ЧПУ станки для начинающих — какой выбрать? Основные советы по выбору ЧПУ станков
Основные виды ЧПУ станков. Какой выбрать?
Что такое ЧПУ? Какие бывают виды станков с ЧПУ и как они работают?
В этом разделе мы ответим на все эти вопросы и сравним механическую обработку при помощи ЧПУ станков с другими технологиями производства, чтобы помочь вам найти лучшее решение для себя.
Что такое ЧПУ
Обработка с ЧПУ (числовое программное управление) — это технология выборки материала. Что означает — детали создаются путем удаления материала из цельного блока, называемого заготовкой, с использованием различных режущих инструментов.
Это принципиально иной способ изготовления по сравнению с аддитивной 3D-печатью или технологией литья. Механизм выборки материала имеет как конструктивные ограничения, так и свои преимущества. Подробнее об этом, ниже.
Обработка на ЧПУ оборудовании – это в первую очередь цифровая технология. С её помощью, можно производить высокоточные детали с превосходными физическими свойствами непосредственно из файла CAD. Благодаря высокому уровню автоматизации, ЧПУ обработка является конкурентоспособной по цене, как для изготовления единичных деталей, так и для организации мелкосерийного производства.
Почти любой материал можно обработать на ЧПУ станке. Наиболее распространенные примеры — металлы (алюминиевые и стальные сплавы, латунь и т.д.), пластмассы, такие как АБС или нейлон. Композитные материалы и дерево тоже можно обрабатывать.
Основной процесс ЧПУ обработки можно разбить на 3 этапа. Сначала инженер проектирует модель CAD детали. Затем оператор станка превращает файл CAD в G-код и настраивает станок. Наконец, система ЧПУ выполняет все операции обработки. Конечно, для этого требуется некий контроль за выполняемыми действиями машины.
Краткая история ЧПУ станков
- Самым ранним из когда-либо обнаруженных механически обработанных предметов, была чаша, найденная в Италии. Её изготовили в 700 г. до н.э., с помощью токарного станка
- Попытки автоматизировать механическую обработку начались в 18 веке. Тогда станки были чисто механическими и работали на пару
- Первая программируемая машина была разработана в конце 40-х годов в Массачусетском Технологическом Университете. Для её работы использовали перфокарты, чтобы кодировать каждое движение
- Распространение компьютеров в 50-х и 60-х годах коренным образом изменило обрабатывающую промышленность
- Сегодня станки с ЧПУ являются передовыми роботизированными системами с многоосевым и мультиинструментальным оборудованием, в том числе с автоматической сменой инструмента, без остановки в работе
Виды станков с ЧПУ
В этом руководстве мы сосредоточимся на станках, которые обрабатывают материал с помощью режущих инструментов. Они являются наиболее распространенными и имеют самый широкий спектр применения. Так же существуют и другие станки с ЧПУ. Лазерные, плазменные и EDM — Электроэрозионные.
3-х осевые станки с ЧПУ
Фрезерные и токарные станки с ЧПУ служат примерами 3-осевых систем. Эти «базовые» станки позволяют перемещать режущий инструмент по трем линейным осям относительно заготовки (влево-вправо, назад-вверх и вверх-вниз).
Фрезерные с ЧПУ
- Заготовка удерживается неподвижно прямо на станине станка или в тисках.
- Материал удаляется из заготовки с помощью режущих инструментов — фрез или свёрл, которые вращаются с высокой скоростью;
- Инструменты прикреплены к шпинделю, который может двигаться вдоль трех линейных осей.
3-осевые фрезерные станки с ЧПУ — самые широко известные. Их используют в основном для производства самых распространенных геометрий. Относительно просты в программировании и эксплуатации, поэтому затраты на обработку, относительно невелики.
Доступ к инструменту, при фрезеровке с ЧПУ ограничен конструкцией. Поскольку есть только три оси для работы, некоторые области заготовки могут быть недоступны. ВКак работает 5 осевой фрезерный станок с чпу. Устройство станка с чпу 5 осей.
Содержание:
- Что такое 5-осевая обработка на станке с ЧПУ?
- Оси чпу станка в 5 координатной системе?
- А что же насчет двух других осей?
- Конфигурации 5 осевых станков
- Сколько же осей обработки вам нужно?
- Так сколько осей вам нужно?
- Зачем использовать 5-осевую обработку?
- 5 осей против 3 + 2 оси станка
- Сравним технологию 5-осевой обработки и 3D-печати
- Как получить максимальную эффективность при 5 осевой обработки
- Важность 5-осевого управления и программного обеспечения
- Предотвращение аварий в 5-осевой обработке
- Проверка инструмента на 5-осевом станке
- 5-осевая обработка: Соответствует ли принципу «сделать за 1 раз»?
- Техника обработки при 5-осевом фрезеровании
Всем привет, Друзья! С Вами 3DTool!
Это может прозвучать странно, но если бы художник эпохи Возрождения мог обменять свой молоток и зубило на компьютерное числовое программное управление (ЧПУ) и подходящие станки, у нас были бы тысячи статуй Давида, вырезанные из множества различных материалов.
Независимо от того, лепите ли вы шедевр из мрамора или фрезеруете лопасти турбиона из титана, основной принцип один и тот же: начинаете с цельного куска материала и удаляете ненужные части, пока не останется целевой объект. Конечно, этапы этого процесса намного сложнее, особенно для 5-осевой обработки на ЧПУ.
Что такое 5-осевая обработка на станке с ЧПУ?
Говоря простыми словами, 5-осевая обработка — это использование ЧПУ для перемещения детали или режущего инструмента по пяти различным осям одновременно. Такая обработка позволяет изготавливать очень сложные детали, и именно поэтому она особенно популярна, например, в аэрокосмической отрасли или машиностроении.
Однако, несколько факторов способствовали широкому применению 5-осевой обработке больше всего. Среди них:
-
Максимальная приближенность к принципу – одна обработка за одну установку (иногда называемой «сделано за один раз»), что сокращает время выполнения и повышает эффективность.
-
Удобство доступа к сложным частям геометрии изделия и возможность избежать столкновения с держателем инструмента благодаря возможности наклонять режущий инструмент или стол.
-
Оптимизация и улучшение срока службы инструмента станка и времени цикла обработки. Это достигается путем наклона инструмента / стола, в результате чего поддерживается оптимальное положение и траектория резки .
Каталог фрезерных станков с ЧПУ 5 осей
Каталог фрезерных станков с ЧПУ 4 оси
Каталог фрезерных станков с ЧПУ 3 оси
Оси чпу станка в 5 координатной системе?
Мы все знаем историю о Ньютоне и яблоке, но есть аналогичная апокрифическая история о математике и философе Рене Декарте.
Декарт лежал в постели (как обычно делают математики и философы), когда заметил, как по его комнате летает муха. Он понял, что может описать положение мухи в трехмерном пространстве комнаты, используя всего три числа, представленные переменными X, Y и Z.
Это декартова система координат, и она используется уже больше трех столетий после смерти ученого. Таким образом, координаты X, Y и Z — это три из пяти осей в 5-осевой обработке.
Области применения станков с ЧПУ
Современные станки с ЧПУ являются отдельным видом промышленного оборудования. Области применения данного оборудования в производстве постоянно расширяются. Фрезерные, токарные, лазерные станки с ЧПУ используются на предприятиях разных отраслей.
Металлообработка и промышленное производство
— фрезерная 2D/3D обработка деталей;
— гравировка, фрезерование отверстий, нарезание резьбы в различных деталях из цветных металлов;
— изготовление технически сложных и высокоточных форм, пресс-форм для литья.
Электроника
— изготовление корпусов и лицевых панелей приборов;
— изготовление печатных плат;
— фрезерование технологических отверстий в электротехнической и радиоэлектронной аппаратуре;
— изготовление радиаторов из алюминия.
Модельное производство
— изготовление мастер моделей, литьевых моделей, прототипов изделий;
— изготовление моделей и архитектурных форм;
Мебельное производство
— простые и сложные фасады (в том числе с художественной резьбой), накладки на мебель, элементы эксклюзивной мебели со сложной резьбой;
— криволинейный раскрой ДСП, ДВП, МДФ, в том числе ламинированных материалов;
— изготовление художественного паркета из ценных пород дерева, бордюры, розетки со сложным узором;
— фрезерование криволинейных вырезов в филенчатых дверях под стекло и филенку;
— изготовление филенок, в том числе эксклюзивных с глубокой художественной резьбой;
— изготовление эксклюзивных дверей из ценных пород древесины;
— инкрустация дверей вставками из ценных пород дерева, накладки на железные двери и т.д.
Реклама
— криволинейный раскрой листовых пластиков, ПВХ, акрила, композитов и других материалов;
— вырезка букв, логотипов, подставок, эмблем и т.д;
— производство POS материалов (ценники, подставки, пластиковые лотки и т.д.) производство шаблонов, производство лекал, производство указательной продукции;
— гравировка на стекле, оргстекле, в том числе нанесение рисунка для торцевой подсветки оргстекла.
Станки с ЧПУ: устройство, принцип работы, виды
Металлорежущие и деревообрабатывающие станки с числовым программным управлением (ЧПУ) занимают все большую долю рынка, особенно в сфере средних и крупных производств. Общей особенностью всех станков с ЧПУ является высочайшая точность обработки деталей, которая производится в автоматическом режиме. Достигается это за счет следующих конструктивных особенностей:
- выполнение подвижных соединений деталей станка с минимальными допусками, обеспечивающими достаточную подвижность, но практически не имеющую люфтов даже на микроуровне;
- кинематические связи значимых механизмов, где требуется максимальная точность, работают с использованием только жестких приводов, которые точно передают усилие без искажений;
- координатный контроль движущихся узлов с малой ценой деления шкалы (например, последние станки с ЧПУ, предназначенные для сверхточной обработки металлов, способны совершать перемещение рабочих органов с шагом в одну десятую микрона).
Токарные станки с ЧПУ
Самый распространенный тип станков с числовым программным обеспечением — токарный.
Подразделяются по конструкции на:
- револьверные;
- патронно-центровые.
Основной отличительной особенностью токарно-револьверных станков с ЧПУ (рис. 1) является наличие револьверной головки.
Рисунок 1. Токарно-револьверный станок с ЧПУ.
Револьверная головка устанавливается параллельно или перпендикулярно шпинделю и имеет несколько степеней свободы. Иногда револьверных головок устанавливается две, что расширяет технологические возможности станка и ускоряет процесс обработки. В большинстве случаев несколько или все патроны головки оснащаются собственным приводом для осуществления металлорежущих операций при помощи осевого инструмента. Токарные станки с револьверной головкой могут иметь один или два шпинделя. Двухшпиндельные станки, помимо возможности обработки деталей большой длины, часто оснащаются программным механизмом перехвата делали из одного патрона в другой. Это позволяет осуществлять широкий комплекс металлорежущих операций без перестановки детали, что так же сокращает время на изготовление и увеличивает производительность. Часто подобные станки способны за один установ изготовить полностью законченную деталь.
Патронно-центровые токарные станки (рис. 2) предназначены для патронных и центровых работ, обработки прямолинейных и криволинейных поверхностей тел вращения, сверлильных и прочих операций.
Рисунок 2. Патронно-центровой станок.
Инструментальная головка способна вмещать несколько резцов различного предназначения (обычно от 4 до 10). Патронно-центровые станки имеют подвижный суппорт, который перемещается на роликовых опорах.
Фрезерные станки с ЧПУ
Категория фрезерных станков с ЧПУ занимает второе место среди всех типов металлорежущего оборудования с автоматизированным процессом работы. Фрезерные станки с ЧПУ подразделяются но нескольким признакам.
1. По направлению подачи:
- вертикальные;
- горизонтальные;
- наклонные.
На вертикально-фрезерном станке с ЧПУ (рис. 3) фрезерная головка располагается вертикально. Головка может перемещаться в горизонтальной и вертикальной плоскости на направляющих, однако фреза в ней закреплена в вертикальном положении. Этот тип фрезерных станков наиболее распространен, так как имеет довольно широкие технологические возможности при небольших габаритах и относительной простоте конструкции.
Рисунок 3. Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ.
В горизонтально-фрезерном станке (рис. 4) металлорежущий инструмент закрепляется в горизонтальном положении. Фрезерная головка перемещается на наплавляющих в одной или нескольких плоскостях.
Рисунок 4. Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ.
2. По наличию консоли:
- консольные;
- бесконсольные.
Консольные фрезерные станки с ЧПУ имеют подвижную консоль, при помощи которой может осуществляться горизонтальное и вертикальное перемещение обрабатываемой детали. В бесконсольных станках вместо подвижной консоли устанавливается обычный стол с устройствами для закрепления заготовки. Такие станки имеют большую точность в изготовлении ввиду отсутствия погрешности на привод консоли, но меньшие технологические возможности.
3. По количеству стоек:
- одностоечные;
- двухстоечные.
Фрезерные станки с ЧПУ зачастую способны помимо фрезерных операций выполнять сверление, развертывание, зенкерование, шлифование и некоторые другие операции.
Сверлильные станки с ЧПУ
На сверлильных станках с ЧПУ (рис. 5) производятся следующие операции:
- сверление;
- растачивание;
- зенкерование;
- нарезка резьбы;
- развертывание;
- вертикальное фрезерование.
Рисунок 5. Сверлильный станок с ЧПУ.
Классифицируются сверлильные станки с ЧПУ по следующим признакам.
1. По направлению подачи:
• вертикально-сверлильные;
• горизонтально-сверлильные;
• радиально-сверлильные.
Вертикально-сверлильные станки с ЧПУ — самый распространенный тип. Могут иметь дополнительно приводной стол, на котором закрепляется деталь, или приводную сверлильную головку. Режущий инструмент расположен вертикально.
В горизонтально-сверлильных станках с ЧПУ рабочий инструмент закрепляется горизонтально, и подача осуществляется в горизонтальной плоскости. Такие станки часто используются в качестве расточных, если требуется выполнить осевую расточку без создания фасонной поверхности.
Радиально-сверлильные станки с ЧПУ способны изменять положение сверлильной головки и направление подачи. Это значительно расширяет возможности такого станка.
2. По наличию шпинделей:
- одношпиндельные;
- многошпиндельные.
Многошпиндельные станки часто используются в электротехнической промышленности для изготовления печатных плат. Также несколькими шпинделями оснащаются вертикально-сверлильные станки последних поколений. Это делается для увеличения производительности.
Расточные станки с ЧПУ
Расточные станки с ЧПУ (рис. 6) предназначены для обработки тел вращения, а также создания отверстий различной формы.
Рисунок 6. Расточной станок с ЧПУ.
Конструктивно расточные станки с ЧПУ состоят из станины, расточной головки со шпинделем и стола. Стол и головка имеют возможность перемещения под управлением программы.
Помимо основных операций, на этом типе металлорежущих станков выполняются следующие операции:
- сверление;
- торцевание;
- развертывание;
- зенкерование;
- шлифование;
- хонингование;
- точение фасонных отверстий.
Расточные станки с ЧПУ часто оснащаются дополнительной точкой опоры с противоположной шпинделю стороны. Это позволяет с высокой точность обрабатывать заготовки большой длины.
22.11.2018
Компьютер для ЧПУ станка — Системы станка ЧПУ
После принятия решения о приобретении лазерного или фрезерного станка с ЧПУ часто возникает вопрос о том, что еще необходимо докупить для начала работы. Сейчас мы не будем останавливаться на «мелочах», вроде расходных материалов, инструмента, вытяжек, компрессоров и прочего оборудования — большая часть всего необходимого, пусть и не всегда оптимально подобранного, уже есть в комплекте со станком. А вот практически никогда не дается поставщиками оборудования такая необходимая вещь, как компьютер, без которого функционирование любого станка с ЧПУ просто невозможно. Единственными исключениям из этого правила являются лазерные маркировщики (Fiber или CO2) и серьезные обрабатывающие центры со стойками (например Syntec).
Сразу надо оговориться — компьютер может использоваться как для подготовки УП (управляющей программы), так и для передачи ее в систему управления, либо для непосредственной передачи команд. Соответственно и выбор будет зависеть от оборудования и целей. Рассмотрим сначала ПК для сложных машиностроительных расчетов и составления программ для обработки 3D и 4D (балясины) моделей.
Наиболее часто используемое программное обеспечение это, конечно же, ArtCAM, популярный среди подавляющего числа рекламных и сувенирных компаний. Минимально для него вам потребуется процессор не ниже Core i5 и видеокарта среднего уровня — на 2017ый год это может быть nVidia GTX 1060 с 6ГБ памяти на борту. Оперативной памяти достаточно 8ГБ, с условием, что вы не планируете использовать совсем уж большие и сложные объекты. Вместо устаревшего уже жесткого диска (HDD) лучше использовать «твердотельник» SSD удобного вам объема, что здорово ускорит работу всей системы и непосредственно вашего ПО.
Если же ваша компания занимается выпуском высокоточных и сложных изделий из твердых материалов, вплоть до стали, либо т.н. машиностроительных деталей, то лучшим выбором ПО для вас будет PowerMill или российский аналог от суровых челябинских программистов SprutCAM. Пусть он немного уступает по возможностям «старшему брату», но зато намного дешевле, постоянно развивается и имеет отличную русскоговорящую техподдержку.
В любом случае, для использования такого ПО вам потребуется процессор семейства Core i7, причем лучше старшей линейки с 6 или 8 ядрами, видеокарта уровня nVidia GTX 1080Ti и не стоит экономить на оперативной памяти — 32Гб буде
Что такое обработка с ЧПУ? | Всеобъемлющее руководство
Обработка с ЧПУ — это производственный процесс, в котором предварительно запрограммированное компьютерное программное обеспечение определяет движение заводских инструментов и оборудования. Этот процесс можно использовать для управления целым рядом сложного оборудования, от шлифовальных и токарных станков до фрезерных и фрезерных станков. При обработке с ЧПУ задачи трехмерной резки могут быть выполнены с помощью одного набора подсказок.
Сокращенно от «компьютерного числового управления», процесс ЧПУ работает в отличие от — и, таким образом, отменяет — ограничения ручного управления, когда операторы, работающие в режиме реального времени, должны запрашивать и направлять команды обрабатывающих инструментов с помощью рычагов, кнопок и колес.Для наблюдателя система ЧПУ может напоминать обычный набор компьютерных компонентов, но программы и консоли, используемые при обработке с ЧПУ, отличают ее от всех других форм вычислений.
Как работает обработка с ЧПУ?
Когда система ЧПУ активирована, желаемые резы запрограммированы в программное обеспечение и продиктованы соответствующим инструментам и оборудованию, которые выполняют размерные задачи, как указано, во многом как робот.
При программировании с ЧПУ генератор кода в системе счисления часто предполагает, что механизмы безупречны, несмотря на возможность ошибок, которая возрастает, когда станок с ЧПУ направляет резку в более чем одном направлении одновременно.Размещение инструмента в системе числового программного управления описывается серией входных данных, известных как программа обработки детали.
На станке с ЧПУ программы вводятся через перфокарты. Напротив, программы для станков с ЧПУ загружаются в компьютеры через небольшие клавиатуры. Программирование ЧПУ сохраняется в памяти компьютера. Сам код пишут и редактируют программисты. Поэтому системы ЧПУ предлагают гораздо более широкие вычислительные возможности. Лучше всего то, что системы ЧПУ ни в коем случае не статичны, поскольку новые подсказки могут быть добавлены к уже существующим программам с помощью измененного кода.
В ЧПУ станками управляют с помощью числового программного управления, при этом программное обеспечение предназначено для управления объектом. Язык, лежащий в основе обработки с ЧПУ, также называют G-кодом, и он написан для управления различными режимами работы соответствующего станка, такими как скорость, скорость подачи и координация.
По сути, обработка с ЧПУ позволяет предварительно программировать скорость и положение функций станка и запускать их с помощью программного обеспечения в повторяющихся, предсказуемых циклах, и все это с небольшим участием оператора.Благодаря этим возможностям процесс был принят во всех сферах производственного сектора и особенно важен в областях производства металла и пластика.
Для начала создается двухмерный или трехмерный чертеж САПР, который затем переводится в компьютерный код для выполнения системой ЧПУ. После того, как программа введена, оператор выполняет ее пробный запуск, чтобы убедиться в отсутствии ошибок в кодировании.
Системы обработки с открытым / замкнутым циклом
Управление положением определяется через систему с обратной или обратной связью.В первом случае сигнализация проходит в одном направлении между контроллером и двигателем. В системе с обратной связью контроллер может получать обратную связь, что делает возможным исправление ошибок. Таким образом, система с обратной связью может исправить неравномерность скорости и положения.
При обработке с ЧПУ движение обычно направлено по осям X и Y. Инструмент, в свою очередь, позиционируется и управляется с помощью шаговых или серводвигателей, которые повторяют точные движения, определенные G-кодом.Если сила и скорость минимальны, процесс можно запускать через управление без обратной связи. Для всего остального необходимо регулирование с обратной связью, чтобы обеспечить скорость, стабильность и точность, необходимые для промышленных применений, таких как слесарные работы.
Обработка с ЧПУ полностью автоматизирована
В современных протоколах ЧПУ производство деталей с помощью предварительно запрограммированного программного обеспечения в основном автоматизировано. Размеры данной детали задаются с помощью программного обеспечения для автоматизированного проектирования (САПР), а затем преобразуются в фактический готовый продукт с помощью программного обеспечения для автоматизированного производства (CAM).
Для любой данной заготовки может потребоваться множество станков, например сверла и фрезы. Чтобы удовлетворить эти потребности, многие современные машины объединяют несколько различных функций в одной ячейке. В качестве альтернативы установка может состоять из нескольких машин и набора роботизированных рук, которые передают части из одного приложения в другое, но все это контролируется одной и той же программой. Независимо от настройки, процесс ЧПУ позволяет обеспечить единообразие производства деталей, которое было бы трудно, если не невозможно, воспроизвести вручную.
Самые ранние станки с числовым программным управлением относятся к 1940-м годам, когда двигатели впервые были использованы для управления движением уже существующих инструментов. По мере развития технологий механизмы были усовершенствованы аналоговыми компьютерами и, в конечном итоге, цифровыми компьютерами, что привело к развитию обработки с ЧПУ.
Подавляющее большинство современных арсеналов ЧПУ полностью электронные. Некоторые из наиболее распространенных процессов под управлением ЧПУ включают ультразвуковую сварку, пробивку отверстий и лазерную резку. Наиболее часто используемые станки в системах ЧПУ включают следующие:
Станки с ЧПУ
Фрезерные станки с ЧПУмогут работать по программам, состоящим из цифровых и буквенных подсказок, которые направляют детали на различные расстояния.Программирование, используемое для станка, может быть основано либо на G-коде, либо на каком-то уникальном языке, разработанном производственной группой. Базовые фрезы состоят из трехосевой системы (X, Y и Z), хотя большинство новых фрез могут иметь три дополнительных оси.
Станки токарные
На токарных станках детали режутся в круговом направлении с помощью сменных инструментов. Благодаря технологии ЧПУ резание на токарных станках выполняется с высокой точностью и скоростью. Токарные станки с ЧПУ используются для создания сложных конструкций, которые были бы невозможны на версиях станка с ручным управлением.В целом функции управления фрезерных и токарных станков с ЧПУ аналогичны. Как и в случае с предыдущим, токарные станки могут управляться G-кодом или уникальным запатентованным кодом. Однако большинство токарных станков с ЧПУ состоит из двух осей — X и Z.
Плазменные резаки
В аппарате плазменной резки материал разрезается плазменной горелкой. Этот процесс в первую очередь применяется к металлическим материалам, но может также применяться и на других поверхностях. Чтобы обеспечить скорость и высокую температуру, необходимые для резки металла, плазма создается за счет сочетания сжатого воздуха, газа и электрической дуги.
Машины электроэрозионные
Электроэрозионная обработка (EDM), которую также называют штамповкой и искровой обработкой, представляет собой процесс формования заготовок определенной формы с помощью электрических искр. При электроэрозионной обработке между двумя электродами возникают токовые разряды, в результате чего удаляются участки данной заготовки.
Когда пространство между электродами становится меньше, электрическое поле становится более интенсивным и, следовательно, более сильным, чем диэлектрик. Это позволяет току проходить между двумя электродами.Следовательно, каждый электрод удаляет части детали. Подтипы EDM включают:
- Wire EDM , в котором искровая эрозия используется для удаления частей из электронопроводящего материала.
- Sinker EDM, при котором электрод и деталь пропитываются диэлектрической жидкостью с целью формирования детали.
В процессе, известном как промывка, обломки каждой готовой заготовки уносятся жидким диэлектриком, который появляется после прекращения тока между двумя электродами и предназначен для устранения любых дополнительных электрических зарядов.
Водоструйные резаки
При обработке с ЧПУ струи воды — это инструменты, которые режут твердые материалы, такие как гранит и металл, с применением воды под высоким давлением. В некоторых случаях вода смешивается с песком или другим сильным абразивным веществом. С помощью этого процесса часто формируются заводские детали машин.
Водяные форсунки используются в качестве альтернативы для охлаждения материалов, которые не выдерживают теплоемких процессов других станков с ЧПУ. Таким образом, водоструйные форсунки используются в ряде секторов, таких как аэрокосмическая и горнодобывающая промышленность, где этот процесс эффективен для резьбы и резки, а также других функций.Гидравлические резаки также используются в тех случаях, когда требуется очень сложный разрез материала, поскольку отсутствие тепла предотвращает любые изменения внутренних свойств материалов, которые могут возникнуть в результате резки металла по металлу.
Как показали многочисленные видео-демонстрации станков с ЧПУ, система используется для выполнения высокодетальных вырезов металлических деталей для промышленного оборудования. В дополнение к вышеупомянутым станкам в системах ЧПУ используются следующие инструменты и компоненты:
- Вышивальные машины
- Фрезерный станок по дереву
- Перфораторы револьверные
- Проволочно-гибочные станки
- Пенорезы
- Станки лазерной резки
- Цилиндрические шлифовальные машины
- 3D принтеры
- Стеклорезы
Когда на заготовке необходимо выполнить сложные разрезы на разных уровнях и под разными углами, все это можно выполнить за считанные минуты на станке с ЧПУ.Пока машина запрограммирована с помощью правильного кода, функции машины будут выполнять шаги, продиктованные программным обеспечением. Если все закодировано в соответствии с дизайном, продукт с высокой детализацией и технологической ценностью должен появиться после завершения процесса.
Рабочие режимы ЧПУ — Helman CNC
от Helman Jr.
Каждый станок с ЧПУ имеет несколько режимов, или я называю это стандартными рабочими режимами, такими как автоматический режим, режим одиночного блока, MDI (ручной ввод данных) и толчковый режим и т. Д. будет больше режимов, но в основном это будут режимы, специфичные для станков с ЧПУ или управления ЧПУ.
Рабочие режимы ЧПУ Jog Mode MDI Mode Авто режим Single Block Mode
Давайте узнаем, что это за режимы ЧПУ и что они делают.
Толчковый режим станка с ЧПУ
Толчковый режим станка с ЧПУ — один из наиболее часто используемых режимов ЧПУ. Толчковый режим в основном используется для перемещения каретки станка с ЧПУ (или каретки станка с ЧПУ), например, перемещения оси станка с ЧПУ, например ось x ось z. Это перемещение оси может осуществляться с помощью специальных клавиш оси или с помощью маховика станка с ЧПУ .
Станок с ЧПУ, режим MDI или режим MDA
Станок с ЧПУ Режим MDI (ручной ввод данных) или режим MDA (ручной режим данных автоматически) можно назвать полуавтоматическим режимом.Режим cnc MDI или MDA в основном используется для индексирования инструментов или для выполнения одного блока кода cnc (на некоторых моделях cnc, таких как sinumerik 840D, вы можете выполнять многоблочную программу cnc в режиме MDA). M-коды cnc могут выполняться в режиме MDI или MDA. Вы даже можете вращать шпиндель станка с ЧПУ до определенного числа оборотов в минуту в режиме MDI или MDA.
Одноблочный режим станка с ЧПУ
Программа ЧПУ состоит из программных блоков ЧПУ . Программные блоки ЧПУ пронумерованы, например, N10, N20, N30 и так далее.В режиме одиночного блока станка с ЧПУ, когда вы нажимаете кнопку запуска цикла на панели управления станка с ЧПУ будет выполнен только один блок программы с ЧПУ, и каретка станка или каретка станка остановятся, или вы можете сказать, что подача режущего инструмента станка с ЧПУ будет приостановлена, но помните, что это не означает, что станок с ЧПУ полностью останавливается, только движение оси станка с ЧПУ будет остановлено, и все другие функции, такие как охлаждение и шпиндель , будут продолжать работать. продолжит вращаться.Короче говоря, режим одиночного блока станка с ЧПУ не влияет на вращение шпинделя станка, но он будет удерживать подачу инструмента только после выполнения программного блока с ЧПУ. И если вы снова нажмете кнопку запуска цикла, будет выполнен следующий программный блок программы ЧПУ, и машина снова будет в режиме ожидания после завершения этого блока.
Станок с ЧПУ в автоматическом или автоматическом режиме
Вы редко увидите станок с ЧПУ производственный цех из автоматический режим станка с ЧПУ .Наиболее часто используемый режим на станке с ЧПУ (на некоторых элементах управления, таких как Sinumerik 840D, на панели управления станка есть кнопка настройки, которая при выключении станка будет только в автоматическом режиме, и вы не можете изменять режимы). В автоматическом режиме станка с ЧПУ, когда вы нажимаете кнопку запуска цикла на панели управления станка , вся программа с ЧПУ будет выполнена. Для запуска станка с ЧПУ в автоматическом режиме на некоторых станках с ЧПУ есть некоторые условия, например, дверца защитного ограждения станка с ЧПУ должна быть закрыта.
Краткое описание станков с ЧПУ и принципов их работы [McNeel Wiki]
Основы ЧПУ
Чтобы лучше понять проблемы, связанные с успешным использованием ваших данных Rhino для обработки с ЧПУ или операций типа резки, вам необходимо понять процесс ЧПУ и то, как он работает. Надеюсь, этот небольшой праймер поможет.
Во-первых, пара определений
ЧПУ — Компьютерное числовое управление — Принимая оцифрованные данные, компьютер и программа CAM используются для управления, автоматизации и отслеживания движений станка.Станок может быть фрезерный, токарный, фрезерный, сварочный, шлифовальный, лазерный или водоструйный, штамповочный, робот или многие другие. Для более крупных промышленных машин компьютер обычно представляет собой встроенный контроллер. Но для большего количества машин любительского типа или после некоторых модификаций компьютер может быть внешним ПК. Контроллер ЧПУ работает вместе с рядом двигателей и компонентов привода для перемещения и управления осями станка, выполняя запрограммированные движения.На промышленных машинах обычно имеется сложная система обратной связи, которая постоянно контролирует и регулирует скорость и положение фрезы.
Настольные станки с ЧПУ — Есть много небольших настольных станков с ЧПУ в стиле моделистов и любителей. Как правило, они имеют меньший вес, менее жесткие, менее точные, медленные и менее дорогие, чем их промышленные аналоги, но могут хорошо работать для обработки предметов из более мягких материалов, таких как пластик, пена и воск. Некоторые настольные машины могут работать как принтер.У других есть собственная закрытая система команд и, возможно, даже специальное программное обеспечение CAM. Некоторые также принимают стандартный G-код в качестве входных данных. Некоторые настольные машины промышленного стандарта действительно существуют со специальными контроллерами для выполнения точных небольших работ.
CAM — Компьютерная обработка или производство. — Относится к использованию различных пакетов программного обеспечения для создания траекторий движения инструмента и кода УП для запуска станка с ЧПУ на основе данных трехмерной компьютерной модели (CAD). Когда они используются вместе, это обычно называется CAD / CAM.
Примечание: CAM фактически не запускает станок с ЧПУ, а просто создает код для него. Это также не автоматическая операция, которая импортирует вашу модель САПР и выдаёт правильный код УП. CAM-программирование, как и 3D-моделирование, требует знаний и опыта в запуске программы, разработке стратегий обработки и знании того, какие инструменты и операции использовать в каждой ситуации для получения наилучших результатов. В то время как существуют простые программы, которые неопытный пользователь может начать без особых трудностей, более сложные модели потребуют вложений времени и денег, чтобы стать профессионалом.
Код УП — специальный относительно простой компьютерный язык, который может понять и выполнить станок с ЧПУ. Эти языки изначально были разработаны для программирования деталей непосредственно с клавиатуры станка без помощи CAM-программы. Они сообщают станку, какие движения выполнять, одно за другим, а также управляют другими функциями станка, такими как скорость шпинделя и подачи, охлаждающая жидкость. Самый распространенный язык — это G-code или ISO code , простой буквенно-цифровой язык программирования, разработанный для самых первых станков с ЧПУ в 70-х годах.
Постпроцессор — Хотя G-код считается стандартом, каждый производитель может изменять определенные части, такие как вспомогательные функции, создавая ситуацию, когда G-код, созданный для одной машины, может не работать для другой. Есть также много производителей машин, таких как Heidenhain или Mazak, которые разработали свои собственные языки программирования. Таким образом, для преобразования вычисленных внутри программного обеспечения CAM путей в конкретный код УП, который может понять станок с ЧПУ, существует программное обеспечение промежуточного программного обеспечения, называемое постпроцессором.После правильной настройки постпроцессор выводит соответствующий код для выбранной машины, так что, по крайней мере, теоретически любая CAM-система может выводить код для любой машины. Постпроцессоры могут быть бесплатными с системой CAM или за дополнительную плату.
Вот краткое изложение шагов, необходимых для получения цифровой модели на фрезерном станке с ЧПУ.
Станки с ЧПУ общего назначения
Станки с ЧПУ могут иметь несколько осей движения, и эти движения могут быть как линейными, так и вращательными.Многие машины имеют оба типа. Станки для резки, такие как лазеры или водоструйные станки, обычно имеют только две линейные оси, X и Y. Фрезерные станки обычно имеют не менее трех осей X, Y и Z и могут иметь больше осей вращения. Пятиосевой фрезерный станок — это станок с тремя линейными осями и двумя поворотными, что позволяет фрезу работать в полусфере на 180 градусов, а иногда и в большем количестве. Также существуют пятиосевые лазеры. Рука робота может иметь более пяти осей.
Некоторые ограничения станков с ЧПУ
В зависимости от возраста и сложности станки с ЧПУ могут быть ограничены возможностями своих систем управления и приводов.Большинство контроллеров ЧПУ понимают только движения по прямой и дуги окружности. Во многих машинах дуги также ограничиваются главными плоскостями XYZ. Движения поворотной оси можно рассматривать как линейные перемещения, просто градусы вместо расстояния. Чтобы создать дуговые или линейные перемещения под углом к главным осям, две или более оси должны интерполироваться (перемещаться точно синхронно) вместе. Линейные и поворотные оси также могут интерполироваться одновременно. В случае пятиосевых станков все пять должны быть идеально синхронизированы — задача не из легких.
Скорость, с которой контроллер машины может принимать и обрабатывать входящие данные, передавать команды в систему привода и контролировать скорость и положение машины, имеет решающее значение. Очевидно, что старые и менее дорогие машины менее способны к этому, примерно так же, как старый компьютер будет работать хуже и медленнее (если вообще) в сложных задачах, чем новый.
Сначала интерпретируйте 3D и сплайновые данные
Типичная проблема заключается в том, как настроить файлы и выполнить программирование CAM, чтобы машина, выполняющая ваши детали, работала с данными плавно и эффективно.Поскольку большинство ЧПУ понимают только дуги и линии, любую форму, не описываемую этими объектами, необходимо преобразовать во что-то пригодное для использования. Типичные вещи, которые необходимо преобразовать, — это сплайны, то есть общие кривые NURBS, которые не являются дугами или линиями, и 3D-поверхности. Некоторые настольные системы машин также не могут распознавать дуги окружности, поэтому все должно быть преобразовано в полилинии.
Сплайны можно разбить на серию сегментов линии, серию касательных дуг или их комбинацию.Вы можете представить первый вариант как серию хорд на сплайне, касающуюся сплайна на каждом конце и имеющую определенное отклонение посередине. Другой способ — преобразовать сплайн в полилинию. Чем меньше сегментов вы используете, тем грубее будет приближение и тем более граненым будет результат. Более точное увеличение увеличивает плавность приближения, но также значительно увеличивает количество сегментов. Вы можете представить себе, что серия дуг может аппроксимировать ваш шлиц в пределах допуска с меньшим количеством более длинных частей.Это основная причина, по которой вы предпочитаете преобразование дуги простому преобразованию ломаной линии, особенно если вы работаете со старыми машинами. С более новыми проблемами меньше.
Представьте себе поверхности как тот же вид сплайнового приближения, просто многократно умноженный в поперечном направлении с промежутком между ними (обычно это называется ступенчатым переходом). Как правило, поверхности создаются с использованием всех линейных сегментов, но бывают ситуации, когда также можно использовать дуги или комбинацию линий и дуг.
Размер и количество сегментов определяются требуемой точностью и выбранным методом и напрямую влияют на выполнение. Слишком много коротких сегментов заглушат некоторые старые машины, а слишком мало сделают деталь граненой. Обычно это приближение выполняется в системе CAM. С опытным оператором, который знает, что нужно пользователю и с чем может справиться машина, это обычно не проблема. Но некоторые системы CAM могут не обрабатывать шлицы или определенные типы поверхностей, поэтому вам может потребоваться сначала преобразовать объекты в программе CAD (Rhino), прежде чем переходить в CAM.Процесс перевода из CAD в CAM (через нейтральный формат, такой как IGES, DXF и т. Д.) Также может иногда вызывать проблемы, в зависимости от качества функций импорта / экспорта программ.
Общие условные обозначения, используемые при описании процедур ЧПУ
Ваш проект может быть:
2 оси , если вся резка выполняется в одной плоскости. В этом случае резак не может перемещаться в Z (вертикальной) плоскости. Как правило, оси X и Y могут интерполироваться одновременно для создания угловых линий и дуг окружности.
2.5 Ось , если вся резка выполняется полностью в плоскостях, параллельных главной плоскости, но не обязательно на той же высоте или глубине. В этом случае резак может перемещаться в плоскости Z (вертикальной) для изменения уровней, но не одновременно с движениями X, Y. Исключением может быть то, что фреза может выполнять интерполяцию по спирали, то есть делать круг по X, Y, одновременно перемещаясь по Z, чтобы сформировать спираль (например, при фрезеровании резьбы).
Подмножество вышесказанного состоит в том, что станок может одновременно интерполировать любые 2 оси, но не 3.Это делает возможным ограниченное количество 3D-объектов, например, путем вырезания в плоскостях XZ или YZ, но гораздо более ограничено, чем полная 3-осевая интерполяция.
3 оси , если резка требует одновременного контролируемого движения осей X, Y, Z, что требуется для большинства поверхностей произвольной формы.
4 оси , если он включает в себя указанное выше плюс 1 перемещение по оси вращения. Есть две возможности: 4-х осевая одновременная интерполяция (также известная как истинная 4-я ось).Или просто позиционирование по 4-й оси, где 4-я ось может перемещать деталь между 3-х осевыми операциями, но фактически не перемещается во время обработки.
5 осей , если он включает в себя вышеуказанное плюс 2 перемещения по оси вращения. Помимо истинной 5-осевой обработки (5 осей, перемещающихся одновременно во время обработки), вы также часто имеете 3 плюс 2 или 3-осевую обработку + только позиционирование 2 отдельных осей, а также в более редких случаях 4 плюс 1 или непрерывную 4 осевая обработка + только одиночное позиционирование 5-й оси.Сложно, не правда ли …
–МСХ 28.10.07
Оператор станков с ЧПУ — зарплата, как стать, описание работы и лучшие школы
Следующие должностные обязанности являются общими для лиц, выполняющих роль операторов станков с ЧПУ:
- Ввод технических характеристик продукции в станки с ЧПУ
- Отрегулируйте настройки скорости и элементы управления для обеспечения качества производимой продукции
- Мониторинг станков с ЧПУ во время изготовления деталей и изделий
- Тестирование и проверка произведенной продукции на соответствие спецификациям
- Соблюдайте строгие правила техники безопасности для обеспечения безопасной эксплуатации тяжелой техники
День из жизни
На работе оператор станка с ЧПУ отвечает за использование устройств числового программного управления (ЧПУ) для производства инструментов, деталей и другой продукции.Станки с ЧПУ очень универсальны, и операторы могут создавать сложные формы из таких материалов, как пластик и металл. Хотя машины чрезвычайно полезны, только опытный оператор сможет использовать свои знания, чтобы обеспечить эффективное и действенное формование продукта.
Для оптимизации производства оператор станка с ЧПУ должен внести ряд корректировок в зависимости от того, что производится. Такие факторы, как тип используемого материала, настройки скорости и другие элементы управления, могут повлиять на общее качество производства, но опытный оператор станка с ЧПУ определит правильные настройки для поддержания максимальной производительности.Операторы станков с ЧПУ будут проводить выборочные проверки, чтобы гарантировать, что качество не будет нарушено.
Большинство операторов станков с ЧПУ работают на производственном предприятии корпоративного или крупного производителя и могут использовать набор станков на каждом этапе процесса, от создания схемы до изготовления и обеспечения качества конечного продукта. Автоматизация может сокращать общее количество рабочих мест на станках с ЧПУ, доступных в Соединенных Штатах, но, безусловно, все еще существует рынок для талантливых операторов с их уникальными способностями.
Типовой график работы
Операторы станков с ЧПУ обычно работают полный рабочий день, но часто требуется посменная работа. В то время как некоторые операторы станков с ЧПУ могут выполнять свои обязанности в обычные рабочие часы, тем, кто работает на мощных производственных объектах, которые производят продукцию круглосуточно, могут потребоваться вторую, третью или выходные смены.
Типичные работодатели
Операторы станков с ЧПУ обычно работают на производстве в различных отраслях, включая производителей инструментов, производителей автозапчастей и механические цеха.
Что такое станок с ЧПУ и принцип работы станка с ЧПУ ｜ MACH
Что такое станок с ЧПУ?
Теперь, когда мы увидели, что такое станок с ЧПУ и его различные части, стало легче понять, что такое станок с ЧПУ. ЧПУ — это сокращенная форма компьютерного числового управления. Мы видели, что станок с ЧПУ работает по программе инструкций, подаваемых в блок управления станка. Станок с ЧПУ состоит из мини-компьютера или микрокомпьютера, который действует как блок управления станка.В то время как в станке с ЧПУ программа вводится в перфокарты, в станках с ЧПУ программа инструкций подается непосредственно в компьютер через небольшую плату, аналогичную традиционной клавиатуре.
В станке с ЧПУ программа хранится в памяти компьютера. Программист может легко писать коды и редактировать программы в соответствии с требованиями. Эти программы можно использовать для разных частей, и их не нужно повторять снова и снова.
По сравнению со станком с ЧПУ, станок с ЧПУ предлагает большую гибкость и вычислительные возможности.Новые системы могут быть включены в контроллер ЧПУ, просто перепрограммировав устройство. Из-за своей мощности и гибкости станки с ЧПУ называются ЧПУ с программным управлением.
Как работает станок с ЧПУ?
Станок с ЧПУ состоит из компьютера, в который загружается программа для резки металла в соответствии с требованиями. Все процессы резки, которые должны быть выполнены, и все окончательные размеры вводятся в компьютер через программу. Таким образом, компьютер знает, что именно нужно делать, и выполняет все процессы резки.Станок с ЧПУ работает как робот, которому нужно загружать программу, и он следует всем вашим инструкциям.
Некоторые из распространенных станков, которые могут работать на ЧПУ: токарные, фрезерные, сверлильные и т. Д. Основная цель этих станков — удалить часть металла, чтобы придать ему правильную форму, такую как круглая, прямоугольная, и т. д. При использовании традиционных методов эти машины обслуживаются операторами, которые являются экспертами по эксплуатации этих машин. Большинство работ требует точной обработки, и оператор должен быть достаточно опытным, чтобы выполнять точные работы.В станках с ЧПУ роль операторов сведена к минимуму. Оператору нужно просто ввести программу инструкций в компьютер, загрузить необходимые инструменты в машину, а остальная работа будет выполняться компьютером автоматически. Компьютер дает команду станку выполнять различные операции обработки в соответствии с программой инструкций, подаваемой оператором.
Вам не нужно беспокоиться о точности работы; все станки с ЧПУ разработаны с очень высокой точностью.Фактически, в наши дни для большинства прецизионных работ станок с ЧПУ является обязательным. Когда ваша работа закончена, вам даже не нужно ее снимать, машина сделает это за вас, и она сама подберет следующее задание. Таким образом, ваша машина может выполнять производственные работы все 24 часа в сутки без необходимости тщательного контроля, конечно, вам придется изначально загружать ее с помощью программы и поставлять необходимое сырье.
Большинство производственных компаний сейчас оснащены станками с ЧПУ, поскольку рынки стали очень конкурентными; однако получить опыт работы с этими машинами становится довольно сложно.Даже операторы станков в наши дни предпочитают управлять станком путем программирования, а не вручную. В большинстве институтов по обучению станкам новых операторов обучают ручной обработке, а также обработке с ЧПУ и программированию.
Что такое станок с ЧПУ? [Лучшее руководство по закупке ЧПУ 2021]
Что такое станок с ЧПУ#. Что такое станок с ЧПУ
Станок с числовым программным управлением или станком с ЧПУ обеспечивает автоматическое управление обрабатывающими инструментами и 3D-принтерами с помощью компьютера.Станок с ЧПУ используется для сборки процедуры, в которой предварительно настроенное компьютерное программирование направляет разработку устройств и оборудования промышленного объекта. Процедура может использоваться для управления комплексом сложного оборудования, от процессоров и машин до фабрик и маршрутизаторов. При обработке с ЧПУ задания трехмерной резки можно обрабатывать в отдельных подсказках.
#. Работа станка с ЧПУ
Работа станка с ЧПУВ момент, когда система ЧПУ вводится в действие, идеальные разрезы настраиваются в продукт и направляются на соответствующие инструменты и устройства, которые завершают размерные задачи, как указано, как это сделал бы робот.
При программировании ЧПУ генератор кода внутри числовой структуры будет регулярно ожидать, что системы не содержат недостатков или дефектов, независимо от вероятности грубых ошибок, что весьма возможно в любой момент, когда станок с ЧПУ скоординирован для резки более чем в одном направлении на в то же время. Расположение устройства в системе числового программного управления определяется последовательностью входных данных, известной как программа обработки детали.
На станке с ЧПУ программы вводятся с помощью перфокарт.Парадоксально, но проекты станков с ЧПУ выполняются на ПК, а не на маленьких консолях. ЧПУ, пишущие компьютерные программы, хранятся в памяти ПК. Сам код составляется и изменяется программистами. Соответственно, фреймворки ЧПУ предлагают несомненно более широкий вычислительный предел. Самое приятное то, что фреймворки ЧПУ никоим образом не статичны, поскольку более современные запросы могут быть добавлены в предыдущие проекты с помощью обновленного кода.
Приложения
Станок с ЧПУ используется для выполнения высокодетальных и гранулированных вырезов металлических деталей для промышленного оборудования.Это также полезно при создании дополнительных инструментов и компонентов, используемых в системах ЧПУ, таких как:
- Круглошлифовальные машины
- Проволочно-гибочные станки
- Пенорезы
- Перфораторы револьверные
- Станки лазерной резки
- 3D принтеры
- Стеклорезы
- Вышивальные машины
- Фрезерный станок по дереву
#. Различные типы станков с ЧПУ
Первые машины с числовым программным управлением относятся к 1940-м годам, когда двигатели впервые были использованы для управления разработкой предыдущих устройств.По мере продвижения инноваций компоненты были модернизированы с помощью простых ПК и, наконец, компьютеризированных ПК, что дало толчок развитию обработки с ЧПУ. Часть более обычных форм с ЧПУ включает ультразвуковую сварку, перфорацию отверстий и лазерную резку. Типы машин включают
- Фрезы с ЧПУ
Установки с ЧПУ лучше всего подходят для работы с программами, которые содержат подсказки на основе цифр и букв, которые помогают деталям в различных разделениях.
- Машины
На машинных станках детали режутся обходным путем с помощью индексируемых устройств. Благодаря инновациям с ЧПУ резания, используемые станками, выполняются с точностью и высокой скоростью.
- Плазменные резаки
Плазменный резак используется, когда материал нужно резать плазменным светом. Эта процедура в основном применяется к металлическим материалам, однако может также использоваться на различных поверхностях.
- Гидравлические резаки
При обработке с ЧПУ водоструйные резаки — это инструменты, которые режут твердые материалы, такие как металлы и камни, с помощью воды под высоким давлением.Иногда воду смешивают с песком или другим твердым веществом, решающим решетку.
