-расточных) или прямоугольным (для фрезерных или токарных) методом контроля;

3 – с непрерывным или контурным управлением, для обработки особенно сложных деталей;

4 – с многооперационным оперированием, сочетающим вышеперечисленные возможности;

Ц – циклическая, отличающаяся дешевизной и простотой алгоритма, но весьма удобная для серийного выпуска однотипных заготовок.

Помимо этого, в маркировке также есть индексы АСИ, то есть устройств АвтоСмены Инструмента:

• Р – посредством поворота головки револьверного типа;
• М – из «магазина» – специально предназначенного барабана.

В артикуле эти литеры стоят перед ФN.

Взглянем, что такое станок с ЧПУ с точки зрения производства.

Его ключевые характеристики зависят от того, к какой технологической группе он относится:

• для фрезерной это ширина поверхности рабочего стола;
• для сверлильно-расточной – максимально возможные диаметры сверла и шпинделя;
• для токарной – наибольшее из поддерживаемых сечение отверстия.

Любая модель рассматриваемого оборудования состоит из следующих функциональных узлов:

• память – постоянная и оперативная;
• шкаф, оснащенный операторским пультом;
• дисплей, на котором показываются результаты;
• контроллер – прибор, обрабатывающий введенные данные и отвечающий за функционирование приводов.

Все вместе они обеспечивают правильное выполнение команд, каждую из которых необходимо корректно составить. Сделать это можно одним из трех способов:

1. Вручную – технолог вводит числовые комбинации и таким образом задает все координаты для перемещения инструментов. Не самый удобный вариант, ведь для его реализации даже у опытного специалиста, знающего, как работать на станке с ЧПУ, уйдет много времени и сил, а выпускать удастся лишь простейшие детали.
2. С пульта оперативной системы – наладчик использует джойстик и сенсорный экран, в том числе и в диалоговом режиме (если оборудование довольно современное и у него есть эта опция). Уже более подходящий метод, также и потому, что команды можно протестировать и откорректировать.
3. С помощью САМ и САПР – запись происходит в несколько этапов, проводится сравнительно большое количество операций, зато в результате можно придумать эффективный алгоритм выпуска даже самого сложного элемента, а в дальнейшем видоизменять его для производства других деталей.

Вот как настроить ЧПУ-станок в последнем случае:

• Создать электронный чертеж заготовки в AutoCAD, Компасе, Solid или другом профильном графическом редакторе.
• Преобразовать получившийся файл в подходящий формат (HPGL, DXF, Gerber, Exeilon) и загрузить его в САМ (в качестве наиболее используемых CorelDraw, SheetCam, MeshCam, Kcam). После данного импорта задать траектории движения инструментов, введя числа, выбрав варианты обработки, присвоив значения соответствующим органам машины. Проконтролировать правильность визуализации (происходит параллельно).
• Сделать промежуточный Cl-файл, загрузить его в паспорт (постпроцессор), получить программу управления с G- и М- кодами.

Понятно, что создавать такое ПО сможет непростой токарь.

Очень популярны, предназначены не только для резки заготовок любой формы (и простой плоской, и сложной пространственной), но и для раскройки металлических листов, для выборки пазов, для загибания углов. Могут содержать до 300 инструментов в одном магазине. Также отличаются обширной классификацией.

По расположению шпинделя выделяют:

• вертикальные – вал устанавливается перпендикулярно столу и позволяет проводить обработку с одной стороны детали;
• горизонтальные – фиксация уже параллельная, что делает возможным многостороннее выполнение технических операций.

По конструкции модель бывает консольной и нет, с одним или несколькими деталями, с контролем по 2,3 и более координатам одновременно.

Теперь о том, что значит станок ЧПУ с точки зрения управления – по характеру команд фрезерный может быть:

• позиционным – для сверлильных работ;
• контурным – ориентированным на криволинейные поверхности сложной формы;
• смешанным (комбинированным) – для комплексных задач.

Конструктивные особенности

Сравнительно мощные корпус и станина – за счет ребер жесткости, также обеспечивающих повышенные показатели прочности шпинделя. В комплектацию таких устройств входят точные винты и рельсы – для быстрого перемещения инструментов по горизонтали.

Все это обеспечивает одинаково хорошее качество выполнения технических операций как при попутном, так и при встречном направлении движения.

То, что можно сделать на ЧПУ станке, зависит от конкретной его модели, а их в номенклатуре фрезерной группы сразу несколько сотен. Есть габаритные варианты, длина рабочего стола которых превышает 10 м. Или наоборот – миниатюрные, предназначенные для мелкосерийного производства и частных мастерских, выпускающих типовые заготовки из металла и пластика, дерева и других материалов. Обычно они маломощные (до 750 Вт), но все равно сравнительно надежные, оснащенные сервоприводом, поворотные во всех угловых направлениях, регулируемые по высоте. Естественно, в их базовую комплектацию также входит ПО для контроля, которое можно загрузить, подключив оборудование к персональному компьютеру.

Его основной орган – резец со сменными пластинами, зафиксированный в держателе, который может быть кассетным и совершенно точно является важной частью суппорт-узла, вместе с поворотной плитой и салазками. Деталь крепится в патроне, который расположен на вращающемся валу, приводные механизмы заставляют перемещаться инструменты (до 12 сразу), со скоростью вспомогательного хода выше, чем основного.

Классификация по характеру выполняемых задач

• центровые – для точения фасонных поверхностей, цилиндрических и конических заготовок;
• патронные – для зенкерования, создания резьбы, обтачивания под фланцы, диски, шестерни и втулки, как внешних, так и внутренних плоскостей;
• универсальные – эти виды станков с ЧПУ могут выполнять все технологические операции, актуальные для двух предыдущих типов;
• карусельные – для крупногабаритных и неправильных по своей форме элементов; бывают одностоечными (рассчитаны на диаметры до 2 м) и двухстоечными (для сечений до 15 м).

Конструктивные характеристики

Их компоновка обычно либо вертикальная, либо с крутым наклоном, благодаря чему из функциональной зоны проще удалить стружку. Сравнительно компактны, к ним не проблема подключить почти любое автозагрузочное устройство.

Несущие конструкции отличаются повышенной жесткостью, достижимой утолщением металла и введением дополнительных ребер. Оснащены сменными магазинами для инструментов и/или револьверными головками, устанавливаемыми на позицию держателя.

Это настоящие центры, выполняющие комплексную обработку заготовки (без перебазирования) и оборудованные комбинированными системами ПО. Они предназначены для нарезки фасок и резьбы, зенкерования, расточки, раскроя, фрезерования. Подходят для действий как с плоскими поверхностями, так и со сложными криволинейными формами.

Конструктивные особенности

Зачастую укомплектованные сменными магазинами, делающими доступной предварительную настройку инструментов. Обычно обладают поворотными столами, нужными для перемещения детали, а также переналаживаемыми вспомогательными устройствами-спутниками.

Принцип работы станков с ЧПУ многоцелевого типа базируется на универсальности операций, которая возможна благодаря высокомоментному, но малоинерционному двигателю с хорошим быстродействием. Даже на небольших частотах он развивает крутящий момент до серьезных величин, что позволяет обеспечить производительность труда.

По вариантам компоновки могут быть:

• вертикальные – с головкой шпинделя, способной двигаться вдоль обеих осей; на них техпроцессы можно проводить с 2-5 сторон;
• горизонтальные – для элементов больших габаритов, закрепленных на столе; действуют только в одной плоскости (если отсутствуют дополнительные поворотные приспособления).

Такое оборудование востребовано в следующих случаях:

• производство плит и других плоских элементов из дерева, например, корпусной мебели;
• выпуск пластиковых деталей всевозможных форм, включая криволинейные;
• шлифовка камней и подобных им твердых материалов природного происхождения;
• изготовление сложных металлических изделий, в том числе и ювелирных.

Все вышеперечисленные цели решаются путем операций резки, фрезерования, распила, гравировки, сверления.

Эксплуатация столь точного механизма позволяет быстро решать ранее неосуществимые задачи: наносить рельефные декоры, которые невозможно выполнить вручную. За счет компьютеризации и автоматизации оно дает возможность избежать ошибок, вызванных человеческим фактором. Если знать, как пользоваться ЧПУ-станками, риск возникновения брака стремится к нулю.

Для большинства заготовок это техника «полного цикла», которая минимизирует затраты на производство. Она также отличается надежностью (может бесперебойно функционировать в течение лет), гибкостью настройки, широтой опций.

Минусы – в нюансах постпроцессирования: даже несмотря на то, что G- и М- коды универсальны, каждый программист компонует их по-своему. Поэтому возможны нестыковки при запуске ПО, которые требуется отдельно отлаживать.

Зачастую сложна ситуация с кадрами. Молодые и начинающие специалисты прекрасно понимают, как работает станок с ЧПУ, но им неизвестны практические свойства дерева или металла. Опытные слесари, фрезеровщики и токари, наоборот, «на ты» с материалами, но почти не знают компьютера.

Первый должен:

• подобрать инструмент по карте, проверить его целостность и остроту;
• определить нужные размеры;
• зафиксировать рабочий орган и зажимной патрон, убедиться в надежности крепления;
• установить переключатель в позицию «от»;
• выполнить проверку на холостом ходу;
• убедиться в нормальном состоянии лентопротяжного механизма и ввести перфоленту;
• закрепить деталь, включить режим «по программе»;
• обработать первый элемент, измерить его геометрию, внести корректировки;
• повторить техпроцесс, сравнить габариты;
• переключить машину в позицию «автомат».

Здесь действия наладчика закончены, в дело вступает оператор, который обязан своевременно:

• менять смазочные материалы и намасливать патроны;
• очищать зону проведения операций;
• проверять гидравлику, пневматику, точность заданных показателей.

Также ему необходимо запустить тестовое ПО, а после убедиться в надежности всех креплений и отсутствии отклонений. Если все в порядке, можно:

• фиксировать заготовку;
• вводить программу;
• заправлять перфоленту;
• нажимать «Пуск»;
• замерять деталь, сравнивая с образцом.

На специальных курсах подробно расскажут и покажут, как научиться работать на станке с ЧПУ. На такую профильную подготовку просто необходимо отправить своих сотрудников, если вы хотите установить столь производительное оборудование на своем предприятии и эффективно использовать его преимущества.

Что такое ЧПУ станок? Основные типы и классы станков с ЧПУ

Содержание

01Что такое станки с ЧПУ

02Основные типы станков с ЧПУ

03Какие бывают классы станков с ЧПУ

04Преимущество станков с ЧПУ

05Автоматизация и станки ЧПУ

Чтобы быстрее найти подходящее оборудование с числовым программным управлением, узнайте больше о классификации ЧПУ-станков, автоматических линиях производства, признаках того или иного вида ЧПУ-станка.

Что такое станки с ЧПУ

Так называют промышленные приборы с автоматическим управлением, выполняющие программные команды без вмешательства человека. Станки с ЧПУ — составляющая автоматизации производства. Они поддерживают рентабельность предприятия, обеспечивают компании прибыль. Устройства обрабатывают материалы быстро и качественно.

Основные типы станков с ЧПУ

В зависимости от определенных признаков и свойств агрегаты относят к разным типам. Ключевые признаки, по которым классифицируют станки с ЧПУ:

• характер работы;
• уровень точности;
• расположение шпинделя;
• степень универсальности;
• вес прибора;
• величина станка;
• уровень автоматизации устройства;
• назначение.

Сверлильные

Обрабатывают детали за счет поворота и смещения сверла относительно детали.

Токарные станки с ЧПУ

Поворачивают деталь напротив головки бура.

Фрезерные станки с ЧПУ

Задействуют подвижные режущие инструменты для устранения материала из детали.

Устройства электрической и химической обработки

Применяют особые способы резки материала. Используют электронно-лучевое, электрохимическое, электроэрозионное, ультразвуковое, фотохимическое воздействия.

Иные средства резки

Применяют также лазерную, кислородную, плазменную, водоструйную резку. Определенный вид резки выполняет та или иная машина.

Станки с ЧПУ обрабатывают почти любое сырье — детали из алюминия, стали, латуни, дерева, меди, стекловолокна, титана, полипропилена, ПВХ.

Также устройства отличаются степенью универсальности. Она отражает диапазон доступных функций. В зависимости от параметра технику применяют в разных сферах и для решения разных задач. Выделяют универсальные приборы, специализированные, специальные. Вторые обрабатывают заготовки общего вида, третьи — конкретную модель.

По расположению шпинделя станки тоже разные. Он может размещаться по горизонтали или вертикали, наклонно, смешанно.

Если станок весит до одной тонны, он считается легким, до 10 — среднего веса, до 100 — тяжелым. Модели с весом от 100 тонн уникальные.

Какие бывают классы станков с ЧПУ

По системе управления

Бывают агрегаты с замкнутой и разомкнутой системой управления. Управляющий модуль получает от устройств интерфейса команды. Далее он преобразует команды в электроимпульсы и поставляет в сервоусилитель, чтобы запустились сервомоторы.

Минус устройств с разомкнутой системой управления в том, что у них нет канала обратной связи для проверки скорости и прицела ножа. При зависимости производительности станка от нагрузки, смазки, климатических факторов мощность устройства может не совпадать с необходимой. Технику с разомкнутой системой управления применяют локально, где не требуется максимальная точность.

Устройства с замкнутым контуром обладают механизмом обратной связи. У них реализован контроль производительности и правка в случаях, когда реальные значения не совпадают с запрограммированными. Механизм обратной связи может быть аналоговый или цифровой. Первый измеряет показатели, соотнося с уровнями напряжения. Второй координирует смену производительной мощности посредством электроимпульсов. Расположение детали контролируют разнообразные датчики, позволяющие управлять динамическими свойствами и расположением станочного шпинделя. Агрегаты с ЧПУ в основном функционируют от сервомеханизма, с использованием замкнутого контура. При обнаружении несоответствия расположения инструмента заданным координатам датчик-измеритель сигнализирует приводу о необходимости исправления и переводит движущийся модуль в нужное положение. Преимущества станков с замкнутым контуром — высокая мощность и точность. Устройства могут координировать рабочие параметры и сразу автоматически исправлять рабочий процесс.

По количеству осей

• Двухосные приборы. Вдоль двух осей агрегата выполняется движение. Шпиндель смещается в продольном направлении вдоль станочной платформы, поперечный суппорт — под углом 90° к шпинделю.
• Трехосные агрегаты снабжаются осью, которая перпендикулярна двум другим. Все три оси управляются параллельно, с ними приборы могут обрабатывать заготовки с более сложной геометрией.

Устройства с 4 и 5 осями увеличивают спектр возможных операций по обработке деталей. У пятиосевого станка помимо осей X, Y, Z есть A для наклона и поворота шпинделя, B для поворота стола.

У станков с большим числом осей производственный цикл короче. Это позволяет экономить время и ресурсы, обеспечивая высокую точность обработки. такое оборудование автоматически корректирует расположения детали. Оно лучше обрабатывают поверхности и дольше служит, потому что обеспечивает наилучший контакт ножа и заготовки.

Многоосные устройства применяют ножи меньшей длины благодаря возможностям их позиционирования. Это ускоряет обработку, сокращает вибрацию станка.

По типу привода

Приводной модуль обеспечивает управляющее движение прибора с ЧПУ. Его составляют приводные двигатели, передачи из винтов и шариков. Управляющий модуль отправляет сигналы для запуска двигателей, и те поворачивают передачи. Таким образом, агрегат занимает необходимое положение или вращает шпиндель. Различают электро- пневмо-, гидравлические приводы.

Гидравлические модели более мощные, перемещают ножи плавней и точнее. Но их моторы сложны в обслуживании, крупных габаритов. Сами приводы требуют специального антикоррозийного покрытия. Масло для таких двигателей может воспламеняться, если агрегат работает при высоких температурах.

Электрические модели — серводвигатели постоянного, переменного тока. Ими просто управлять, они компактных размеров.

Пневматические приводы. Работают, эксплуатируя как рабочее вещество воздушную массу. Удобно, что воздух пожаробезопасен и доступен. Устройства сконструированы просто, стоят недорого. Но у них невысокая мощность. Они издают сильный шум при работе, позиционируют детали не так точно, как аналоги.

Преимущество станков с ЧПУ

Такие приборы существенно повышают эффективность производственных операций, качество выпускаемых изделий. С ними меньше накладные расходы и выше финансовые показатели предприятия. Ведь со станками с ЧПУ материал обрабатывается быстрее и качественнее. Запрограммированные устройства могут резать, полировать, обрабатывать заготовку так быстро и точно, на что не способны механизмы с ручным управлением, традиционного типа. Агрегаты не ограничены в сложности и геометрической форме деталей. При тиражном выпуске они позиционируют детали стабильно и наиболее точно.

Кроме того, станки с ЧПУ могут бесперебойно обрабатывать заготовки круглые сутки, автоматически менять инструменты. Их работа возможна сразу на нескольких осях. Благодаря таким приборам сроки поставки минимальны.

У агрегатов с ЧПУ высокий уровень безопасности, ведь оператор не контактирует с инструментами. Если нужно поменять ход производства, достаточно обновить программы. Не приходится дополнительно обучать персонал.

Автоматизация и станки ЧПУ

Мониторить станки с ЧПУ и решать задачи по загруженности, простоям, управлению агрегатами помогает система «Диспетчер». Она оптимизирует производственные процессы и значительно повышает эффективность производства. При работе система оценивает нагрузку, выявляет критические участки в технологических цепочках, поставляет данные о производственных потерях, помогает определить их причины. Узнать больше о системе «Диспетчер» вы можете на сайте производителя.

Подпишитесь на нас в Telegram и ВКонтакте, чтобы быть в курсе новостей

ЧПУ расшифровка | что такое ЧПУ: как переводится аббревиатура оборудования

Программы для станка создаются одним из трех методов: ручным программированием, программированием с пульта оперативной системы ЧПУ, при помощи САD- и СAM-систем. Аббревиатурой CAD обозначают процесс автоматизированного проектирования, CAM — автоматизированного производства. В CAD-программах создают трехмерный дизайн изготавливаемых объектов, посредством CAM-программ превращают виртуальные модели в трехмерные предметы.

Что такое станок ЧПУ и как расшифровывается аббревиатура?

Аббревиатура ЧПУ расшифровывается как числовое программное управление. Такие станки оснащены компьютеризированными системами, обеспечивающими оптимальное функционирование столов, суппортов и шпинделей на протяжении технологического процесса. Операторы контролируют процесс специальными командами — кодами M- и G-типа.

Программы для станка создаются одним из трех методов: ручным программированием, программированием с пульта оперативной системы ЧПУ, при помощи САD- и СAM-систем. Аббревиатурой CAD обозначают процесс автоматизированного проектирования, CAM — автоматизированного производства.

В CAD-программах создают трехмерный дизайн изготавливаемых объектов, посредством CAM-программ превращают виртуальные модели в трехмерные предметы.

Из каких компонентов состоит система ЧПУ?

В систему ЧПУ входят следующие компоненты:

1. Шкаф с операторским пультом.
2. Дисплей.
3. Контроллер управления.
4. Запоминающие устройства.

Одно из запоминающих устройств является оперативным, второе постоянным.

Назначение станков с ЧПУ и целесообразность применения

Станки с ЧПУ востребованы для металлообработки, шлифовки камней и прочих твердых природных материалов, изготовления мебели, производства ювелирных украшений, выпуска пластиковых деталей, игрушек и сувениров (в том числе с криволинейными формами). Но стоят такие устройства недешево — поэтому там, где можно обойтись без ЧПУ, на них экономят.

Насущная потребность в ЧПУ возникает в следующих случаях:

1. В деталь в процессе изготовления могут вноситься незначительные конструктивные изменения, и тогда оператор с пульта подкорректирует программу.
2. Присутствует необходимость особо точного исполнения. Благодаря дискретному шагу привода отклонения колеблются в диапазоне до 3 мкм.
3. Сложная поверхность заготовок требует проведения ряда технологический операций в процессе механической обработки.
4. Готовые детали будут применяться для особо ответственных заданий — например, они станут элементами медицинских аппаратов либо комплектующими для авиатехники.

В большинстве случаев ЧПУ-станки закупают для выпуска регулярных или крупносерийных партий изделий.

Принцип работы современного станка с системой ЧПУ

Микроконтроллер выдает на исполнительные механизмы станка управляющее воздействие, то есть электрические импульсы определенной продолжительности. В роли исполнительных механизмов выступают электродвигатели привода, электромотор шпинделя, вспомогательные системы. Также контроллер обеспечивает движение режущих инструментов по поверхности детали в соответствии с заданной программой обработки.

Классификация оборудования с числовым программным управлением

В зависимости от способа обработки материала, ЧПУ-станки бывают:

1. Сверлильными. Сверло вращается и перемещается вокруг блока исходного материала и в контакте с ним.
2. Токарными. Блоки сырьевых материалов вращаются против головок бура.
3. Фрезерными. Материал удаляют из заготовок с помощью вращающихся режущих инструментов.
4. Оснащенными иными режущими инструментами. Резка может выполняться с помощью лазера, плазмы, кислорода либо водоструйной технологии.
5. Для химической и электрической обработки. Материал можно резать посредством следующих типов обработки: электрохимической, электронно-лучевой, электроэрозионной, фотохимической, ультразвуковой.

ЧПУ-станки применяются для обработки обширного разнообразия материалов: стали, дерева, титана, меди, латуни, алюминия, стекловолокна, полипропилена, пластмассы.

Фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерные ЧПУ-станки способны заменить собой до 300 инструментов. Они режут заготовки любых форм, в том числе сложных пространственных, раскраивают металлические листы, выбирают пазы, загибают углы. Расположение шпинделя у них бывает горизонтальным либо вертикальным. Станки для фрезеровки могут быть консольными либо нет, с одной или несколькими деталями. Контроль может осуществляться одновременно по двум, трем или более координатам. На позиционных фрезерных станках выполняют сверлильные работы, на контурных — обрабатывают криволинейные поверхности сложных форм, с помощью комбинированных — решают комплексные задачи.

ЧПУ-станки для фрезеровки обладают мощными корпусами и станинами. Ребра жесткости придают их шпинделям повышенную прочность. Чтобы инструменты быстро перемещались по горизонтали, в комплекте к таким устройствам идут рельсы и точные винты.

В группе фрезерных ЧПУ-станков насчитывается несколько сотен моделей: от компактных с мощностью менее 750 Вт до габаритных, с 10-метровыми рабочими столами.

Токарный станок с ЧПУ

Такие устройства оснащены резцами со сменными пластинами. На центровых токарных станках точат фасонные поверхности, конические и цилиндрические заготовки. На патронных — зенкеруют, создают резьбу, обтачивают внутренние и внешние плоскости под втулки, диски, шестерни и фланцы. На универсальных моделях выполняют операции, свойственные обоим вышеперечисленным типам станков. На карусельных — обрабатывают крупногабаритные и неправильные по форме элементы. Компоновка станков бывает вертикальной или с крутым наклоном.

Шлифовальный станок с ЧПУ

С помощью таких станков различные поверхности подвергают обработке абразивными материалами. При шлифовке снимается гораздо больший объем металла или иного вещества, чем при обтачивании и фрезеровке. Только такой способ обработки позволяет выполнять хрупкие детали для электронных и точных вычислительных приборов.

Зубообрабатывающий станок с ЧПУ

На таких станках нарезают и отделывают зубья для колес различных передач. Колеса нарезаются методом следа или обкатки. Зубообрабатывающие станки для мелкосерийного производства автоматизированы в большей степени, чем модели для серийного выпуска деталей.

Многоцелевой станок с ЧПУ

Такие устройства предназначены для комплексных обработок заготовок и оснащены комбинированными системами программного обеспечения. Они одинаково успешно обработают как плоскую, так и сложную криволинейную форму, нарежут фаски и резьбу, выполнят расточку и раскрой, осуществят фрезерование. Ради облегчения предварительной настройки инструментов многоцелевые станки укомплектовывают сменными магазинами. Компоновка таких устройств может быть горизонтальной либо вертикальной.

Степень автоматизации

В управляющих системах ЧПУ-станков выделяют следующие ключевые параметры:

1. Разновидность привода. Двигатель может быть шаговый, ступенчатый либо регулируемый.
2. Метод контроля: непрерывный, позиционный, прямоугольный, смешанный.
3. Как загружается программное обеспечение: через flash-носитель, на диске, с помощью магнитной или перфорированной ленты.
4. Сколькими координатами можно управлять одновременно и каков диапазон допустимой погрешности при их введении.

Та цифра, что идет в артикуле станка после буквы Ф, характеризует степень автоматизированности устройства:

• 1 — данные набираются на клавиатуре, предусмотрена цифровая индикация.
• 2 — у фрезерного или токарного станка это означает прямоугольный метод контроля, у сверлильно-расточного — позиционный.
• 3 — управление контурное или непрерывное. Таким способом удобно обрабатывать сложные детали.
• 4 — многооперационное оперирование. Оно сочетает в себе вышеперечисленные функции.

Если вместо цифры стоит буква «Ц», это означает «циклический тип». Алгоритм у таких станков дешевый и простой, но этого достаточно для производства серий заготовок одинакового типа.

Преимущества систем с ЧПУ

Системы ЧПУ являются техникой полного цикла. Она исключительно надежная, обладает обширным функционалом, поддается гибкой настройке, рассчитана на длительную интенсивную эксплуатацию. Производственные затраты и процент брака минимизируются.

С помощью таких устройств удается выполнять чрезвычайно точную и сложную обработку, которая ранее была не под силу ни предыдущим поколениям станков, ни мастерам ручного труда. Производительность ЧПУ-станка в 5 раз выше, чем аналога без ЧПУ. Наладить и запустить нужную схему сможет даже оператор без профильного образования токаря или фрезеровщика.

• 24 августа 2020
• 4969

Получите консультацию специалиста

Высокоточные станки с ЧПУ — виды, типы и основные функции

14.01.2019

Токарные станки являются важной частью обработки материала. Основная задача токарных станков – механическая обработка заготовок, придание им определенной формы: конусообразная, сферическая, цилиндрическая и т.д. Токарные станки также проделывают дыры путем сверления и нарезают резьбу. Под ЧПУ понимается числовое программное управления, которое используется на современных предприятиях. Токарными станками управляет компьютерная программа с высокой точностью, не допускающая ошибок и обеспечивающая наибольшую точность правильности исполнения работы, а самое главное – её качество.

Основные функции токарных станков:

1. изготовление мелких деталей: винты, диски, гайки и т. д.;
2. сверление отверстий и нарезка резьбы;
3. точение и обработка внутренних и внешних поверхностей.

1. Карусельные станки. Предназначены для работы с невысокими крупными деталями цилиндрический и конусовидной формы. В некоторых случаях используется оборудование с несколькими стойками.
2. Токарно-винторезные станки являются самым распространенным видом станков. Используется на небольших производствах малой серии. Установка системы ЧПУ позволяет сделать обработку заготовок более массовой. Станки данного типа являются наиболее функциональными.
3. Автоматические и полуавтоматические станки предназначены для обработки и производства деталей, имеющих сложную форму. К ним относится оборудование, способное обеспечить высокую точность токарных работ. Следуя из названия, автоматический токарный станок используется для массового производства небольших деталей.

Как правильно выбрать оборудование с ЧПУ:

1. Первоначально всё зависит от характера проделываемых работ. Станки с ЧПУ наиболее подходят для массового производства, в случае с единичным производством можно обойтись универсальными станками.
2. При работе с крупными деталями наиболее подойдут станки карусельные и токарно-винторезные.
3. В зависимости от формы детали рассматривается большое количество серий станков. Это является универсальным для каждого типа детали.

Токарный станок требует внимательного отношения. Только оно обеспечит целостность всех деталей и обрабатываемых материалов. Вот как происходит работа токарного станка:

1. При предварительной подготовке новичкам подойдут симуляторы токарных станков. Только после этого можно приступать к полноценной работе на станке.
2. Вся основная работа, то есть обработка детали, проходит за счет вращения. Для изменения формы детали используются инструменты, находящиеся на станке.
3. Работать на станках с ЧПУ может даже не опытный работник, так как большинство работы выполняет программа и возможная ошибка со стороны человека сводится к нулю. При отсутствии ЧПУ за станком должен работать только профессионал. В случае работы специалиста со станком с ЧПУ, первому нужно лишь задать конкретную программу и выбрать режим обработки, оптимальной для рабочей заготовки.
4. Работа со станками всегда требует осторожности и аккуратности, но при работе на станке с ЧПУ вероятность получения травмы и любой риск значительно меньше. Если в работе станка произойдет какой-либо сбой, программа прекратится и станок остановится. Это обеспечивает высокий уровень безопасности при работе с ЧПУ.

Рассмотрим подробнее каждый вид используемых станков.
Карусельные станки используются в таких отраслях производства, как создание медицинского оборудования, робототехника и космонавтика. Работы в данных отраслях должны проходить с максимальной точность. За это отвечают специальные детали, способные различить самую маленькую ошибку в работе станка и обработки детали, вплоть до микронов. Датчики контроля перемещений резца по всей области обеспечивают наивысшую точность на производстве. Различия обычного карусельного станка и карусельного станка с ЧПУ невелика: во втором лишь находится автоматизированный управляющий центр, представляющий собой компьютер из дисплея и клавиатуры упрощенной версии.

При этом карусельный станок разделяют на два вида: с одной или двумя стойками. Отличие их состоит в том, что двустоечные станки применяются в работе с крупными деталями диаметром от 2,5 до 3 метров. Одна стойка не сможет обеспечить необходимую длину резца и мощность двигателя, в чем и уступает двустоечному станку. Одностоечные станки используются для обработки деталей диаметром до 2 метров.

Токарно-револьверные станки отличаются наличием одной детали – поворотного барабана (револьверная головка). Его основная функция заключается в обеспечении работы нескольких инструментов по обработке одной детали, за счет чего сокращается не только время производства, но и процесс проходит за одну установку станка и не требует дальнейшей переустановки. В некоторых случаях возможно задействование одновременно 12 разных инструментов. Таким образом, одновременно может проводиться несколько разных процессов: резьба, сверление, оттачивание заготовки и т.д.

Токарно-револьверные станки разделяются на ручные и станки с ЧПУ. Определяющим при выборе станка данного типа является следующее:

1. Как можно большая длина заготовки, ее диаметр и радиус.
2. Максимальная скорость вращения при обработке.
3. Бесступенчатое регулирование оборотов, позволяющее настроить конкретную процедуру по обработке заготовки.

В случае с токарно-револьверными станками с ЧПУ работа производится полностью автоматизировано. По своим функциям токарно-револьверные станки превосходят токарно-винторезные. В случае с последним была необходимость создавать линию из нескольких агрегатов. Принцип работы винторезных станков основан на передачи заготовки от одного инструмента к другому, тогда как токарно-револьверные способны совершать разную работу одновременно. Чтобы данный процесс проходил без ошибок, необходимо точно определить нужные инструменты и настроить их правильным образом, особенно актуально при обработке сложных деталей с высокими требованиями к обрабатываемой поверхности.

Важной деталью токарно-револьверного станка является шпиндель, так как одну из главных ролей в обработке заготовки играет его вращательный момент. Сам по себе шпиндель — это основная часть любого токарного станка, во время обработки вращающаяся вместе с обрабатываемой деталью. Производительность токарного станка зависит от того, насколько мощная конструкция шпинделя в нем установлена. Чем массивнее конструкция шпинделя, тем более крупные детали может обрабатывать станок.

Также в станках с ЧПУ изменилось расположение станины, на которой монтируются все механизмы. Ее расположение стало наклонным – от 30 до 60 градусов. Снизился уровень засоров частей путем оснащения аппаратов защитными кожухами.

Таким образом, основным и главным плюсом работы на высокоточных станках с ЧПУ является автоматизированная и точная работа станка, позволяющая увеличить объем обработки заготовок, сэкономить время и увеличить качество обрабатываемой заготовки. Всю основную работу выполняет программа, действующая по заданному алгоритму.

Мы рекомендуем

«АТМ Групп» предлагает Вашему вниманию свежий список станков, которые пользуются наибольшим спросом

Что такое станок с ЧПУ, фрезерные станки с ЧПУ, токарные станки с ЧПУ

Станок с ЧПУ — это технологическая машина, предназначенная для автоматической обработки заготовки по заданной программе, с целью получения детали с заданными: размерами, формой, взаимным расположением и шероховатостью поверхностей.

Осевыми перемещениями станка с ЧПУ руководит компьютер, который читает управляющую программу и выдает команды соответствующим двигателям. Двигатели заставляют перемещаться исполнительные органы станка. В результате производится механическая обработка детали.

Датчики, установленные на направляющих, посылают информацию о фактической позиции исполнительного органа обратно в компьютер. Это называется обратной связью. Как только компьютер узнает о том, что исполнительный орган станка находится в требуемой позиции, он выполняет следующее перемещение. Такой процесс продолжается, пока чтение управляющей программы не подойдет к концу.

По своей конструкции и внешнему виду станки с ЧПУ похожи на обычные универсальные станки. Единственное внешнее отличие этих двух типов станков заключается в наличии у станка с ЧПУ устройства числового программного управления (УЧПУ), которое часто называют стойкой ЧПУ.

Устройство числового программного управления (УЧПУ) станками — это часть системы ЧПУ, выполненная как единое целое с ней и выдающая управляющие воздействия на исполнительные органы станка в соответствии с управляющей программой и информацией о состоянии управляемого объекта.

Фрезерные станки с ЧПУ

---

Фрезерный станок с ЧПУ (фрезерный обрабатывающий центр) — это станок, предназначенный для выполнения различных видов обработки резанием заготовок корпусных деталей, где управление осуществляться с помощью системы числового программного управления (ЧПУ).

Фрезерные станки с ЧПУ позволяют выполнять следующие технологические операции: фрезерование, сверление, расточку, нарезание резьбы, развёртывание, зенкерование и др.

При этом инструмент, закрепленный в шпинделе станка, совершает главное вращательное движение, а заготовка, закреплённая на столе, совершает поступательное движение подачи.

Фрезерные станки с ЧПУ можно разделить на две основные группы:

• вертикально-фрезерные станки с ЧПУ
• горизонтально-фрезерные станки с ЧПУ

Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ является наиболее распространённым фрезерным оборудованием с ЧПУ в современном производстве. Компоновка вертикально-фрезерного обрабатывающего центра заключается в вертикальном расположении шпинделя, при горизонтальном расположении рабочего стола.

Большинство вертикально-фрезерных станков с ЧПУ имеют три оси — X, Y и Z. Некоторые станки имеют поворотные конструкции шпиндельной головки и стола с возможностью движения по одной, двум или трем координатам, что позволяет обрабатывать самые сложные поверхности с минимальным количеством установов.

Компоновка горизонтально-фрезерного станка с ЧПУ позволяет добиться высокой жёсткости конструкции станка, что является весьма важным при обработке крупногабаритных тяжёлых заготовок. Особенность компоновки этих станков состоит в горизонтальном расположении шпинделя при горизонтальном расположении рабочего стола. Рабочий стол, как правило, является поворотным, что позволяет обрабатывать закреплённую на нём заготовку с четырёх сторон.

Многие горизонтально-фрезерные обрабатывающие центры оснащаются системами автоматизированной смены заготовок. При этом во время работы станка заготовка устанавливается (или снимается деталь) на сменном столе-спутнике.

Фрезерные станки с ЧПУ комплектуются системой автоматической смены инструмента манипуляторного или безманипуляторного типов. Необходимый запас инструментов создается в револьверных головках или инструментальных магазинах барабанного или цепного исполнений.

Компоновка обрабатывающего центра любой модели, помимо обычных параметров, определяется его технологическими возможностями. К ним относятся: размеры рабочего пространства, характеристика инструментального блока, емкость инструментального магазина, время смены инструмента, количество столов-спутников, их размеры, время смены столов-спутников, тип системы управления, число одновременно управляемых координат, дискретность и точность перемещений по координатам и др.

Так же для улучшения качества обработки станки оснащают лазерными и контактными датчиками поломки инструмента, датчиками позиционирования инструмента, датчиками измерения заготовки.

Токарные станки с ЧПУ

---

Токарный станок с ЧПУ (токарный обрабатывающий центр) — это станок, предназначенный для выполнения различных видов обработки резанием заготовок типа тел вращения, где управление осуществляться с помощью системы числового программного управления (ЧПУ).

Токарные станки с ЧПУ позволяют выполнять следующие технологические операции: точение и расточку цилиндрических, конических и фасонных поверхностей, подрезку и обработку торцов, сверление, нарезание резьбы и т. д.

При этом вращательное движение заготовки является главным движением, а движение режущего инструмента — поступательным движением подачи.

Токарные станки с ЧПУ можно разделить на две основные группы:

• горизонтальные токарные станки с ЧПУ (с горизонтальной осью вращения шпинделя)
• вертикальные токарные станки с ЧПУ (с вертикальной осью вращения шпинделя)

Горизонтальные токарные станки с ЧПУ являются одним из самых востребованных видов оборудования для работы с металлом и составляют самую значительную долю в парке станков с ЧПУ.

Вертикальные токарные станки с ЧПУ (карусельные) используются в основном для обработки тяжелых крупногабаритных деталей.

Большинство токарных станков с ЧПУ имеют две управляемые координаты: Z- перемещение каретки вдоль оси шпинделя; X- перемещение салазок перпендикулярно этой оси. На поперечных салазках установлен либо резцедержатель, либо револьверная поворотная инструментальная головка.

Обычно револьверные головки бывают четырех-, шести- и двенадцати позиционные, причем на каждой позиции можно устанавливать по два инструмента. Иногда станки оснащают двумя револьверными головками.

Револьверные головки кроме традиционных инструментов (неподвижно закрепленных в головке) могут быть оснащены инструментами с независимым вращением параллельно, перпендикулярно или наклонно к оси заготовки.

Для повышения технологических возможностей и производительности токарные станки с ЧПУ оснащаются:

• дополнительными осями управления
• сверлильными, фрезерными и шлифовальными головками
• дополнительным шпинделем для перехвата заготовки с целью ее обработки с другой стороны
• программно-управляемым люнетом
• поддерживающим устройством для установки заготовок

При соответствующем оснащении токарные станки с ЧПУ позволяют выполнять фрезерные, сверлильно-расточные операции, а также зубообработку, не снимая детали со станка.

Как программируют станки с ЧПУ на заводах — Журнал «Код»

Программисты востребованы везде, даже на производстве. Дело в том, что изготавливать каждую деталь вручную долго, поэтому нужна автоматизация. А где автоматизация, там программы и алгоритмы. Сегодня покажем вам направление в ИТ, о котором мы ещё не говорили: программирование станков с ЧПУ.

Токарный станок с ЧПУ, который вытачивает детали из металла.

Что такое станки с ЧПУ

Чтобы понять, что такое станок с ЧПУ, нужно сначала понять, что такое обычный станок, например токарный. У тебя есть некая металлическая заготовка, например цилиндр. Ты закрепляешь его на станке. Место закрепления начинает вращаться (это место называют шпинделем), вместе с ним вращается закреплённая заготовка, а токарь с помощью специального резца может вырезать из заготовки деталь нужного размера и формы. Пока что всё вручную. 

Теперь берём этот же станок, но делаем так, чтобы резцы ездили сами в разных плоскостях. Вешаем всевозможные датчики — скорости вращения, температуры и нажима. И делаем так, чтобы деталь вытачивал не токарь, а сам станок. 

Чтобы управлять таким автоматическим станком, нужен некий управляющий модуль — который заставит заготовку вращаться, а резцы ездить в нужные стороны. Вот этот блок и называют блоком ЧПУ — числового программного управления. 

Каждый блок ЧПУ соединён со всеми основными частями станка, чтобы ими можно было управлять или контролировать их состояние. Например, в токарном станке ЧПУ будет следить:

• за скоростью вращения заготовки,
• направлением вращения,
• положением резцов,
• температурой режущей кромки,
• температурой детали,
• силой нажима резца на деталь,
• перемещениями резцов и направляющих.

Блоки ЧПУ нужны для того, чтобы автоматизировать работу станка. Ты программируешь, что куда должно ездить и как вращаться, а станок это исполняет. 

Что на производстве можно запрограммировать

Запрограммировать можно всё, в чём есть блок ЧПУ — хоть станок для работы по дереву, хоть установку для лазерной резки, хоть манипулятор с точечной сваркой. Главное, чтобы нужные части производственного агрегата были снабжены приводами и датчиками.

Привод — это то, что заставляет что-либо двигаться. Например, чтобы сделать роборуку, н​​ужно 5–6 приводов, которые будут приводить в движения сочленения роборуки. Приводу можно сказать: «Разогнись на столько-то градусов» или «Повернись так-то», и он будет приводить в движение то, что к нему присоединено. 

Датчик — это штука, которая собирает какие-то данные. Например, скорость вращения, температуру, нажим, угол сгиба. Благодаря датчикам можно сказать: «разгибай привод такой-то, пока не почувствуешь датчиком нажима такую-то силу нажима». 

Как пишутся программы для ЧПУ

Есть два варианта: автоматически создать программу из макета детали или написать её с нуля.

Чаще всего используют первый вариант — сначала рисуют в деталь в 3D (для этого есть специальный софт), а потом программа сама формирует нужный код для станка, чтобы получилась нарисованная деталь. Минус такого подхода в том, что код может получиться неоптимальным: будет выполняться слишком долго или в процессе получается много отходов.

Как работает 3D-принтер

Трёхмерная модель детали, на основе которой будет сгенерирован код для станка.

Второй подход — написать программу вручную с нуля. Для этого нужно идеально знать все параметры станка и возможные состояния каждого датчика. Это сложнее, зато даёт больший контроль над тем, как изготавливается деталь.

На практике обычно делают так: рисуют трёхмерную модель, выгружают на основе неё код для ЧПУ, а потом дорабатывают его, если требуется.

Программа сгенерировала код для станка, который можно сразу поправить, если нужно.

На чём пишут такие программы

Код для станков с ЧПУ пишут на языке программирования G-code. Это относительно общий стандарт для всех станков с ЧПУ, но детали, коды и последовательности у разных производителей отличаются. Проще говоря, нельзя просто так перенести программу со станка одной фирмы и запустить на станке другой фирмы — команды могут не совпасть.

Язык G-code так называется потому, что в нём почти все команды начинаются с буквы G, за которой идут числа — команды для станка. Ещё есть буква M — она используется для обозначения дополнительных кодов и O — для подпрограмм. Но это деление условно и может меняться у каждого производителя станков.

Как выглядит программа для ЧПУ

Если мы заглянем в код, то увидим такое:

N1 G17 G20 G34 G40
N2 T1 M16
N3 S8600 M2
N4 G54
N5 M8
…

N-код отвечает за номер строки — они могут пригодиться, если нам нужно перепрыгнуть на какую-то определённую строку или пропустить часть команд. M отвечают за детали, например, команда N3 S8600 M2 означает, что нужно раскрутить рабочий шпиндель (за него отвечает M2) до скорости 8600 оборотов в минуту (команда S8600).

Так команда за командой станок выполняет определённые действия, и на выходе получается нужная нам деталь. 

Особенность программирования станков

В отличие от компьютера, где для каждой программы и переменной выделяется новый и пустой участок памяти, в станках всё по-другому. Дело в том, что программа в момент запуска не знает, в каком положении находятся резцы, закреплены ли направляющие и так далее. Если просто запустить программу без подготовки, ЧПУ, например, может подвинуть ещё левее резец, который и так находится в самом левом положении, и тогда может сломаться привод или крепление резца.

Чтобы такого не было, перед каждым запуском в программу встраивают команды обнуления и инициализации, чтобы каждый элемент вернуть в исходное положение. Это лучше, чем просто проверить, что где находится — после обнуления мы точно будем знать, что все элементы станка находятся в известной нам позиции и программа сможет с ними правильно работать.

Также важно понимать, что станки работают с живым материалом: металлом, деревом, акрилом, камнем и т. д. Материал несовершенен, может иметь внутренние дефекты, может плавиться и трескаться. Резцы и шпиндели тоже сделаны из каких-то материалов, у которых есть пороги нагрева, прочности и скорости. Если в компьютерном коде ошибиться и вызвать переполнение памяти, то компьютер просто зависнет. Ты его перезагрузишь, и всё. А у станка можно сломать резец или повредить шпиндель. А стоит это хозяйство будь здоров. 

Получается, это такое же программирование и алгоритмы, как и на других языках?

Независимо от того, программируем ли мы сервер или станки на заводе, в основе всего лежат алгоритмы: логика работы, переменные, циклы, подпрограммы и проверки условий. Поэтому если вы знаете, как устроены алгоритмы и можете программировать на любом языке программирования, то и освоить программирование для ЧПУ будет намного проще.

Главное — не перегрейте резец.

Текст:

Михаил Полянин

Редактор:

Максим Ильяхов

Художник:

Алексей Сухов

Корректор:

Екатерина Череповицына

Вёрстка:

Кирилл Климентьев

Соцсети:

Виталий Вебер

Что такое ЧПУ? Принципы работы и доступные методы

Короче говоря, CNC-обработка — это метод изготовления металла, при котором письменный код управляет оборудованием в производственном процессе . Код определяет все, от движения режущей головки и детали до скорости вращения шпинделя, оборотов в минуту и ​​т. д.

Услуги по обработке с ЧПУ используют субтрактивный метод изготовления. Это означает, что материал удаляется во время производственного процесса, что делает его противоположным аддитивному производству, например. 3D печать.

Исходная информация

CNC расшифровывается как числовое программное управление . Эволюция к текущему состоянию началась с NC, или только ЧПУ .

Первые станки с ЧПУ были построены в 40-х и 50-х годах. Эти машины основаны на существующих орудиях, но с некоторыми модификациями.

Двигатели перемещаются на основе информации, поступающей к ним через перфоленту. Код был вручную вбит в карты данных.

В 50-х годах были сделаны первые шаги к обработке на станках с ЧПУ. Сначала компьютеры Массачусетского технологического института были готовы производить перфоленту в соответствии с входными данными. В одном случае это сократило время, затрачиваемое на изготовление карты, с 8 часов до 15 минут для фрезерования.

История станков с числовым программным управлением – ЧПУ и ЧПУ

Такая экономия времени привела к увеличению объема НИОКР в этой области. Вскоре стали доступны первые языки программирования для станков с ЧПУ. Со временем, в основном из-за снижения цен на компьютеры, CNC взяла на себя бразды правления у NC.

Как работают станки с ЧПУ?

Современные станки с ЧПУ полностью автоматизированы. Все, что им нужно, это цифровые файлы с инструкциями по траекториям резки и инструментам.

Процессы проектирования или обработки требуют много инструментов для изготовления определенной детали. Машинисты могут создавать библиотеки цифровых инструментов, которые взаимодействуют с физической машиной. Такое оборудование может автоматически переключать инструменты на основе цифровых инструкций, что делает их производственными рабочими лошадками.

Процесс обработки с ЧПУ начинается с проектирования деталей в программе САПР. 3D-модель определяет необходимые размеры и свойства конечной детали.

Некоторые из этих программ поставляются в пакетах CAD-CAM, поэтому процесс может продолжаться в тех же программах. В противном случае модели CAD загружаются в специальное программное обеспечение CAM. Если и CAD, и CAM относятся к одному и тому же семейству продуктов, перевод файлов не требуется. В противном случае файлы САПР необходимо импортировать.

Программное обеспечение CAM (автоматизированное производство) подготавливает модель для всего производственного процесса. Во-первых, он проверяет модель на наличие ошибок. Затем он создает программу ЧПУ для изготовления физической детали.

Программа, по сути, представляет собой набор координат, который направляет режущую головку в процессе производства.

Третий шаг – выбор правильных параметров. К ним относятся скорость резания, напряжение, число оборотов в минуту и ​​т. д. Конфигурация зависит от геометрии детали, а также от имеющегося оборудования и инструментов.

Наконец, программа определяет размещение. Вложение означает ориентацию и размещение деталей относительно исходного материала. Цель состоит в том, чтобы максимально использовать материал.

Вся эта информация затем переводится в коды, понятные оборудованию – М-код и G-код.

G-код против М-кода

Объяснение кодирования ЧПУ

Распространенное заблуждение состоит в том, что G-код — это все, что вам нужно для выполнения операций обработки. Однако это неверно, так как код можно разделить на два упомянутых выше кода.

G-код относится к языку, который используется, чтобы сообщить машине, как двигаться. По сути, — это геометрический код . G-код определяет движение и скорость режущих головок.

Инструкции подаются на контроллер машины, который представляет собой обычный промышленный компьютер. Это, в свою очередь, определяет, как должны двигаться двигатели. А моторы, конечно же, определяют путь, по которому нужно следовать.

М-код, с другой стороны, дает всю информацию, которую пропускает G-код. Вот почему он называется либо машинный код или прочий код .

Инструкции М-кода включают информацию об использовании охлаждающей жидкости, смене инструмента, остановке программы и т. д. 

Таким образом, оба варианта одинаково важны, но не одинаковы.

Что такое обработка с ЧПУ?

Итак, теперь мы знаем, как работают станки с ЧПУ. Но не все эти станки используются для обработки с ЧПУ.

Чуть позже мы подробнее рассмотрим все различные типы станков с ЧПУ. Но в традиционном смысле обработка с ЧПУ относится лишь к некоторым из этих автоматизированных процессов. А именно фрезерование, точение, шлифование, фрезерование, сверление и т. д. .

Фрезерование

Это операция, при которой режущий инструмент вращается. Когда фрезерный инструмент соприкасается с заготовкой, он снимает с нее стружку.

Фрезерные работы включают:

• Концевое фрезерование
• Фрезерование фасок
• Торцевое фрезерование
• Сверление, растачивание, нарезание резьбы и т. д.

Это очень универсальный метод изготовления с высокой точностью и допусками. Фрезерование подходит для различных материалов, а также выполняется очень быстро. Большим преимуществом является возможность изготовления широкого спектра сложных деталей.

К недостаткам можно отнести большое количество отходов, потребность в разнообразной оснастке и высокую стоимость оборудования.

Токарная обработка

Хотя эти две операции часто называют просто обработкой с ЧПУ, токарная и фрезерная обработка имеют явные различия. Точение во многом противоположно фрезерованию. Это означает, что вместо режущего инструмента вращается заготовка.

Токарные услуги с ЧПУ обычно используются, например, для изготовления валов. Инструмент подносится к вращающейся заготовке, чтобы срезать кусочки металла, известные как стружка или стружка. Достижение высокой точности для подходящего типа системы пределов и посадок возможно.

Точение можно использовать как снаружи, так и внутри цилиндра. Последняя операция называется расточкой.

Шлифование

Шлифовальные станки с ЧПУ используют вращающийся шлифовальный круг для удаления материала. Цель состоит в том, чтобы придать металлической детали высокоточную обработку.

Достижимое качество поверхности очень высокое. Поэтому он используется в качестве завершающей операции, а не создания конечной детали из сырья.

Маршрутизация

Фрезерные станки с ЧПУ внешне похожи на фрезерные станки с ЧПУ. Здесь также вращающаяся часть является режущей головкой. Основное отличие заключается в материалах, подходящих для резки.

Фрезы идеально подходят для резки более мягких материалов (не металлов), не требующих очень высокой точности. Причиной этого является его меньшая выходная мощность.

В то же время роутеры быстрее. Поэтому они могут производить детали за меньшее время.

Сверление

Хотя фрезерное оборудование также может производить отверстия, сверла предназначены только для этой работы.

Разница? В то время как фрезерные инструменты используют режущие кромки по периферии режущей головки, сверла используют кончик инструмента для создания отверстия.

Сверлильные станки с ЧПУ обычно используются для автоматизации этой работы, обеспечения большей точности и более экономичного решения.

Типы станков с ЧПУ

Как было сказано ранее, станки с ЧПУ не ограничиваются традиционным обрабатывающим оборудованием с ЧПУ.

ЧПУ широко используется для автоматизации различных методов производства. К ним относятся:

• Лазерные резаки
• Плазменные резаки
• Гидроабразивная резка
• Пламенные резаки
• Листогибочный пресс
• Фрезерные станки
• Токарные станки
• Маршрутизаторы
• Электроэрозионные машины и т. д.

Все эти операции значительно выигрывают от фактора автоматизации. Это уменьшает человеческий фактор в конечном качестве, повышает воспроизводимость процессов и точность.

Приведенное выше описание работы станков с ЧПУ применимо ко всем этим методам. Например, при обращении в службу лазерной резки применяется та же логика — траектория резки создается автоматически.

Однако этот процесс, как и многие другие, не требует дополнительной информации, такой как смена инструментов. Потому что одна и та же режущая головка подходит для всего процесса.

Что можно сделать с помощью станков с ЧПУ?

Казалось бы, обработка на станках с ЧПУ не имеет ограничений. Он подходит для широкого спектра материалов, включая различные типы металлов, пластиков, пенопласта, композитов и дерева.

3-осевые фрезерные станки способны производить большинство основных геометрических форм. Для более сложных деталей доступны многоосевые фрезерные центры.

Возможности обработки с ЧПУ

Например, может выручить 5-осевой фрезерный центр с ЧПУ. В то время как более распространенный 3-осевой станок имеет 3 линейные оси движения, 5-осевые станки также могут вращать режущую головку и станину.

Это значительно повышает гибкость, но также увеличивает стоимость. Несмотря на то, что ЧПУ намного быстрее, ручная обработка по-прежнему занимает свое место в отрасли. Особенно для быстрого прототипирования небольших объемов.

Но обработка с ЧПУ по-прежнему преобладает в секторе, где необходима высокая точность. Вот почему так много отраслей используют его в своих интересах, в том числе:

• Аэрокосмическая промышленность
• Электрика
• Защита
• Горнодобывающая промышленность
• Промышленное оборудование
• Еда и напитки
• Одежда
• Автомобилестроение
• Дизайн продукта и т. д.

В целом, обработка с ЧПУ закрепила свое место в производственном секторе как надежный и полезный способ производства деталей. В то же время стоимость обработки с ЧПУ часто может быть немного выше по сравнению с другими методами изготовления.

Само оборудование стоит дорого, им сложно управлять, и оно представляет опасность. Таким образом, лучший способ получить обработанные детали — это обратиться к компании, которая обладает необходимым опытом для обеспечения первоклассного качества. Широкая сеть проверенных производителей Fractory может удовлетворить ваши потребности как в токарной, так и в фрезерной обработке с ЧПУ.

Типы, применение, цена и определения

Что означает ЧПУ?

Какова функция ЧПУ?

Что является примером станка с ЧПУ?

1. Фрезерные станки с ЧПУ

2. Токарный станок с ЧПУ

3. Проволочный электроэрозионный станок с ЧПУ (EDM)

4. Шлифовальные станки с ЧПУ

5. Лазерные резаки с ЧПУ

6. Плазменные резаки с ЧПУ

7. Водоструйные станки с ЧПУ

8. Фрезерные станки с ЧПУ

9. 3D-принтеры: сами по себе в своем классе

Два примера высококлассных станков с ЧПУ

Поговорите с экспертами по токарным и фрезерным станкам с ЧПУ

Сегодня обработка с ЧПУ используется в каждом производственном сегменте, но так было не всегда. Когда-то производственные процессы управлялись ручными машинами. Для этих станков обычно требовался один оператор, часто квалифицированный машинист, для каждого фрезерного станка, токарного станка, шлифовального станка и т. д., поэтому процессы обработки обычно были трудоемкими. Иногда творческий работник изобретал способ запуска нескольких машин, когда позволяли длительные операции, но это были исключения.

В конце концов, процесс обработки с числовым программным управлением (ЧПУ) появился на сцене, и механические мастерские впервые почувствовали вкус автоматизации. Инструкции по обработке были перфорированы на бумажной ленте, и система чтения ленты интерпретировала эти инструкции. Программы ЧПУ было трудно редактировать (каждый раз вы делали новую ленту), они не всегда были надежными, и вы не могли хранить программы.

Компьютерное числовое управление (ЧПУ) развилось и улучшило метод ЧПУ за счет использования компьютеризированного управления для управления режущими инструментами и машинами, создавая практически любую вообразимую нестандартную форму.

Мы рассмотрим различные типы ЧПУ, как они работают, как производители их используют и на что обращать внимание покупателю, включая их стоимость. Но сначала немного справочной информации может помочь вам лучше понять эти замечательные станки.

Что означает ЧПУ?

ЧПУ означает компьютерное числовое управление, компьютеризированный производственный процесс с использованием программного обеспечения и кода для управления движениями различных типов оборудования с ЧПУ. С помощью технологии ЧПУ машинисты и другие квалифицированные рабочие используют механический дизайн, чертежи, математику и навыки компьютерного программирования для производства деталей. Например, программисты и операторы ЧПУ могут взять металлическую заготовку и создать важный компонент для аэрокосмической или автомобильной промышленности. Многие современные станки объединяют несколько инструментов в один, упрощая процесс обработки с ЧПУ.

Какова функция ЧПУ?

Основной функцией ЧПУ является управление движениями станка. Оцифрованные данные, компьютер и программа автоматизированного производства (CAM) работают вместе, чтобы контролировать, автоматизировать и контролировать движения инструментов ЧПУ. В большие промышленные машины обычно встроен компьютер в качестве специального встроенного контроллера, в то время как в небольших моделях для любителей используется внешний компьютер.

Контроллер ЧПУ работает с несколькими двигателями и компонентами привода для выполнения и управления запрограммированными движениями. Система обратной связи постоянно отслеживает и регулирует скорость фрезы, скорость подачи и положение на более сложных станках.

Что является примером станка с ЧПУ?

Фрезерный станок, пожалуй, самый популярный пример станка с ЧПУ. Тем не менее, существует несколько других, в том числе токарные станки, электроэрозионные станки (EDM), шлифовальные станки, лазерные резаки, плазменные резаки, гидроабразивные станки, фрезерные станки с ЧПУ и 3D-принтеры. И хотя процесс обработки с ЧПУ для каждого из них в некоторой степени различается, основные принципы процесса обработки остаются одинаковыми для всех них.

Давайте рассмотрим эти машины по отдельности, чтобы определить, что уникально в каждой из них.

1. Фрезерные станки с ЧПУ

Как работает фрезерный станок с ЧПУ?

Процесс фрезерования с ЧПУ начинается с того, что деталь создается в программе автоматизированного проектирования (САПР), а затем преобразуется в формат, который может прочитать фрезерный станок с ЧПУ. Программное обеспечение автоматизированного производства (CAM) экспортирует это в программу станка с ЧПУ, обычно в формате G-кода. Машина считывает закодированные инструкции и приводит их в действие, направляя каждое движение машины. Этот процесс дублирует дизайн CAD в соответствующем материале с точностью, высокой производительностью, меньшими трудозатратами и повторяемостью.

Каково использование фрезерного станка с ЧПУ?

Одним из важнейших преимуществ фрезерной обработки с ЧПУ является ее универсальность. Фрезерные станки с ЧПУ могут резать материалы — сталь, железо, алюминий, сплавы и т. д. — и производить детали по индивидуальному заказу быстрее, чем традиционные методы обработки. Они могут обрабатывать из вертикального или горизонтального положения, фрезеровать плоско или под углом и создавать неровные поверхности или полости.

Станки с ЧПУ идеально подходят для обработки пресс-форм, когда две или три оси фрезерного стола должны контролироваться одновременно для создания полостей и контуров поверхности. Эти станки отлично подходят для всего: от чугунных литейных моделей и стержневых ящиков до самых сложных аэрокосмических, военных и медицинских деталей из нержавеющей стали.

На что следует обратить внимание при покупке фрезерного станка с ЧПУ?

• Спецификация станка: Соответствует размеру фрезерного станка с ЧПУ типу выполняемой работы.
• Производитель: Как и другие продукты, некоторые ведущие бренды фрезерных станков с ЧПУ имеют репутацию превосходных производителей
• Простота программирования: каждый станок уникален, поэтому убедитесь, что вы можете создавать программы с помощью этого станка
• Место в вашем магазине: проверьте размеры машины, чтобы убедиться, что она поместится на доступном пространстве
• Сервис: производитель должен предоставлять доступную поддержку, когда она вам нужна

Каковы цены на фрезерный станок с ЧПУ?

Вы можете приобрести настольный фрезерный станок с ЧПУ всего за 3 500 долларов США, высококачественный вертикальный фрезерный станок с ЧПУ типа Bridgeport размером 9 x 49 дюймов за 12 500 долларов США, 3-осевой вертикальный обрабатывающий центр начального уровня по цене от 60 000 до 100 000 долларов США, и производственный 5-осевой фрезерный станок с ЧПУ за 500 000 долларов и выше.

2. Токарный станок с ЧПУ

Как работает токарный станок с ЧПУ?

Как и в случае с фрезерным станком с ЧПУ, для токарного станка с ЧПУ требуется автоматизированное проектирование (чертеж CAD) перед преобразованием в формат автоматизированного производства (CAM) и экспортом в программу станка с ЧПУ с траекторией движения инструмента в формате G-кода.

На токарном станке с ЧПУ заготовка удерживается между двумя центрами в токарном патроне или цанге. Шпиндель вращается, а режущий инструмент входит в материал, создавая круглые детали и просверленные или расточенные отверстия. В отличие от ручных токарных станков, токарные станки с ЧПУ могут выполнять сложную работу различных размеров и обычно требуют квалифицированного оператора с тщательной подготовкой.

Каковы наиболее распространенные области применения токарного станка с ЧПУ?

Токарные станки с ЧПУ оснащены вращающимся шпинделем и неподвижным инструментом для изготовления цилиндрических деталей для многих отраслей металлообрабатывающей и деревообрабатывающей промышленности, что делает их почти такими же универсальными, как фрезерный станок с ЧПУ.

В качестве производственного станка специальные токарные станки с ЧПУ могут производить тысячи обрабатываемых деталей за одну смену. Другие машины меньшего размера предназначены для обработки небольших объемов и подходят для ремонтных и ремонтных мастерских.

Токарные станки с ЧПУ могут быстро удалять материал для деталей, которые не требуют гладкой обработки, или медленно, когда детали требуют чистовой обработки. Токарные станки с ЧПУ используются практически во всех отраслях промышленности, включая автомобильную, аэрокосмическую, оружейную и электронную.

Вот несколько конкретных примеров:

• Распределительные валы
• Винты
• Коленчатые валы
• Бейсбольные биты
• Ножки стола и стула
• Оружейные стволы
• Музыкальные инструменты

Что нужно знать, прежде чем принять решение о токарном станке с ЧПУ?

• Подумайте, за какие проекты вы возьметесь: Какие детали и материалы вы будете производить?
• Сколько топоров вам понадобится для этих частей?
• Совместим ли токарный станок с ЧПУ с вашим существующим программным обеспечением CAM?
• Поместится ли машина в вашем магазине?
• Подойдут ли детали к вашему токарному станку с ЧПУ (длина и диаметр)?
• Будет ли производитель предоставлять доступные услуги и поддержку, когда они вам понадобятся?

Каковы цены на токарные станки с ЧПУ?

Вы можете приобрести небольшой токарный станок с ЧПУ примерно за 5 000 долларов или двухосевой токарный станок с ЧПУ начального уровня по цене от 15 000 до 50 000 долларов. Большой производственный токарный станок может стоить вам 300 000 долларов.

3. Проволочный электроэрозионный станок с ЧПУ (EDM)

Как работает проволочный электроэрозионный станок?

Wire EDM — это производственный процесс, в котором используется тонкая латунная или медная проволока для резки закаленных заготовок. Проволока выполняет роль электрода, а материал удаляется с заготовки частыми разрядами тока между двумя электродами (проволокой и заготовкой). Электроды разделены диэлектрической жидкостью (обычно деионизированной водой) и на них подается электрическое напряжение. Проволока непрерывно сматывается с катушки.

Каковы некоторые распространенные области применения проволочной электроэрозионной обработки?

Проволочная электроэрозионная обработка часто используется в процессах изготовления пресс-форм и штампов, в первую очередь для экструзионных штампов и вырубных пуансонов. Электроэрозионная обработка хорошо подходит для прототипов или серийного производства и наиболее эффективна при изготовлении металлических компонентов и инструментов. Автомобильная, аэрокосмическая и электронная промышленность часто используют EDM для своих деталей.

На что следует обратить внимание при покупке проволочного электроэрозионного станка?

Двумя наиболее важными факторами (после первоначальной цены) являются текущие расходы на расходные материалы и техническое обслуживание. Другими словами, как быстро этот электроэрозионный станок удалит ваши детали со станка, используя наименьшее количество проволоки, и сколько времени простоя вы выдержите из-за обслуживания и ремонта? Эти факторы трудно определить количественно, если у вас нет опыта электроэрозионной обработки, поэтому лучше всего провести тщательное исследование и поговорить с несколькими производителями, обладающими знаниями в области электроэрозионной обработки.

Сколько стоят EDM?

Проводные электроэрозионные станки начального уровня могут стоить менее 7 000 долларов США, а первоклассные модели с дополнительными функциями могут стоить 100 000 долларов США.

4. Шлифовальные станки с ЧПУ

Как работает шлифовальный станок с ЧПУ?

Шлифовальные станки с ЧПУ — это станки, в которых используется высокоскоростной вращающийся шлифовальный круг для удаления металла с заготовки. Шлифовальный станок с ЧПУ запрограммирован на улучшение качества поверхности и удаление материала при сохранении надлежащих допусков на заготовке.

Несмотря на то, что существует несколько типов шлифовальных станков с ЧПУ, два наиболее часто используемых — это плоскошлифовальный станок и цилиндрический шлифовальный станок. Плоскошлифовальные станки с ЧПУ работают автоматически по программе, обеспечивающей чистовую отделку плоской поверхности. Напротив, цилиндрические шлифовальные станки работают с заготовками круглой формы для шлифования внешнего диаметра (OD) или внутреннего диаметра (ID) до точных спецификаций.

Для чего чаще всего используются шлифовальные машины?

Шлифование широко распространено во многих отраслях промышленности и для различных применений, в том числе:

• В любое время, когда важна чистота поверхности
• Заточка различных инструментов и фрез
• Прецизионное внутреннее шлифование конических, прямых и фасонных диаметров
• Круглое шлифование наружных диаметров, таких как валы, поршни, распределительные валы и т. д.
• Операции по резке и отрезке

На что следует обратить внимание при покупке кофемолки?

После того, как вы определились с типом шлифовального станка, который вам нужен, в зависимости от того, какую работу вы будете выполнять (плоская или цилиндрическая), посмотрите на технические характеристики шлифовального станка:

• Диаметр и скорость шлифовального круга
• Мощность машины
л.с.
• Частота и номинальное напряжение
• Входная мощность, необходимая для работы машины при различных операциях
• Измельчаемый материал
• Система охлаждения

Сколько стоят кофемолки? Цилиндрические шлифовальные станки с ЧПУ

стоят менее 20 000 долларов, в то время как крупный бренд для тяжелых условий эксплуатации может стоить 180 000 долларов. Большинство плоскошлифовальных станков с ЧПУ находятся в ценовом диапазоне от 25 000 до 60 000 долларов.

5. Станки лазерной резки с ЧПУ

Как работает станок лазерной резки с ЧПУ?

Лазерная резка с ЧПУ — это бесконтактная термическая операция обработки, при которой высокоинтенсивный лазерный луч фокусируется на металлической заготовке, плавится и разрезается для придания желаемой формы. В процессе используется лазерный резак с ЧПУ с лазерной головкой, содержащей фокусирующую линзу и сопло. Лазеры с ЧПУ используют сжатый газ для охлаждения фокусирующей линзы и удаления испарившегося металла с заготовки, а также он проходит через сопло, выбрасывающее лазерный луч.

Плотность тепла в месте встречи луча с заготовкой исключительно высока и приводит к испарению металла. Программирование и технология ЧПУ контролируют движения лазерной головки и луча на рабочей поверхности, формируя нестандартные формы и конструкции.

Каковы наиболее распространенные области применения лазерных резаков?

Станки для лазерной резки часто используются в машиностроении, где важна точность резки компонентов машин. Лазерные резаки также режут конструкционные и трубопроводные материалы, а также плоский листовой металл. Технология ЧПУ позволяет изменять настройки и вытравливать или гравировать различные рисунки на металле, дереве и пластике. Размер и мощность лазерного резака определяют тип работы, с которой он может справиться.

На что следует обратить внимание при покупке лазерного резака?

Существует три основных типа лазерных резаков, из которых можно выбрать:

• СО2-лазерные резаки. Это наиболее популярный и уважаемый тип, поскольку он эффективнее и дешевле. Они лучше всего подходят для резки стекла, пластика, кожи, дерева и акрила.
• Кристаллические лазерные резаки: с меньшей длиной волны и более высокой интенсивностью, чем у CO2-лазеров, кристаллические лазерные резаки могут резать более толстые материалы, такие как металлы, пластмассы и керамика.
• Волоконные лазерные резаки: также известные как твердотельные лазеры, волоконные лазерные резаки предлагают преимущества резки отражающих и проводящих металлов, в три раза эффективнее, чем резаки на углекислом газе, и не имеют движущихся частей, что означает меньшее техническое обслуживание. Они подходят для металлов и органических материалов.

Сколько стоят станки для лазерной резки с ЧПУ?

Лазерные резаки стоят от 8 000 до более 250 000 долларов США, при этом более дешевая модель предназначена для небольших проектов с небольшим объемом. Для многих коммерческих применений лазерный резак по металлу, вероятно, будет стоить более 20 000 долларов.

6. Плазменные резаки с ЧПУ

Как работает плазменный резак?

Плазменные резаки с ЧПУ представляют собой управляемые компьютером машины, которые перемещают плазменный резак высокой четкости с использованием числового кода (G-кода), запрограммированного в компьютере. Плазменная резка работает, нагнетая газ или сжатый воздух через сопло на высоких скоростях, а затем вводя в газ электрическую дугу, создавая плазму, которая может резать металл.

Некоторые из газов, используемых в плазменной резке, включают:

• Кислород: подходит для резки низкоуглеродистой стали толщиной до 1-1/4 дюйма
• Смесь аргона и водорода: обеспечивает высококачественный ровный рез нержавеющей стали и алюминия
• Сжатый воздух: лучше всего подходит для слаботочной резки металлов толщиной до 1 дюйма
• Азот и метан: Работа с тонкой нержавеющей сталью

Каковы некоторые распространенные области применения плазменных резаков?

Вы найдете плазменные резаки в производственных цехах, при ремонте и реставрации автомобилей, строительстве и спасательных операциях. Художники и дизайнеры используют его для создания вывесок, скульптур и декоративных панелей для различных интерьерных проектов.

В идеале плазму можно использовать для резки стали, латуни, меди и других проводящих металлов, хотя она менее эффективна для нержавеющей стали и алюминия. Плазменные резаки лучше всего работают при резке более важных деталей с небольшими допусками и идеально подходят для обычной резки пластин, поскольку они режут быстро и дешевле, чем другие методы резки.

На что следует обратить внимание при покупке плазменного резака?

Плазменные резаки работают практически с любым типом металла, поэтому основное внимание при выборе одного из них уделяется толщине металла и объему, который вы планируете резать. Ответьте на следующие вопросы, чтобы подобрать плазменный резак для своего типа работы:

• Вы режете толстый металл?
• Как часто вы будете использовать плазменный резак?

• Будете ли вы адаптировать розетки для вашего нового резака?
• Теперь у вас есть генератор, который вы планируете использовать с плазменным резаком?
• Будет ли ваш электрический ток колебаться?
• Вам нужен переносной блок?

Сколько стоят станки плазменной резки с ЧПУ?

В зависимости от размера и характеристик плазменный резак с ЧПУ может стоить от 12 000 до 300 000 долларов. Поскольку производство плазменных технологий стало дешевле, цена за последние пять лет значительно снизилась.

7. Гидроабразивная резка с ЧПУ

Как работает гидроабразивная резка?

Станки для гидроабразивной резки представляют собой станки, использующие струю воды под высоким давлением для эрозии узкой линии на заготовке. Иногда к гидроабразивной струе добавляют гранулированный абразив для повышения ее режущей способности. Абразив добавляется в сопло, что позволяет легко переключаться между чисткой водой и абразивной резкой.

Резка происходит, когда вода под давлением нагнетается через рубиновое или алмазное сопло в смесительную камеру, создавая вакуум и втягивая гранатовый песок в поток, где он обжигает материал. Поскольку струйный поток движется со скоростью, в 2,5 раза превышающей скорость звука, резка может выполняться с высокой скоростью подачи, что делает его эффективным и мощным точным режущим инструментом.

Каковы некоторые распространенные области применения гидроабразивной резки?

Гидроабразивная резка используется во многих стеклянных проектах, включая кухонные фартуки, витражи, душевые перегородки и напольные вставки. Другие области применения включают:

• Металлы, такие как сталь, алюминий, титан, латунь и никель
• Камни, включая полы, ступени, бордюры и столешницы для кухонь и туалетных столиков
• Мягкие материалы, такие как пенопласт, детали салона автомобиля, резина, пластик и пробка
• Металлические детали для автомобильной промышленности, включая бамперы, облицовку кузова грузовика, детали кузова из стекловолокна и отделку
• Компоненты аэрокосмической промышленности, такие как детали двигателя, панели кабины и алюминиевые детали кузова
• В электронной промышленности гидроабразивная резка используется для изготовления печатных плат и многих других деталей

На что следует обратить внимание при покупке водомета?

• Убедитесь, что вы покупаете гидроабразивную машину, которая справится с вашими деталями, входящими в комплект листами и будущим ростом. Обычно лучше всего подходят машины размером 5 футов 10 футов или 6 футов X 12 футов.
• Первоначальная цена, а также затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание систем рециркуляции абразива почти всегда перевешивают стоимость свежего абразива.
• Выбор насоса сверхвысокого давления не всегда необходим. Вариант с более высоким HP с отличным послужным списком должен работать так же хорошо и экономить ваши деньги.
• Если вам нужна система удаления абразива, проверьте рынок запасных частей, прежде чем выбрать дорогую специализированную систему в баке.

Сколько стоят гидроабразивные станки с ЧПУ?

Небольшая система гидроабразивной резки стоит около 60 000 долларов, в то время как полностью изготовленные по индивидуальному заказу системы могут стоить сотни тысяч.

8. Фрезерные станки с ЧПУ

Как работает фрезерный станок с ЧПУ?

Как и другие станки с ЧПУ из списка, маршрутизаторы с ЧПУ работают с программным обеспечением CAM и G-кодом для управления движениями, временем и направлением станка. У них есть шпиндели, которые держат режущие инструменты для создания форм из различных материалов на рабочем столе. Режущий инструмент может сверлить отверстия, фрезеровать полости, гравировать и многое другое.

Подобно фрезерному станку, приводная система фрезерного станка с ЧПУ направляет шпиндель в трех направлениях по осям X, Y и Z, что позволяет обрабатывать сложные узоры и контуры. Хотя между этими двумя станками есть сходство, фрезерные станки с ЧПУ менее надежны, чем фрезерные станки, и лучше подходят для резки более мягких материалов, таких как дерево.

Каковы некоторые распространенные области применения маршрутизаторов?

Некоторые из наиболее частых применений фрезерного станка с ЧПУ включают:

• Производство мебели: фрезерные станки с ЧПУ могут производить различные предметы мебели в больших количествах
• Изготовление вывесок: фрезерный станок с ЧПУ — отличный выбор для изготовления вывесок благодаря своей универсальности
• Изготовление шкафов: фрезерные станки с ЧПУ подходят для изготовления полок, фасадов ящиков, боковых панелей и нестандартных дверей
• Декоративно-прикладное искусство: рамы для картин, рождественские украшения и таблички — вот несколько примеров творений, которые возможны на фрезерном станке с ЧПУ
.
• Формы и прототипирование: фрезерные станки с ЧПУ идеально подходят для обработки 3D-моделей из эпоксидной смолы, пенопласта и глины, а также для резки форм из пенополистирола, пенополиуретана, пенопласта EVA и пластика.

На что следует обратить внимание при покупке фрезерного станка с ЧПУ?

• Какой тип привода? Вы должны выбрать из реечной шестерни, ходового винта и шарикового винта. ШВП является самым дорогим, но позволяет резать более крупные детали с большей точностью и эффективностью.
• Серводвигатели или шаговые двигатели? Шаговые двигатели имеют больше магнитных полюсов, чем серводвигатели, что обеспечивает повышенную точность. Серводвигатели периодически обеспечивают вдвое больший номинальный крутящий момент и обычно имеют более высокий КПД.
• Вес машины: Как правило, более тяжелые машины более прочны, что означает меньшую вибрацию и более точную резку.
• Программное обеспечение: не экономьте на программном обеспечении. Ваш фрезерный станок с ЧПУ делает то, что говорит ему программное обеспечение.

Сколько стоят фрезерные станки с ЧПУ?

Базовые модели с тремя осями стоят от 5 000 до 10 000 долларов, а машины среднего класса для больших панелей и вывесок будут стоить от 25 000 до 50 000 долларов . Высококачественные машины обычно стоят от 50 000 до 150 000 долларов США .

9. 3D-принтеры: сами по себе

Предыдущие восемь машин являются частью субтрактивного производственного процесса. Другими словами, эти станки удаляют материал различными способами. С другой стороны, 3D-принтеры представляют собой процесс аддитивного производства, в котором трехмерные твердые объекты создаются из цифрового файла.

В этом аддитивном процессе деталь создается путем укладки последовательных слоев материала, при этом каждый слой рассматривается как тонко нарезанный поперечный разрез объекта. 3D-печать противоположна субтрактивному производству и представляет собой уникальный и относительно новый процесс, который продолжает развиваться. Таким образом, он заслуживает глубокого и подробного изучения.

Сейчас мы лишь вскользь упомянем об этой захватывающей технологии.

Два примера высококлассных станков с ЧПУ

Хотя современные компьютеры лежат в основе каждого станка с ЧПУ, старомодная технология обеспечения качества отделяет великих от неудачников. Вертикальная коленная мельница CNC Masters Supra и их токарный станок с ЧПУ 1440 являются двумя яркими примерами превосходства. Оба станка с ЧПУ произведены в США (Ирвиндейл, Калифорния) и поддерживаются экспертной группой поддержки.

Вертикальные коленные мельницы Supra с ЧПУ

Коленная мельница Supra с ЧПУ типа Bridgeport, доступная в двух размерах, имеет множество полезных функций по цене, которая делает ее доступной для небольших магазинов и любителей. Этот универсальный фрезерный станок с ЧПУ идеально подходит для производственных работ, разработки продуктов, быстрого прототипирования, гравировки и обучения в местных колледжах, профессионально-технических училищах и научных лабораториях. Простые в освоении элементы управления и программное обеспечение означают, что сотрудники будут быстро создавать простые и сложные детали.

1440 Токарный станок с ЧПУ

Перестаньте отдавать большие объемы круглой работы на аутсорсинг крупным магазинам и платить за них непомерные цены. Токарный станок с ЧПУ 1440 может превратить сложные ручные токарные приложения в простой для программирования язык и точно выполнять эту сложную деталь в производственных циклах. А когда у вас есть только одна деталь, токарный станок с ЧПУ 1440 быстро и эффективно возвращается к ручному управлению, избегая необходимости писать программу ЧПУ для короткого цикла.

Поговорите со специалистами по токарным и фрезерным станкам с ЧПУ

Свяжитесь с профессионалами CNC Masters для получения дополнительной информации об этих станках с ЧПУ. Независимо от того, являетесь ли вы опытным слесарем или любителем, вы получите первоклассное обслуживание и железную гарантию на наши превосходные станки!

О Питере Джейкобсе

Питер Джейкобс — старший директор по маркетингу компании CNC Masters, ведущего поставщика фрезерных, фрезерных и токарных станков с ЧПУ. Он активно участвует в производственных процессах и регулярно публикует свои идеи для различных блогов по обработке с ЧПУ, 3D-печати, быстрой оснастке, литью под давлением, литью металлов и производству в целом. Вы можете связаться с ним в его LinkedIn.

Просмотреть все сообщения Питера Джейкобса

404: Страница не найдена

Страница, которую вы пытались открыть по этому адресу, похоже, не существует. Обычно это результат плохой или устаревшей ссылки. Мы приносим свои извинения за доставленные неудобства.

Что я могу сделать сейчас?

Если вы впервые посещаете TechTarget, добро пожаловать! Извините за обстоятельства, при которых мы встречаемся. Вот куда вы можете пойти отсюда:

Поиск

• Ознакомьтесь с последними новостями.
• Наша домашняя страница содержит самую свежую информацию об ERP.
• Наша страница о нас содержит дополнительную информацию о сайте, на котором вы находитесь, SearchERP.
• Если вам нужно, свяжитесь с нами, мы будем рады услышать от вас.

Поиск по категории

ПоискOracle

• Oracle ставит перед собой высокие национальные цели в области ЭУЗ с приобретением Cerner

  Приобретя Cerner, Oracle нацелилась на создание общенациональной анонимной базы данных пациентов — дорога, заполненная …

• Благодаря Cerner Oracle Cloud Infrastructure получает импульс

  Oracle планирует приобрести Cerner в рамках сделки на сумму около 30 миллиардов долларов. Второй по величине поставщик электронных медицинских карт в США может вдохнуть новую жизнь в …

• Верховный суд встал на сторону Google в иске о нарушении авторских прав на Oracle API

  Верховный суд постановил 6-2, что API-интерфейсы Java, используемые в телефонах Android, не подпадают под действие американского закона об авторском праве.

SearchDataManagement

• Как создать эффективную команду DataOps

  Все больше организаций обращаются к DataOps для поддержки своих операций по управлению данными. Узнайте, как построить команду с правильным …

• Как Lufthansa переносит свое хранилище данных в облако

  Переход от локальной системы данных к облаку может быть сложной операцией. Lufthansa собирается убрать часть …

• Дебют бессерверной базы данных CockroachDB с инструментами миграции

  После года предварительной версии поставщик базы данных делает бессерверное предложение общедоступным. Он обеспечивает новый …

ПоискSAP

• Сантандер присоединяется к SAP MBC, чтобы внедрить финансы в процессы

  SAP Multi-Bank Connectivity добавил Santander Bank в свой список партнеров, чтобы помочь компаниям упростить внедрение …

• В 50 лет SAP оказалась на очередном распутье

  За свою 50-летнюю историю компания SAP вывела бизнес и технологические тренды на вершину индустрии ERP, но сейчас она находится на перепутье . ..

• Сторонняя поддержка SAP обеспечивает гибкость миграции

  Сторонние поставщики услуг поддержки заявляют, что они могут обеспечить большую гибкость при меньших затратах, но клиенты должны подумать…

ПоискБизнесАналитика

• Google запускает три новых инструмента для своего облака данных

  Инструменты управления данными и аналитики, включая новые платформы обмена данными и озера данных, предназначены для предоставления пользователям доступа …

• Sisense добавляет три новых встроенных аналитических возможности

  Новая интеграция с GitLab, многопользовательской средой и усовершенствования Extense Framework предназначены для дальнейшего …

• Дополнительная автоматизация, встроенная аналитика в планах Tableau

  Новые возможности, запланированные к выпуску в составе двух последних обновлений платформы вендора в 2022 году, призваны ускорить . ..

SearchContentManagement

• 7 распространенных угроз безопасности обмена файлами

  ИТ-администраторы должны понимать основные риски безопасности при обмене файлами и что делать, чтобы они не создавали уязвимостей …

• Как создать контент-стратегию электронной коммерции для увеличения продаж

  Стратегия контента, включающая автоматизированную CMS, полезную информацию о продукте и визуальные эффекты, может привлечь внимание клиентов к вашему …

• 5 безбумажных офисных программных инструментов, на которые следует обратить внимание

  Выбор подходящего безбумажного программного обеспечения для офиса, казалось бы, бесконечный, начинается с понимания того, что …

SearchHRSoftware

• Workday формирует универсальные навыки переводчика

  По мере того, как работодатели переходят от найма на основе степени к найму на основе навыков, Workday говорит, что работодателям нужен способ перевести навыки от поставщика к . ..

• SAP стремится использовать HR-технологии для поддержки «всего себя»

  В этом вопросе и ответе Мэг Беар из SuccessFactors обсуждает эволюцию рабочей силы и то, как платформа SAP для управления человеческим опытом…

• Полное руководство по найму и привлечению талантов

  На сегодняшний день набирать уже недостаточно. Вам нужно смотреть вдаль и создавать рабочую силу для следующего этапа роста….

CNC-обработка, что это такое и как это работает?

CNC-обработка позволяет создавать сложные компоненты, необходимые в различных отраслях промышленности. Его способность точно проектировать с помощью компьютера побуждает многие компании искать станки с ЧПУ для своих операций. Все, от медицинской промышленности до транспорта и многого другого, зависит от механической обработки деталей. Этот процесс позволяет создавать более сложные индивидуальные конструкции, чем другие методы производства, благодаря технологическим достижениям.

 

Аэрокосмическая промышленность

Обработка на станках с ЧПУ широко используется в аэрокосмической промышленности, где часто требуются высокие допуски, сложная геометрия и использование материалов, которые трудно поддаются другим методам производства.

В декабре 2009 года компания Boeing впервые подняла в воздух 787 Dreamliner, одним из главных преимуществ которого был малый вес. Его конструкция на 50% состоит из композитных материалов. С июня 2013 года Airbus проводит летные испытания A350XWB. В своем длинном списке новых функций Airbus использует 53% композитных материалов. Использование композитов принесло компании два существенных преимущества. Это не только сэкономило деньги на топливе и панелях, но и сократило выбросы ископаемого топлива. Компания сократила время полета, достигнув цели Консультативного совета по авиационным исследованиям и инновациям (ACARE) по снижению выбросов CO2 на 50%, воспринимаемого шума на 50% и NOx на 80%.

 

Медицинская промышленность

Медицинская промышленность полагается на продукцию, изготовленную по индивидуальному заказу, чтобы удовлетворить многочисленные потребности пациентов. Однако многие устройства, используемые в медицинском секторе, являются одноразовыми для защиты пациентов от инфекционных заболеваний. Установки компаний в этом секторе требуют точности, скорости и больших объемов.

С помощью станков с ЧПУ можно создавать широкий спектр деталей. Они соответствуют различным материалам и устройствам, необходимым в области медицины, например, имплантатам, ортезам, аппаратам МРТ, медицинским инструментам и т. д.  

Galen Robotics — калифорнийский разработчик медицинских технологий, предлагающий новые решения для неинвазивной хирургии. Стартап использует станки с ЧПУ для создания технологии, которая стабилизирует руки хирурга во время тонких и точных операций на носу, горле или ухе. Компании удалось построить робота, используя различные детали, от держателей датчиков до корпусов концевых эффекторов. Эта производственная модель с ЧПУ обеспечивала небольшое количество деталей, необходимых для изготовления этого прототипа, по конкурентоспособной цене и в короткие сроки.

 

Транспортная отрасль

В то время как аэрокосмическая промышленность требует высокоскоростных двигателей, транспортная отрасль нуждается в долговечных и надежных компонентах. Эти качества необходимы для перемещения товаров по стране.

Станки с ЧПУ могут создавать детали из различных материалов, от тормозов до деталей двигателя и даже инструментов. Высокая скорость создает дополнительную нагрузку на транспортные средства в высокоскоростных поездах, требуя еще большей точности подгонки деталей, используемых в вагонах и двигателях.

 

Нефтяная и газовая промышленность

Нефтехимическая промышленность требует хорошо обработанных деталей, которые точно подходят друг к другу для производства больших машин, используемых на нефтеперерабатывающих заводах и на буровых платформах. Клапан может протекать без идеальной посадки, поршень может не создавать давления или цилиндр может не наполняться.

В отличие от других установок, буровые установки располагаются в изолированных районах. Если какой-либо компонент не работает должным образом, его замена или ремонт может привести к остановке производства на несколько дней. Буровые установки должны производить оптимизированные, готовые к использованию компоненты. Они должны быть устойчивы к соляному туману с моря, пыли из пустыни или снегу с северных равнин.

 

Военная и оборонная промышленность

Как и в нефтехимической промышленности, в оборонном секторе используются детали, которые должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать самые суровые условия. Кроме того, продукция военного назначения должна соответствовать государственным нормам.

Военная промышленность охватывает так много отраслей, что продукты и детали, созданные для обороны, могут напоминать те, которые производятся для других секторов, таких как авиация, транспорт, электроника, судостроение, медицина и т. д. В частности, обработка с ЧПУ может использоваться для проектирования штифтов, корпуса, артиллерия, ракеты и компоненты истребителей.

Армия является одной из отраслей с регулярно обновляемыми станками с ЧПУ, чтобы иметь в своем распоряжении новейшие технологии и, таким образом, наилучшим образом защищать территорию.

 

Электронная промышленность

Электронная промышленность нуждается в станках с ЧПУ для создания мелких компонентов. Некоторым даже требуется лазерная точность для достижения необходимой тонкости до 10 микрометров.

Большинство электронных устройств, которые мы знаем сегодня, производятся с помощью станков с ЧПУ. Это касается нестандартных электронных корпусов и печатных плат внутри этих устройств, а также смартфонов и планшетов. Обработка с ЧПУ особенно выгодна для печатных плат. Эта производственная модель не предполагает использования химикатов, которые требуют других производственных процессов.

Корпус ноутбука Apple MacBook фрезерован на станке с ЧПУ из цельного куска алюминия. Этот метод придает ему жесткость и производительность цельного цельного материала. Эта важная часть аппаратного обеспечения Apple входит в состав производственной линии Apple с 2008 года. влажная среда. Электрические устройства требуют кожуха для предотвращения повреждения водой. Кроме того, морские суда должны быть устойчивы к коррозионному воздействию соленой воды.

Морская индустрия также требует полной мобильности всего, что есть на борту корабля. Компоненты, используемые в устройствах, должны быть долговечными и устойчивыми к износу, поскольку ремонт невозможен до тех пор, пока лодка не вернется на берег.

Французская промышленная группа Naval Group, специализирующаяся на военно-морской оборонной промышленности и морских возобновляемых источниках энергии, в 2019 году использовала производственную модель с ЧПУ для создания антиторпеды. Идея состоит в том, чтобы генерировать акустические сигналы на 360 градусов для защиты кораблей и подводные лодки из торпед. Обработка с ЧПУ позволила создавать очень точные детали, собранные в сложные механические системы.

Кто такой оператор ЧПУ?

Металлообрабатывающей промышленности требуется больше операторов ЧПУ. Эта полезная карьера нравится людям с широким набором навыков: хорошим вниманием к деталям, математикой, механическим проектированием и способностью читать технические чертежи. Операторы станков с ЧПУ используют комбинацию умственных способностей и практической работы, чтобы должным образом превратить металлическую отливку в ценную обрабатываемую деталь.

Прежде чем ответить на вопрос «Кто такой оператор ЧПУ?» давайте рассмотрим, что на самом деле представляет собой станок с ЧПУ.

Станок с числовым программным управлением (ЧПУ) использует программу для управления работой таких станков, как токарные и фрезерные станки. Он берет исходный материал (металл, пластик и т. д.) и режет, шлифует, сверлит, точит, фрезерует и/или формирует из него детали, соответствующие точным спецификациям. «Точный» — ключевое слово для операторов ЧПУ. Доли миллиметра имеют значение, и шансов на ошибку очень мало.

Зачем оператору ЧПУ нужен ритм?

Один из ключей к гладкому, динамичному рабочему дню оператора — это распорядок дня, который позволит вам войти в ритм. Вам нужно будет сосредоточиться на различных задачах в вашей рабочей области: замене детали, проверке детали, наблюдении за инструментами и т. д. Установление ритма не только делает вас более эффективным, но и помогает пролететь день, потому что вы всегда знаете, что вы должны выполнять.

Нет двух одинаковых рабочих дней. Тем не менее, вот некоторые типичные задачи и ситуации оператора ЧПУ.

Итак, оператор ЧПУ, начните свой день!

После того, как вы наденете защитное снаряжение, вы явитесь в назначенный вам рабочий центр. Ваши первые 15 минут — это сбор расходных материалов, необходимых на день, и беседа с оператором предыдущей смены, который расскажет о любых проблемах с качеством оборудования или деталей, о которых вам нужно знать.

Эта совместная работа позволяет оператору ЧПУ планировать смену инструмента и аудиты для максимальной эффективности. Каждое приспособление спроектировано по-своему, поэтому вы должны проверить предоставленные инструкции по загрузке этой детали, чтобы убедиться, что эти прецизионные станки будут работать правильно и соответствовать точным спецификациям.

Вы выгружаете свою первую готовую деталь на стол для удаления заусенцев, где она очищается от охлаждающей жидкости и любых мелких металлических частиц. Вы загружаете новую необработанную деталь в приспособление. Вы дважды проверяете, правильно ли загружена деталь. Ритм уже начался.

Операторы ЧПУ играют ключевую роль в контроле качества

Вы возвращаетесь к детали на станке для удаления заусенцев. Удаление заусенцев, удаление прилипшей металлической стружки или стружки, оставшейся на детали после механической обработки, помогает поддерживать качество, поскольку стружка может привести к неправильной нагрузке или повреждению деталей. Каждая часть имеет конкретные инструкции по удалению заусенцев, которым следуют операторы ЧПУ.

Эта первая деталь должна пройти производственный аудит, проверку размеров детали с использованием различных измерительных инструментов: штангенциркуля, нутромеров, штифтовых калибров, резьбовых калибров, глубиномеров, а также микрометров внутреннего и наружного диаметра.

График аудита может составлять каждые 2 или 4 часа, каждый час или даже каждую деталь, в зависимости от того, насколько функция важна для качества детали. После аудита деталь проверяется службой обеспечения качества на координатно-измерительной машине (КИМ), чтобы убедиться, что все размеры и положения находятся в пределах допусков, а не только критические, охваченные вашим аудитом.

Ритм продолжается

Как оператор ЧПУ, вы должны убедиться, что станок работает на полную мощность и соответствует заданным показателям. В течение дня вы также контролируете инструменты, используемые для каждой детали, чтобы убедиться, что они работают должным образом. Тупой инструмент вызывает чрезмерные заусенцы или несоответствие размеров. Вы следите за качеством деталей, когда снимаете с них заусенцы, прислушиваетесь к странным звукам станка и обращаете внимание на сигнализацию станка о том, что срок службы инструмента истек.

Когда вы подходите к концу своей смены, вы перекрываетесь на 15 минут и поддерживаете работу станка для следующего оператора ЧПУ. Вы рассказываете о том, как машина и детали работали в течение смены, записывали производство и моете до звонка.

Изо дня в день (или даже из часа в час) вы можете использовать подъемники для подъема и перемещения деталей и оборудования, очистки и упаковки готовых деталей, выполнения переналадок, сотрудничества с другим членом команды или встречи с клиенты.

Оператор станка с ЧПУ отличается от оператора станка с ЧПУ

Возможно, вы слышали о другой профессии в цехе станков с ЧПУ: оператор с ЧПУ. Думайте о станочнике с ЧПУ как о более продвинутом и опытном операторе с ЧПУ. Операторы станков с ЧПУ программируют механизмы, устраняют механические неисправности и читают чертежи и чертежи деталей.

Многие операторы станков с ЧПУ начинали как операторы ЧПУ, которых они теперь контролируют и инструктируют. Как только операторы приобретут глубокие знания о работе станка, узнают свойства металла и получат многолетний опыт обработки на станках с ЧПУ, они могут попытаться продвинуться вверх.

Как стать оператором ЧПУ?

Что многим нравится в карьере оператора ЧПУ, так это то, что опыт не требуется, а обучение в основном проводится в мастерской с ЧПУ. Обучение на рабочем месте можно сочетать с занятиями по математике, 3D-дизайну, чтению чертежей и специализированному обучению операторов ЧПУ в местных технических школах или колледжах.

Многие операторы ЧПУ получают удовольствие от выполнения различных рабочих обязанностей: выполнение механических задач, настройка оборудования, контроль качества и использование ручных инструментов и точных измерительных приборов. Операторы ЧПУ обычно имеют много возможностей трудоустройства и получают достойную заработную плату.

В Stecker Machine Company мы в основном обрабатываем алюминиевые и чугунные отливки. Наше современное оборудование с ЧПУ помогает нам соответствовать строгим требованиям наших клиентов к качеству, а наши заводы обеспечивают безопасную и эффективную производственную среду. Хотите присоединиться к нашей команде в качестве оператора ЧПУ? Ознакомьтесь с описанием вакансии оператора станков с ЧПУ или ознакомьтесь с нашими текущими вакансиями.

Что такое ЧПУ, станки с ЧПУ и станки с ЧПУ? [Простое введение]

Что такое ЧПУ? (Определение ЧПУ)

Обработка с ЧПУ — это производственный процесс, при котором компьютеры запускают программы, управляющие тем, как станки будут производить детали . Эти программы ЧПУ, использующие программное обеспечение ЧПУ, могут контролировать все, от движений станка до скорости вращения шпинделя, включения или выключения подачи СОЖ и многого другого. Компьютерный язык, используемый для программирования станков с ЧПУ, представляет собой стандартизированный язык программирования под названием «G-Code». Чтобы упростить задачу, g-код редко пишется вручную. Вместо этого для создания G-кода используются инструменты визуального программирования под названием CAM Software. «CAM» означает автоматизированное производство.

Обработка деталей с ЧПУ часто выбирается, когда производство должно обеспечивать высокую точность или качество, или когда материалы особенно прочные и труднообрабатываемые.

Существует множество различных видов станков с ЧПУ, включая 3D-принтеры, фрезерные станки с ЧПУ, токарные станки с ЧПУ, лазеры с ЧПУ, водометы, электроэрозионные станки (EDM), фрезерные станки с ЧПУ и многое другое.

Что означает ЧПУ?

Если вам интересно, что такое ЧПУ, то вы попали по адресу.

Аббревиатура cnc расшифровывается как Computer Numerical Control. Это результат более старого термина «NC», что означает «числовое управление». Это относится к идее управления станками через компьютер. Станки с ЧПУ — это своего рода роботы.

Со старым термином «NC» компьютер не требуется. Машиной можно управлять с помощью, например, перфоленты.

Программы ЧПУ сообщают станку следующие типы вещей:

• Как быстро вращать шпиндель
• Как быстро перемещать резак
• Направление перемещения фрезы по каждой оси (X, Y и Z для 3-осевого станка и больше для 4- или 5-осевого станка)
• Какой резец использовать, если на станке есть устройство смены инструмента
• Когда включать или выключать СОЖ (т. е. распылять охлаждающую жидкость на деталь во время резки)

И многое другое.

Внедрение твердого сплава, обеспечивающего гораздо более быструю резку, чем быстрорежущая сталь, стало первым значительным повышением производительности обработки в отрасли. Замена станков с ручным управлением на станки с ЧПУ является вторым значительным увеличением производительности.

Технология ЧПУ с течением времени продолжает повышать производительность. И теперь мы ответили на вопрос: «Что означает ЧПУ?» с пары ракурсов.

 

Что такое станок с ЧПУ? (Определение станка с ЧПУ)

Станки с ЧПУ — это станки с компьютерным управлением. До ЧПУ станки управлялись операторами вручную.

На станке с ручным управлением машинист управляет станком, поворачивая маховики. На станке с ЧПУ компьютер управляет сервоприводами, которые управляют станком и направляют его в процессе обработки с ЧПУ. По сути, это механические роботы. ЧПУ, а позже и ЧПУ, позволили значительно повысить производительность станков, потому что оборудование могло работать автоматически, не требуя постоянного внимания со стороны оператора.

До появления такой автоматизации существовала более простая возможность автоматизации в виде гидравлических систем трассировки. В таких системах использовалась гидравлика, чтобы режущие инструменты токарного или фрезерного станка следовали или следовали шаблону. Были также винтовые машины, автоматизированные функции которых механически управлялись кулачками.

Конические приспособления, доступные для многих ручных токарных станков, мало чем отличаются от возможностей гидравлического копера, просто копировщик может создавать более сложные шаблоны, чем простые конусы.

Но появление сначала станков с ЧПУ, а затем ЧПУ радикально повысило степень автоматизации производства. Обработка с ЧПУ в наши дни является доминирующим методом обработки материалов, хотя ручная обработка по-прежнему довольно распространена, а также для разовых работ, ремонта и прототипирования.

Лица, управляющие станками с ЧПУ в цехах, называются «операторами ЧПУ», а те, кто пишет программы для автоматизации производства, — «программистами ЧПУ».

Станок с ЧПУ выполняет так называемые «программы обработки деталей», которые написаны на специальном языке под названием «G-код». Программа обработки деталей с g-кодом может быть либо напрямую закодирована, либо может использоваться программное обеспечение CAM (CAM означает автоматизированное производство) для преобразования чертежа детали в CAD в g-код. CAD — это «автоматизированное проектирование», программное обеспечение, используемое для создания чертежей деталей, которые мы изготавливаем.

Долгое время станки с ЧПУ были исключительно промышленными машинами, поскольку стоили многие десятки тысяч долларов. Сегодня мастера ЧПУ своими руками строят свои собственные станки с ЧПУ в качестве хобби, а также есть много прекрасных станков, доступных в ценовых диапазонах, которые позволяют владеть станком с ЧПУ в домашнем магазине.

Точность станков с ЧПУ во многом зависит от качества станков с ЧПУ. Машины, предназначенные для очень высокой точности, должны быть очень качественными и поэтому довольно дорогими.

Чтобы узнать, сколько стоит станок с ЧПУ, ознакомьтесь со статьей по ссылке.

 

Готовы узнать больше о ЧПУ?

Вам понадобится наша кулинарная книга для начинающих с ЧПУ и DIY. Это ваш путеводитель по всем бесплатным ресурсам, учебным пособиям и руководствам, которые помогут вам освоить ЧПУ.

Я готов, давай сделаем это!

Какие типы станков с ЧПУ существуют?

Краткий ответ — это больше, чем мы могли бы здесь дать, но давайте попробуем охватить некоторые из основных категорий наиболее распространенных типов станков с ЧПУ. Мы обсудим каждую машину индивидуально и расскажем вам, что это за машина и какую обработку с ЧПУ она выполняет.

 

Фрезерные станки с ЧПУ

Типичный фрезерный станок с ЧПУ…

На фрезерном станке фреза помещается в шпиндель, где он вращается. Затем заготовка проходит мимо фрезы, чтобы можно было срезать стружку. Процесс резки заготовки на фрезерном станке называется «Фрезерование».

Основные операции фрезерного станка с ЧПУ. Более продвинутые фрезерные станки с ЧПУ называются «вертикальными обрабатывающими центрами»…

Фрезерные станки с ЧПУ имеют, по крайней мере, возможность резать в 3-х измерениях (некоторые старые станки могут размер), которые называются осями X, Y и Z. Каждая ось управляется сервоприводом или шаговым двигателем, который запускается системой ЧПУ.

Самые сложные фрезерные станки с ЧПУ называются «обрабатывающими центрами». Например, существуют вертикальные обрабатывающие центры (VMC) и горизонтальные обрабатывающие центры (HMC). Вертикаль и горизонталь относятся к тому, является ли ось, параллельная шпинделю (обычно «Z») вертикальной или горизонтальной. Одной из важнейших возможностей обрабатывающих центров является использование устройства автоматической смены инструмента (ATC), которое позволяет им управлять несколькими инструментами и автоматически переключаться между ними.

Фрезерные станки с ЧПУ могут позволить станочнику с ЧПУ получить доступ к 5 измерениям. Системы ЧПУ с таким уровнем возможностей представляют собой сложное оборудование, которое, очевидно, будет в более дорогом конце спектра. Им потребуется программное обеспечение CAD и программное обеспечение CAM для автоматизированного производства, которое также является более функциональным.

Токарные станки с ЧПУ

Типичный токарный станок с ЧПУ, Haas TL-1…

Некоторые считают токарные станки единственным универсальным станком с ЧПУ, поскольку на одном токарном станке можно изготовить все детали, необходимые для другого станка. Токарный станок вращает заготовку в шпинделе, в то время как неподвижный режущий инструмент приближается к заготовке, чтобы срезать с нее стружку. Из-за этой геометрии токарные станки идеально подходят для деталей, которые имеют симметрию относительно некоторой оси, которая может быть зажата в шпинделе. Эта ориентация на круглые детали также является причиной того, что процесс резки называется «токарной обработкой с ЧПУ».

Изготовление шахматной ладьи на токарном станке с ЧПУ…

Токарные станки с ЧПУ имеют, по крайней мере, возможность управлять режущим инструментом под управлением G-кода по 2 осям, называемым X и Z. Они могут иметь значительное количество другие функции, а также существует множество вариантов токарных станков, таких как швейцарские токарные станки.

Процесс резки заготовки на токарном станке называется «Токарная обработка с ЧПУ». Токарные станки с ЧПУ с более тяжелыми характеристиками называются «токарными центрами». Токарный центр обычно имеет полный корпус и устройство смены инструмента, обычно называемое «револьверной головкой» на токарном станке, но есть также токарные станки «Gang».

Более продвинутый токарный центр может также иметь возможность фрезерования. Для этого ось шпинделя должна работать как сервопривод, чтобы ее можно было точно позиционировать под определенным углом. Токарные центры, которые могут работать как фрезерные станки, называются токарно-фрезерными станками.

Токарно-фрезерный станок может быть очень эффективным в производстве, если он оснащен устройством для вытягивания прутка или устройством подачи прутка. Сырье в виде стержней загружается, и машина автоматически обрабатывает их для производства готовых или почти готовых деталей. Токарно-фрезерный станок требует небольшого наблюдения или ручного управления.

Все эти дополнительные возможности делают токарный станок с ЧПУ гораздо более мощным станком, чем большинство токарных станков с ручным управлением.

Фрезерные станки с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ…

Фрезерный станок с ЧПУ на самом деле представляет собой разновидность фрезерного станка с ЧПУ, обычно использующего так называемую «портальную» конфигурацию. Это лучший станок с ЧПУ по дереву. Их называют фрезерными станками с ЧПУ, а не портальными мельницами с ЧПУ, когда они используются для резки дерева, но это не всегда так.

Типичный фрезерный станок с ЧПУ обычно не обеспечивает такой точности, как фрезерный станок с ЧПУ. Они жертвуют некоторой точностью во имя большей рабочей зоны с портальной конструкцией.

Резка двери с фальшпанелями за считанные секунды с помощью коммерческих инструментов с ЧПУ…

Многие думают, что станки с ЧПУ предназначены для резки металла, но существует огромный рынок деревообрабатывающих станков с ЧПУ.

Подробное сравнение фрезерных станков с ЧПУ и фрезерных станков см. в нашей отдельной статье. Это даст вам представление о том, какой производственный процесс лучше соответствует вашим потребностям.

Существует гораздо больше типов станков с ЧПУ, чем только эти три наиболее распространенных типа, включая прессы с ЧПУ различных типов для изготовления, плазменные столы, электроэрозионные станки, гидроабразивные резаки и так далее.

Постоянно появляются новые технологии ЧПУ. Кто знает, что принесет будущее?

Станки плазменной, лазерной и водоструйной резки с ЧПУ

Станки плазменной, лазерной и водоструйной резки с ЧПУ представляют собой различные виды станков с ЧПУ, которые используются в основном для вырезания деталей из плоского листового материала.

Вот типичный плазменный резак с ЧПУ за работой:

Типичный плазменный резак с ЧПУ за работой. Изображение предоставлено All3DP.com.

Этот станок с ЧПУ позволяет легко резать листовой металл по размеру. Это очень полезный, но довольно недорогой процесс обработки с ЧПУ.

Готовы узнать больше о ЧПУ?

Вам понадобится наша кулинарная книга для начинающих с ЧПУ и DIY. Это ваш путеводитель по всем бесплатным ресурсам, учебным пособиям и руководствам, которые помогут вам освоить ЧПУ.

Я готов, давай сделаем это!

Производственные станки с ЧПУ

Производство металлов – это создание металлических конструкций путем резки, гибки и сборки. Конечно, ЧПУ может быть очень полезным для изготовления металлоконструкций со следующими типами станков:

• Листогибочные прессы с ЧПУ: эти машины являются королями гибки металла.
• Пуансоны с ЧПУ: нужно сделать отверстие круглой или неправильной формы? Используйте перфоратор с ЧПУ.
Трубогибочные станки с ЧПУ
• : Используйте их для гибки материалов с круглым поперечным сечением. Трубы, шланги и провода — все возможно.

Еще больше станков с ЧПУ

Список станков с ЧПУ обширен. Вот некоторые из других возможных типов станков с ЧПУ, которые мы еще не упомянули:

• Электронно-разгрузочные машины с ЧПУ («EDM»)
• Резак для пенопласта с ЧПУ
• Вышивальные машины с ЧПУ (они наносят логотипы на бейсболки!)
• Фрезерные станки с ЧПУ (для резки винила, бумаги и т. д. по четким шаблонам)
• Пищевые машины с ЧПУ (для украшения тортов и др.)
• Керамические принтеры с ЧПУ (разновидность 3D-принтера)

Есть даже бармены с ЧПУ, но это слишком широкое определение, LOL!

Настольные станки с ЧПУ (любительские и промышленные)

Для многих основных типов станков с ЧПУ доступны недорогие хобби-версии. Существует процветающий рынок для любителей ЧПУ своими руками.

Эти станки для хобби не такие быстрые и точные, как промышленные станки с ЧПУ, но, тем не менее, они позволяют любителям выполнять потрясающую работу.

Процесс обработки с ЧПУ – Как станки с ЧПУ изготавливают детали?

Процесс обработки с ЧПУ довольно прост и включает в себя следующие этапы (для получения более подробной информации о шаге щелкните по ссылке):

• 1

• Используйте программное обеспечение САПР для создания 2D- или 3D-модели детали, которую вы хотите изготовить. CAD означает «Компьютерное черчение», поэтому программное обеспечение САПР похоже на программное обеспечение для рисования, которое позволяет вам точно указывать размеры вашей детали.

• 2

• 3

• На этом этапе станок настраивается с закреплением, соответствующими инструментами, а также загружаются программа G-кода и данные инструмента, чтобы подготовить станок к изготовлению детали. Оператор также сообщит машине, где находится ноль детали. Ноль детали — это положение оси, которое соответствует 0, 0, 0 в CAD-модели детали.

• 4

• Когда все настроено, пришло время обработать деталь.

Это упрощенное описание. Для получения более подробной информации см. нашу подробную статью о том, как изготовить детали с ЧПУ

 

Как начать работу с ЧПУ?

Учитывая основную историю ЧПУ и обзор основных станков с ЧПУ, что нужно знать, чтобы начать работу с ЧПУ?

Полезными будут знания в различных областях. Например, базовые навыки обработки очень важны. Станок с ЧПУ начинается с базовых принципов обработки, хотя он может автоматизировать операции, которые человек, работающий вручную, совершенно не может выполнить, вращая маховики. Хорошую стартовую статью по основам обработки с ЧПУ можно найти здесь. В этой статье рассматриваются этапы процесса обработки с ЧПУ, и вы можете получить дополнительную информацию о каждом этапе.

Полезны также знания в области электроники, в основном связанные с приложениями управления движением, поскольку станки с ЧПУ включают довольно много электроники в дополнение к своим механическим аспектам. У нас есть несколько статей, посвященных типам знаний в области электроники, необходимых для ЧПУ, в разделе «Поваренная книга» нашего сайта.

Начиная с «Что означает ЧПУ?» отвечает «Числовое управление», очевидно, что компьютеры важны. Но в частности, компьютерное программное обеспечение, которое используется с ЧПУ. Есть несколько разных видов.

Программы, управляющие станками с ЧПУ, называются «программами обработки деталей». Прежде чем мы сможем продвинуться очень далеко, мы должны понять, как создавать и использовать программы обработки деталей ЧПУ, которые написаны на каком-либо диалекте G-кода. Здесь снова CNCCookbook предлагает бесплатный учебный курс, который учит, как читать и писать G-код.

Зайдя так далеко, начинающий оператор станков с ЧПУ поймет, что существует довольно много специализированного программного обеспечения для ЧПУ. Вот четыре наиболее распространенных типа программного обеспечения ЧПУ:

— Калькуляторы ЧПУ для расчета подачи и скорости. Взгляните, например, на наш калькулятор ЧПУ G-Wizard.

— редакторы программ ЧПУ, помогающие нам управлять g-кодом. Попробуйте наш редактор G-Wizard.

— программы САПР, используемые для создания чертежей и 3D-моделей деталей, которые мы хотим обработать.

— программы CAM, которые начинаются с чертежа CAD и создают g-код, который выполняют наши станки с ЧПУ.

Существует множество других программ ЧПУ. Для обзора всех различных разновидностей ознакомьтесь с нашей статьей « Программное обеспечение ЧПУ: цифровые инструменты для ЧПУ “.

Наконец, если вас интересуют станки с ЧПУ для хобби, у нас есть статья, в которой вы узнаете, какие типы станков с ЧПУ доступны для любителей и мастеров-любителей.

Любая из ссылок в последнем разделе даст вам больше материала для изучения, когда вы начнете больше узнавать о ЧПУ.

Программное обеспечение ЧПУ для начинающих

Большую часть ЧПУ составляет программное обеспечение. Если вы готовы сделать решительный шаг и выйти за рамки чтения о возможностях, начните с нашего Руководства по лучшему программному обеспечению ЧПУ для начинающих.

Мы много работали, чтобы собрать лучшие руководства по покупке, советы по оценке и даже руководства по секретным предложениям, которые позволят вам купить самое популярное программное обеспечение по неслыханным ценам. Проверьте это!

 

Итак, вы хотите стать оператором станков с ЧПУ?

Давайте отложим в сторону хобби и рассмотрим, что нужно, чтобы стать профессиональным станком с ЧПУ.

Существует ряд навыков, которые вам необходимо освоить:

• Настройка станка и обработка: Это основные сведения о том, как настроить станок с ЧПУ для выполнения задания по изготовлению одной или нескольких деталей. Как только вы овладеете этим навыком, вы станете оператором станка с ЧПУ. Оператор ЧПУ еще не является полноценным оператором станков с ЧПУ, но это реальная работа, за которую вам могут платить.
• Крепление и фиксация. Частью любой работы с ЧПУ является то, как вы собираетесь удерживать заготовку, чтобы иметь доступ ко всем сторонам, которые необходимы. Это одна из областей, которая отличает действительно опытных станков с ЧПУ от более средних.
• Режущие инструменты и другие инструменты: понимание всех тонкостей режущих инструментов, а также их подачи и скорости — еще один важный шаг для станочника с ЧПУ. С каждой основной категорией инструментов связано немало знаний. Например, торцевые фрезы являются важной областью знаний.
• Программирование ЧПУ: мы уже упоминали программные аспекты работы. Глубокое понимание автоматизированного проектирования (CAD) и автоматизированного производства CAM необходимо для любого станка с ЧПУ. Существует довольно много информации, например, о тонкостях различных путей инструментов, которые поддерживает ваше программное обеспечение. Если вы действительно преуспеете в этом, вы можете считаться программистом ЧПУ, что является совершенно другим описанием работы.
• Профилактическое обслуживание и работа в магазине.
• Умение цитировать работу — это большое дело, и это определенно навык, который стоит изучить.
• Метрология и контроль. Точное измерение — еще одна большая область, которую нужно изучить и понять.
• Производственные процессы: если у вас не работает один процесс, вы обнаружите, что другие процессы полезны для расширения ваших возможностей. Большинство станков с ЧПУ начинают с фрезерных или токарных (токарных) операций. Но есть много других производственных процессов, от самых обыденных до очень экзотических — электронно-лучевая обработка, кто-нибудь? Или как насчет ультразвуковой обработки?

CNC Cookbook содержит как минимум хорошие вводные статьи почти по всем этим темам, а во многих случаях даже подробные руководства.

Обрабатывающая промышленность может быть очень полезной, а ЧПУ — одна из тех областей, где невозможно научиться всему. Тогда лучше просто никогда не прекращать учиться.

Краткая история ЧПУ

Первые коммерческие станки с ЧПУ были построены в 1950-х годах и работали на перфоленте. Хотя эта концепция сразу же доказала, что она может сократить расходы, она была настолько другой, что очень медленно завоевала популярность у производителей.

Чтобы способствовать более быстрому внедрению, армия США закупила 120 станков с ЧПУ и передала их в аренду различным производителям, чтобы они могли лучше ознакомиться с идеей числового управления. К концу 50-х NC начал завоевывать популярность, хотя ряд проблем все еще оставался.

Например, g-кода, почти универсального языка ЧПУ, которым мы пользуемся сегодня, не существовало. Каждый производитель продвигал свой собственный язык для определения числового программного управления или программ обработки деталей (программ, которые станки должны были выполнять для создания детали).

1959 Станок с ЧПУ: Milwaukee-Matic-II был первым станком с устройством смены инструмента…

В 1960-е годы ЧПУ быстро развивалось благодаря ряду ключевых разработок:

– Стандартный язык G-кода для программ обработки деталей: Происхождение g-код восходит к Массачусетскому технологическому институту примерно в 1958 году, где этот язык использовался в лаборатории сервомеханизмов Массачусетского технологического института. Альянс электронной промышленности стандартизировал G-код в начале 1960-х годов.

– САПР заняли свое место и начали быстро заменять бумажные чертежи и чертежников в 60-х годах. К 19В 70-х годах САПР была индустрией приличных размеров с такими игроками, как Intergraph и Computervision, которых я консультировал еще во времена учебы в колледже.

— Миникомпьютеры, такие как DEC PDP-8 и Data General Nova, стали доступны в 60-х годах и сделали станки с ЧПУ дешевле и мощнее.

К 1970 году экономика большинства западных стран замедлилась, а затраты на занятость росли. В 60-х годах, предоставив прочную технологическую основу, которая была необходима, ЧПУ взлетело и начало неуклонно вытеснять старые технологии, такие как гидравлические трассировщики и ручная обработка.

Американские компании в значительной степени запустили революцию в области ЧПУ, но они были чрезмерно сосредоточены на высокотехнологичном оборудовании. Немцы первыми увидели возможность снизить цены на ЧПУ, и к 1979 году немцы продавали больше ЧПУ, чем американские компании. Японцы повторили ту же формулу еще более успешно и всего год спустя, к 1980 г., отняли лидерство у немцев. В 1971 г. все 10 крупнейших компаний с ЧПУ были американскими, но к 1987 г. ушли и оказались на 8-м месте.

Совсем недавно микропроцессорная технология сделала элементы управления ЧПУ еще дешевле, что привело к появлению ЧПУ для хобби и личного рынка ЧПУ.

Доступное оборудование с ЧПУ также проложило путь для использования ЧПУ в прототипировании, наряду с 3D-печатью. Раньше использование ЧПУ ограничивалось в основном производственными цехами.

Проект Enhanced Machine Controller, или EMC2, был проектом по внедрению контроллера ЧПУ с открытым исходным кодом, который был начат Национальным институтом стандартов и технологий NIST в качестве демонстрации. В какой-то момент в 2000 году проект был перенесен в общественное достояние и с открытым исходным кодом, а вскоре в 2003 году появилась EMC2.0005

Mach4 был разработан основателем Artsoft Артом Фенерти как ответвление ранних версий EMC для работы в Windows вместо Linux, что делает его еще более доступным для рынка персональных ЧПУ.