Что такое станок чпу
Введение
Станки с ЧПУ (числовым программным управлением) – это автоматизированные станки-роботы, которые могут производить операции по заданной программе без непосредственного участия человека. Такие станки являются важной частью современной автоматизации, применение которой необходимо для сохранения рентабельности и получения прибыли предприятиями, так как является важным условием обеспечения качества и скорости производства.
В этой статье мы рассказываем о том, какие бывают станки с ЧПУ, приводим классификацию их видов и описываем возможности.
Источник: Spectron Manufacturing
Станок с ЧПУ – это сложная программно-аппаратная система, которая может преобразовать блок сырьевого (исходного) материала в сложную деталь для дальнейшего использования в более крупном механизме или машине.
Содержание
Что такое станок с ЧПУ и как он работает?
Фрезерный станок с ЧПУ, фото: etsy.com
Самыми простыми словами станок с ЧПУ – это станок с компьютерным управлением.
Аббревиатура ЧПУ обозначает числовое программное (компьютерное) управление. В ЧПУ-станке обрабатывающий инструмент и заготовка исходного материала управляются с помощью компьютерной программы.
Полный процесс обработки с ЧПУ зависит от CAD и CAM. CAD означает автоматизированное проектирование, а слово CAM — автоматизированное производство.
С помощью CAD-программы создается трехмерный дизайн объекта, который станок должен изготовить, и с помощью CAM-программы эта виртуальная модель превращается в реальный трехмерный объект.
Современные станки с ЧПУ отличаются высокой точностью воспроизведения и могут значительно сократить сроки поставок.
Обычно, когда речь заходит о станках с ЧПУ, имеются в виду станки используемые в сфере промышленного производства. Эти машины создают вещи которые мы используем каждый день. Примеры станков с ЧПУ многочисленны — сюда входят фрезеры, лазерные резаки, граверы, станки электроэрозионной резки, токарные станки, плазмотроны, водорезы и многие другие.
Гидроабразивный станок (водорез) с ЧПУ, фото: r-gar.net
Формально в их число входят и 3D-принтеры, но аддитивное и экстрактивное производство принято разделять, потому — когда мы говорим о станках с ЧПУ, то имеем в виду механизмы, создающие деталь вычитанием лишнего материала из заготовки, а не добавлением нового. Экстрактивные процессы в производстве принято называть механической обработкой, сокращенно — механобработкой.
Наряду с 3D-печатью обработка на станке с ЧПУ является наиболее распространенным методом для создания прототипов из файла цифрового программного обеспечения.
Подобно 3D-печати, ЧПУ использует цифровые модели объектов из файла Computer Aided Manufacturing (CAM) или Computer Aided Design (CAD). Станок с ЧПУ работает, как робот, которому необходимо предоставить инструкции, которые он анализирует и выполняет.
Сначала создается двухмерная или трехмерная цифровая модель будущего объекта из файла CAD (автоматизированное проектирование), затем кодируется компьютерная программа, которую станок с ЧПУ сможет понять.
Источник: CAD-CAM Software
Когда код загружен, оператор станка выполняет тест, чтобы убедиться что в коде нет ошибок. Этот процесс известен как &
Что такое ЧПУ и станки с ЧПУ? [2020 Easy Guide]
Краткая история ЧПУ
Первые коммерческие станки с ЧПУ были построены в 1950-х годах и работали на перфоленте. Хотя концепция сразу доказала, что она может сэкономить затраты, она была настолько отличной, что очень медленно завоевывала популярность у производителей.
Чтобы способствовать более быстрому внедрению, армия США купила 120 станков с ЧПУ и одолжила их различным производителям, чтобы они могли лучше познакомиться с идеей числового управления.К концу 50-х годов NC начал завоевывать популярность, хотя ряд проблем все еще оставался.
Например, g-код, почти универсальный язык ЧПУ, который мы имеем сегодня, не существует. Каждый производитель выдвигал свой собственный язык для определения числового управления или программ обработки деталей (программ, которые станки будут выполнять для создания детали).
1959 Станок с ЧПУ: Милуоки-Матик-II был первым станком с устройством смены инструмента…
В течение 1960-х годов ряд ключевых разработок быстро развился с помощью ЧПУ:
- Стандартный язык G-кода для программ обработки деталей. Происхождение g-кода восходит к MIT, примерно в 1958 году, когда он использовался в Лаборатории сервомеханизмов MIT.Альянс электронной промышленности стандартизировал g-код в начале 1960-х годов.
- САПР стал самостоятельным и начал быстро заменять бумажные чертежи и чертежников в 60-х годах. К 1970 году САПР стала достаточно крупной отраслью, в которой были такие игроки, как Intergraph и Computervision, с которыми я консультировался еще в студенческие годы.
- Мини-компьютеры, такие как DEC PDP-8 и Data General Nova, стали доступны в 60-х годах и сделали станки с ЧПУ более дешевыми и мощными.
К 1970 году экономика большинства западных стран замедлилась, а расходы на занятость росли.С 60-х годов, предоставив прочную технологическую базу, которая была необходима, ЧПУ взлетел и начал неуклонно вытеснять старые технологии, такие как гидравлические трассеры и ручная обработка.
американских компаний в основном начали революцию с ЧПУ, но они были чрезмерно сосредоточены на высоком уровне. Немцы первыми увидели возможность снизить цены на ЧПУ, и к 1979 году немцы продавали больше ЧПУ, чем американские компании. Японцы повторили ту же формулу в еще более успешной степени и отняли лидерство у немцев всего год спустя, к 1980 году.В 1971 году все 10 крупнейших компаний с ЧПУ были американскими, но к 1987 году остался только Цинциннати Милакрон, и они заняли 8 место.
В последнее время микропроцессорная технология сделала управление ЧПУ еще дешевле, что привело к появлению ЧПУ для хобби и персонального рынка ЧПУ.
Доступное оборудование с ЧПУ также проложило путь к использованию ЧПУ в прототипировании наряду с 3D-печатью. Ранее использование ЧПУ ограничивалось прежде всего производственными цехами.
Проект Enhanced Machine Controller, или EMC2, был проектом по внедрению контроллера ЧПУ с открытым исходным кодом, который был запущен NIST, Национальным институтом стандартов и технологий в качестве демонстрации.Некоторое время в 2000 году проект был передан в общественное достояние и Open Source, а EMC2 появился немного позже, в 2003 году.
Mach4 был разработан основателем Artsoft Арт Фенерти как ответвление ранних версий EMC для работы на Windows вместо Linux, что делает его еще более доступным для персонального рынка ЧПУ. ArtSoft, компания ArtSoft, была основана в 2001 году. Появление Mach4 впервые сделало ЧПУ доступным вне промышленных цехов.
Как программы EMC2 (теперь называемые LinuxCNC), так и программы Mach4 CNC сегодня живы и процветают, как и многие другие технологии ЧПУ.
Мы прошли долгий путь со времен старых числовых контрольных дней!
Что такое станок с ЧПУ: версия Cliff Notes
Вопрос: Что такое станок с ЧПУ?
Ответ: Станок с ЧПУ - это станок с компьютерным управлением.
Хорошо, я знаю, что вы говорите! Тим, вы не можете определить слово, используя одно и то же слово в определении. Ты прав. Если вы похожи на меня, меня бесит, когда люди определяют термин, используя этот термин в определении. Давайте более подробно рассмотрим вопросы «Что такое станок с ЧПУ?» для лучшего понимания.
Более полное определение
Станок с ЧПУ на самом базовом уровне - не что иное, как станок с компьютерным управлением. ЧПУ является аббревиатурой от компьютерного числового управления. Вы можете прочитать больше о числовом управлении здесь. Обычно, когда люди говорят о станках с ЧПУ, они имеют в виду станки, используемые в мире промышленного производства. Эти машины создают вещи, которые мы используем каждый день. Примеры включают мельницы, сверла, токарные станки, маршрутизаторы, плазменные и водоструйные резчики и многое другое.Почти любая машина, используемая для изготовления детали, которая управляется компьютером, квалифицируется как машина с ЧПУ. Естественно, все эти машины бывают разных форм и размеров. Многие из высокопроизводительных станков с ЧПУ стоят сотни тысяч долларов и весят много тонн. Однако по мере совершенствования технологии стоимость компонентов снижается. В свою очередь, стоимость сборки станка с ЧПУ снижается. Сейчас мы находимся в ценовой категории, где технология доступна для любителей и производителей выходных. Конечно, эти DIY машины не такие быстрые и мощные, как дорогая промышленная версия.Тем не менее, они открывают двери для действительно выходящих из дома возможностей производства.
Промышленный станок с ЧПУ, также называемый VMC - Вертикальный обрабатывающий центр
Зачем кому-то нужен или нужен станок с ЧПУ?
Брак компьютеров и техники позволяет нам быстро производить большое количество одинаковых деталей. Тем не менее, сохраняйте гибкость, чтобы сделать кучу разных деталей на одной машине. По сути, станок с ЧПУ может выполнять большинство задач, выполняемых с помощью ручного станка, в дополнение к тем, которые может выполнять только станок с ЧПУ.
Пример из реального мира…
Скажи, что ты хотел сделать разделочную доску. Традиционный метод заключается в распиловке необработанных пиломатериалов на настольную пилу и склеивании всех кусков вместе, образуя заготовку для разделочной доски. Как только клей высохнет, вы вырезаете форму. Если вам нужна квадратная или прямоугольная разделочная доска, это не проблема для ручного деревообрабатывающего инструмента. Но что, если вы хотите, чтобы на вашей разделочной доске был контур штата, в котором вы живете? Вам нужно будет найти контур вашего состояния, перенести форму на заготовку разделочной доски, а затем вручную обрезать линию, используя лобзик, спиральную пилу или копировальную пилу.Это вполне выполнимо, если вы делаете только один или два. Что происходит, когда ваш друг видит разделочную доску и хочет свою? Вы начинаете весь процесс снова с самого начала. Однако, если у вас есть маршрутизатор с ЧПУ, вы можете использовать его для вырезания формы состояния из заготовки разделочной доски.
Такая же разделочная доска сделана с фрезерным станком с ЧПУ.
Процесс будет выглядеть примерно так. Вместо того, чтобы копировать схему своего состояния на разделочную доску, вы загружаете схему в свой станок с ЧПУ.Подробнее о загрузке файлов на станок с ЧПУ мы поговорим позже. Вы делаете заготовку, как описано выше, но после ее завершения вы устанавливаете заготовку на станок с ЧПУ. Нажмите «запуск цикла» на фрезерном станке с ЧПУ, и станок автоматически вырезает фигуру. Именно здесь экономится время и усилия. Нет трассировки или распиловки. Просто сядьте и потягивайте вкусный напиток, пока машина работает. Затем, когда вашему следующему другу понадобится собственная разделочная доска, все, что вам нужно сделать, это сделать еще одну заготовку, настроить фрезерный станок с ЧПУ и снова нажать «цикл запуска».
Станки с ЧПУвеликолепны! Я мог и наблюдал за часами машин, выполняющих свою работу. Тем не менее, есть ограничения. Машины должны быть запрограммированы и будут делать только то, что им скажет оператор. Области применения, где требуется мастерство и мастерство, менее адаптированы к станкам с ЧПУ. Нередко станки с ЧПУ могут выполнять за мастера рутинную работу, позволяя им сосредоточиться на мастерстве своей работы.
Заключительные мысли
Как вам может помочь станок с ЧПУ? Позвольте мне знать в комментариях ниже.Обратите внимание, что если станок с ЧПУ подходит для вашего применения, я бы тоже хотел услышать об этом.
Спасибо за чтение. До следующей встречи…
Тим
,Что такое станки с ЧПУ? (с изображениями)
Станки с ЧПУ - это автоматизированные фрезерные устройства, которые производят промышленные компоненты без прямой помощи человека. Они используют закодированные инструкции, которые отправляются на внутренний компьютер, что позволяет фабрикам точно и быстро изготавливать детали. Существует много различных типов станков с ЧПУ, от сверл до плазменных резаков, поэтому их можно использовать для изготовления самых разных деталей. Хотя большинство из них используются в промышленности в производстве, есть также хобби-версии большинства машин, которые можно использовать в частных домах.
Станок с ЧПУ.Типы машин
Наиболее распространенными станками с ЧПУ являются фрезерные, токарные и шлифовальные станки.Фрезерные станки автоматически режут материалы, включая металл, с помощью режущего шпинделя, который может перемещаться в разные положения и на глубину в соответствии с инструкциями компьютера. В токарных станках используются автоматические инструменты, которые вращаются для формирования материала. Они обычно используются, чтобы сделать очень подробные сокращения в симметричных частях, таких как конусы и цилиндры.
USB-накопитель, на котором можно хранить планы для станков с ЧПУ.Шлифовальные машиныиспользуют вращающееся колесо для измельчения материалов и формования металла или пластика в желаемую форму. Их легко программировать, поэтому они обычно используются для проектов, которые не требуют той же точности, что и фрезы или токарные станки. Помимо этого, есть также фрезерные станки с ЧПУ, которые используются для резки различных материалов; а также программируемые 3D-принтеры; и револьверные пуансоны, которые используются для проделывания отверстий в металле или пластике.Эту технологию также можно использовать с различными типами резаков, в том числе работающих с водой, лазерами и плазмой.
Некоторые модели станков с ЧПУ были запрограммированы через дискеты.Программирование и эксплуатация
Код, используемый для программирования блоков ЧПУ, обычно называется G-Code.Он содержит информацию о том, где части машины должны быть расположены, и сообщает машине, где именно разместить инструмент. Другие инструкции сообщают машине дополнительные детали, такие как скорость, с которой должна работать деталь; насколько глубоко он должен резать, жечь или пробивать; и угол наклона автоматизированного инструмента. Большинство современных промышленных станков с ЧПУ связаны в сеть компьютеров и получают инструкции по эксплуатации и инструменту через файл программного обеспечения.
Промышленный станок для лазерной резки обычно управляется через интерфейс ЧПУ.Преимущества и недостатки
В промышленных условиях станки с ЧПУ могут быть объединены в целые ячейки инструментальных станков, которые могут работать независимо друг от друга. Они часто основаны на полностью цифровых разработках, что устраняет необходимость физического проектирования чертежей.Многие способны бегать несколько дней без вмешательства человека. На самом деле, некоторые из них настолько сложны, что могут связаться с мобильным телефоном оператора и отправить предупреждение в случае неисправности. Эти автоматизированные функции позволяют производить тысячи деталей с минимальным контролем и позволяют оператору выполнять другие задачи.
Кроме того, станок с ЧПУ может формировать детали с уровнем точности, который практически невозможен при использовании старых инструментов.На обычной фабрике рабочие должны управлять различными инструментами вручную, и ошибки являются общими, но машина может выполнять ту же задачу, не уставая, и работать без остановки. Это экономит много времени, а повышенная точность может помочь устранить отходы, поскольку существует меньше бракованных деталей, которые необходимо выбрасывать.
Несмотря на свои преимущества, станки с ЧПУ стоят дороже, чем станки более старых типов, что делает их недоступными для небольших операций.Они также дороги в ремонте и обслуживании. Кроме того, хотя они и ограничивают вероятность ошибок, они не устраняют их полностью, поскольку операции все равно могут программировать или работать на машине неправильно. Кроме того, эти машины должны обслуживаться квалифицированным персоналом с определенным типом обучения, который может быть недоступен во всех областях.
Разработка
Станки с ЧПУзначительно расширились с момента их первоначального внедрения в обрабатывающую промышленность.Самые ранние получали инструкции кода через встроенные контроллеры, что означало, что формат программирования не мог быть изменен. Более поздние модели были запрограммированы с помощью кабелей мэйнфреймов и дискет, что позволяло вносить изменения в программирование. Современные могут работать с файлами программного обеспечения, находящимися на компакт-дисках, USB-накопителях или передаваться по сети.
Операторы программируют координаты на станке с ЧПУ, и станок выполняет задачу с минимальным контролем.,
