Из чего состоит фрезерный станок с чпу по металлу

Обновлено: 04.10.2024

Технологии не стоят на месте, ими пользуются повсюду, в том числе и на производстве. Раньше фрезерные станки работали только в ручном режиме и требовали постоянного контроля со стороны человека. Теперь же появились фрезеры с ЧПУ , которые значительно облегчают процесс производства и обработки деталей. Расскажем подробнее о подобных станках.

Что это такое?

ЧПУ – числовое программное управление. Уже по названию можно судить, что станки с такой системой отличаются компьютеризированным управлением. Система самостоятельно выбирает и задает условия для нормального функционирования стола, шпинделя и суппорта в течение всего процесса работы станка. Контроль также осуществляется в автоматическом режиме – с помощью кодов G и M-типа.

СПРАВКА! Такие конструкции позволяют изготавливать детали без постоянного контроля человека. Однако для запуска все же нужен оператор.

Особенности и отличия от обычных станков

Сравнение обычных станков и станков с ЧПУ можно описать следующим образом:

Микрофрезерный станок идет отдельно в комплекте с блоком питания.
Движение оси во фрезере происходит только с помощью автоматической системы. В то время как на обычном станке все действия происходят вручную.
Все оси устройства могут объединяться в единую систему. А вот в обычном станке объединить оси просто невозможно.
При работе на станке с ЧПУ может быть большая нагрузка по сравнению с обычными аппаратами.
Техника с автоматическим управлением оснащена гидравлическими или пневматическими системами.
В автоматическом фрезерном станке предусмотрены устройства предохранения, в обычных станках такого нет.
При работе с системой ЧПУ можно добиться более точных деталей, которым практически не нужна дальнейшая обработка.
Автоматическое управление позволяет заниматься массовым производством и при этом не терять в качестве.

Для обработки каких материалов предназначены?

Фрезерное оборудование предназначено для различных видов обработки материала. Это может быть сверление, резка, точный расчет расстояний между отверстиями. При обработке могут быть использованы следующие материалы:

древесина;
керамика;
металлы (как черные, так и цветные);
материалы, выполненные из полимера;
камень (подходит и искусственный, и природный).

Фрезерный станок с ЧПУ по металлу: описание и конструкция

Конструкция фрезера с ЧПУ по металлу состоит из следующих частей:

Устройства ввода данных. Чаще всего используется три самых популярных разновидности: считыватель перфоленты, считыватель магнитных лент и компьютер, работающий через порт RS-232-C.
Блок управления. Считается сердцем устройства. Блок отвечает за все управление устройства. Система выполняет следующие функции: чтение инструкций кода, расшифровка инструкций, интерполяция, передача команд для движения; получение сигналов обратной связи; выполнение вспомогательных функций.
Исполнительный механизм. Обычно у таких станков подвижный шпиндель и стол. Это необходимо для того, чтобы была возможность контролировать положение детали и скорость ее обработки.
Система привода. В нее входят схемы усилителя, приводные моторы и шарико-винтовой подшипник.
Система обратной связи. Состоит из датчиков либо преобразователей. Иногда ее называют измерительной системой.
Пуль управления. Обычно в таком станке есть яркий большой дисплей, обеспечивающий удобство управления. На дисплее отображаются команды, программы и другие данные, необходимые для полноценной работы станка.

Принцип работы фрезера

Для запуска работы нужно только установить заготовку на рабочем столе и задать нужную программу. Потом автоматическая система будет выполнять все сама. Обработка заготовки производится за счет вращающейся фрезы, которая как раз и режет материал.

Преимущества

Основные достоинства нового вида оборудования:

Растет производительность. Это объясняется тем, что машинное время при производстве увеличивается.
Сокращение штата работников, поэтому и уменьшение затрат на оплату их труда. При работе с устройствами, оснащенными автоматическим управлением, нужны только операторы и контролеры.
Возможность создавать универсальные станки, предназначенные для различной обработки и реализации разных программ.
Повышение точности готовых деталей, отсутствие длительной последующей обработки (большая часть деталей выпускается уже полностью готовыми).
Затраты на предварительное проектирование и дальнейшее изготовление технологического оснащения снижаются.

Фрезерные станки с ЧПУ помогают человеку ускорить производство. При этом человеческие ресурсы используются в минимальном количестве. Такие устройства – отличный вариант для массового и точного производства.

Фрезерный станок с ЧПУ: устройство и принципы работы

Фрезерные станки с ЧПУ – это устройства, имеющие компьютерное управление процессами. До внедрения этой технологии станки управлялись механическим способом. На станках с СУПУ сервоприводами, приводящими аппарат в действие, управляет компьютер, поэтому постоянного внимания оператора процесс уже не требует.

Особенности устройства фрезерного станка с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ – аппарат, позволяющий быстро и качественно изготовить любые заготовки со сложными формами из любых твердых материалов – древесины, металлов, пластика и др. Оборудование с ЧПУ значительно упрощает процесс обработки изделий, снижая потребность в ручном труде до минимума.

Такой станок может выполнять следующие функции:

Фрезеровка.
Точение по заданным параметрам.
Расточка деталей.
Зенкерование.
Шлифовка.
Нанесение гравировки.

Компьютерные программы, разработанные для станков, полностью управляют процессом – от контроля за движениями обрабатывающего шпинделя до включения или выключения системы охлаждения в случае необходимости.

Фрезерный станок с ЧПУ имеет следующие конструктивные особенности:

Наличие станины, которая предназначена для крепления всех механических узлов и систем устройства.
Рабочий стол, который может перемещаться в двух направлениях – влево/вправо и вперед/назад.
Пульт управления. Крепится на специальном кронштейне и в большинстве станков может быть перемещен в наиболее удобное для оператора место.
Шпиндель. Эта деталь необходима для обеспечения качественного зажима ножа и придания ему вращения.
Колонна, на которой закреплен шпиндель. Может перемещаться в направлении вверх/вниз.
Защитные кожухи. Требуются для того, чтобы сделать процесс работы на станке максимально безопасным. Они предназначены для защиты оператора от попадания стружки и охлаждающей жидкости, которая попадает в рабочую область под давлением.
Дверца. Предназначена для обеспечения доступа в рабочую зону станка.
Магазин инструментов барабанного типа. Смена ножей происходит по команде управляющего софта.

Устройства для ввода данных

Предназначено для ввода оператором параметров программы обработки изделия на фрезерном станке.

Наиболее популярными устройствами ввода являются:

Считыватель перфоленты.
Считыватель магнитных лент.
Персональный компьютер.

Все они работают через порт формата RS-232-C.

Блок управления станком

Это сердце устройств с ЧПУ. Именно с помощью этого узла осуществляется все управление устройством. Функции управляющего блока:

Чтение и обработка инструкций, вводимых оператором.
Расшифровка кодов.
Интерполяция (может быть линейной, круговой или спиральной). Требуется для генерации движения осей станка.
Передача команд по управлению осями.
Получение и обработка сигналов обратной связи о положении и скоростях осей.
Управление дополнительными функциями – включение и выключение охлаждающей системы устройства, смена режущего инструмента, шпинделя и т. д.

ВАЖНО! Подсистема управления – центральная часть всего станка. Она предназначена для взаимодействия с оператором, контролирующим процесс обработки и чтения управляющих программ.

Системы управления могут быть двух типов:

Закрытыми, то есть имеющими собственные алгоритмы и циклы работы, о специфике которых производители не распространяют информацию. Отличаются повышенной надежностью.
Открытыми. Программное обеспечение таких устройств во многом повторяет софт, установленный на любой персональный компьютер. Их достоинствами являются доступность и небольшая стоимость электронных компонентов, большую часть из которых можно найти в любом компьютерном магазине.

Самые высокотехнологичные станки оснащены САМ-системой, которая позволяет полностью автоматизировать процесс написания управляющих программ непосредственно на станке. Яркими представителями таких станков являются системы ЧПУ серии MAPPS IV японских станков Mori Seiki. С их помощью операторы могут не только создать программу любого уровня сложности, но и провести ее полную проверку.

Исполнительный механизм

Исполнительный механизм станка включает в себя подвижный рабочий стол и шпиндель. Стол станка управляется движениями осей X и Y, а шпиндель – осью Z.

Подсистема приводов при этом включает в себя набор двигателей и винтовых передач, служащих для исполнения команд, поступающих из управляющей подсистемы – перемещения исполнительных органов станка по заданным осям.

Ходовые винты – важные компоненты исполнительной подсистемы. В сравнении со станками с ручным управлением они отличаются более высокой точностью, что позволяет минимизировать трение, возникающее при движении исполнительного органа и практически исключить появление люфтов. Устранение люфта крайне важно для работы станка, так как это позволяет обеспечить сверхточное позиционирование в пространстве и обеспечить качественное попутное фрезерование.

Двигатели – второй компонент подсистемы. Конструктивные особенности аппарата предусматривают наличие шаговых электродвигателей и серводвигателей.

Шаговые электродвигатели предназначены для преобразования электрических сигналов в дискретное механическое перемещение.

Система привода

Включает в себя:

Схемы усилителя.
Приводные двигатели.
Шарико-винтовой подшипник.

Управляющий блок передает сигналы схемам усилителя о необходимой скорости движения осей и о положении рабочих поверхностей. Затем исправляющие сигналы усиливаются и приводят в действие двигатели привода, передающие усилие шарико-винтовому подшипнику, который служит для настройки расположения рабочей поверхности стола.

Система обратной связи

Основными ее компонентами являются датчики, которые работают по принципу измерительной системы. Они постоянно осуществляют контроль за положением и скоростью ножа.

Блок управления принимает эти сигналы и генерирует новые на основании исчисления разницы между заданными и текущими параметрами, корректируя скорость и направление резки.

ВАЖНО! Основная задача системы обратной связи – обеспечение управляющей системы сведениями о реальном положении исполнительного органа фрезерного станка и о скорости, с которой работают его двигатели.

Пульт управления

Представляет собой дисплей, на котором отображаются команды, сигналы и другие сведения со станка. Закрепляется на кронштейне и может быть перемещен в удобное для оператора место.

Схема устройства фрезерного станка с ЧПУ

Как работает ЧПУ станок?

Процесс изготовления деталей на фрезерном станке с ЧПУ состоит из нескольких важных этапов.

Проработка дизайна изделия. С помощью специализированного ПО создается двух или трехмерная модель детали.
Создается программа для ЧПУ. В моделях, оснащенных САМ-системами, модель детали самостоятельно преобразовывается в g-код. В стандартных моделях программа разрабатывается оператором и подгружается в систему.
Следующий этап – настройка фрезерного станка. Процедура производится в несколько шагов:

Проверка комплектации. Нужно убедиться, что все технические жидкости присутствуют в достаточном объеме.
Проверьте рабочую зону и уберите лишние предметы с рабочей поверхности.
Включите компрессор и проверьте давление в системе.
Запустите станок, включив кнопку питания.
Загрузите инструменты в барабан в порядке, указанном в программе для ЧПУ.
Установите деталь в тиски или укрепите на рабочем столе аппарата.
Установите параметр коррекции исполнительного органа.
Загрузите программу ЧПУ в управляющий блок.

Фрезеровка. Перед тем как приступить к производству, следует сделать пробный прогон. После завершения работы выньте деталь из тисков и отключите станок от питания.

Современные компьютерные технологии активно внедряются в производство. Например, фрезерные станки с ЧПУ позволяют быстро и эффективно обработать любые участки изделий без привлечения ручного труда операторов. Сферу использования станка с ЧПУ при этом определяет его устройство и принцип работы, поэтому, перед тем как выбрать оборудование для предприятия, следует определиться с тем, какие изделия и из каких материалов на нем будут производиться.

Устройство фрезерного станка с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ получили широкое распространение и на крупных промышленных предприятиях, и в небольших компаниях. Вне зависимости от сложности и стоимости оборудования, общий принцип их действия одинаков — это механическая обработка детали автоматизированным электроинструментом, управляемым программой.

Узнайте из нашей статьи об особенностях конструкций ЧПУ-станков и порядке работы с ними.

Содержание

Особенности устройства и конструкции фрезерного станка с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ — это устройства для изготовления различных деталей из твердых материалов (пластик, дерево, металл). Главная особенность таких аппаратов — числовое программное управление (отсюда аббревиатура «ЧПУ»), которое обеспечивает автоматическую обработку любой сложности. Фрезерные станки с ЧПУ дороже устройств, работу на которых фрезеровщик выполняет вручную. Однако преимуществом ЧПУ-станков является высокая точность и скорость работы, а также минимальный уровень ошибок. Инвестиции в ЧПУ-станки быстро окупаются, благодаря высокому качеству получаемых с их помощью изделий.

Устройство фрезерного станка с ЧПУ в значительной степени похоже на механический аналог. Все узлы и механизмы крепятся на станине (1), обрабатываемая деталь фиксируется на рабочем столе (2). В зависимости от особенности конструкции, рабочий стол перемещается по направляющим (3) в продольном и/или поперечном направлении.

Для обработки заготовки используется фреза или другой режущий инструмент, который фиксируется в шпинделе (4). Для перемещения шпинделя в вертикальной плоскости используется колонна (5).

Цена станка с ЧПУ в значительной степени зависит от того, как реализован механизм перемещения шпинделя. Этот узел должен обладать точностью и плавностью хода в условиях длительной эксплуатации. Конструкция в дорогих аппаратах обладает повышенной виброустойчивостью.

Для удобной и безопасной эксплуатации фрезерного станка с ЧПУ в конструкции предусмотрены такие элементы:

дверца (6) — обеспечивает доступ оператора к рабочему столу;
магазин инструментов (8) — опциональный элемент для автоматической смены фрезы в станке;
защитные кожухи (7) — ограждают рабочую зону станка, тем самым препятствуя попаданию на рабочий стол посторонних предметов и предотвращая разбрасывание стружки вокруг станка.

У большинства станков есть пульт управления (9). Обычно он расположен на фронтальной части корпуса. Реализация пульта управления напрямую зависит от стоимости станка и сложности задач, для которых он предназначен. В общем случае, пульт состоит из дисплея (сенсорного или обычного) и кнопочного блока.

Фрезерный станок с ЧПУ может оснащаться различными механизмами, системами вентиляции (для отвода дыма из рабочей камеры), воздушного или водяного охлаждения режущего инструмента и т.д.

Станки с ЧПУ отличаются по конструктивным особенностям и, соответственно, цене. Самым очевидным различием является тип устройства ввода данных. В станках используются такие технологии:

Персональный компьютер или сеть предприятия;
Считыватель магнитных лент;
Считыватель перфолент.

Второй и третий тип чаще встречаются на устаревших промышленных станках и постепенно выходят из употребления, особенно третий. Для связи устройства для ввода данных с блоком управления используется порт формата RS-232-C.

Блок управления станком — ключевой элемент в конструкции станка с ЧПУ, он отдаёт команду узлам и анализирует результат работы, выполняя такие функции:

Обработка данных, полученных с устройства для ввода;
Формирование кодов для управления узлами станка;
Обработка сигналов обратной связи;
Выполнение дополнительных действий (смена режущего инструмента и т.д.).

Исполнительный механизм в станке с ЧПУ — это узлы, которые обеспечивают обработку детали. Рабочий стол отвечает за перемещение детали в горизонтальной плоскости, а шпиндель — за перемещение инструмента в вертикальной. Для обеспечения работы механизма необходимы двигатели и ходовые винты.

В конструкции станка с ЧПУ система привода получает команды от управляющего блока, после чего настраивает скорость и траекторию движения элементов исполнительного механизма. Система привода состоит из таких компонентов:

Схема усилителя;
Приводные двигатели;
Шарико-винтовой подшипник.

Система обратной связи станка анализирует в режиме реального времени точность перемещения режущего инструмента относительно обрабатываемой детали. Используя данные высокоточных датчиков, станок с ЧПУ может автоматически вносить коррективы в траекторию и скорость перемещения фрезы.

Пульт управления используется и для ввода задачи, и для наблюдения за выполнением этой задачи. Оператор может через пульт управления оперативно вносить коррективы или остановить процесс при необходимости.

Вышеперечисленные элементы конструкции обеспечивают эффективное взаимодействие оператора и техники. Причем вмешательство оператора в рабочий процесс минимизировано. На приведенной схеме оператор имеет доступ только к устройству ввода данных и к пульту управления. Все остальные процессы техника выполняет автономно.

Как работает ЧПУ-станок?

Работа на станке с ЧПУ состоит из нескольких этапов, в т.ч. обширного подготовительного. Чтобы загрузить проект на станок, необходимо сперва создать на компьютере модель детали в CAD-программе. Таким образом, этапы работы на станке с ЧПУ следующие:

Проектирование трехмерной детали на компьютере;
Использование программного обеспечения для трансформации трехмерной модели в список понятных ЧПУ-станку G-кодов;
Настройка станка:
Проверка правильности настройки оборудования и наличия лишних объектов в рабочей зоне оборудования;
Подключение при необходимости дополнительных устройств;
Проверочное включение на холостом ходу;
Установка необходимых инструментов;
Установка детали;
Загрузка проекта на станок.
Тестовая проверка работы станка с перемещением фрезы на высоте 5 см над поверхностью детали;
Изготовление детали.

Хоть устройство фрезерного станка с ЧПУ в механической части и напоминает старые аппараты, которые управляются вручную, для автоматической работы в их конструкцию добавлен компьютер, датчики и двигатели, что позволяет сделать изготовление деталей более быстрым, качественным — добиться высокой точности и повторяемости. Фрезерный и фрезерно-токарный станок с ЧПУ в современной промышленности — инструмент незаменимый.

Купите фрезерный станок с ЧПУ в Top 3D Shop — получите официальную гарантию и профессиональный сервис.

Устройство и принцип работы станков с ЧПУ, основы

Увеличение объемов производства требует автоматизации процессов, ведь с помощью этого экономится немало времени и ресурсов. Сегодня подробно разберем устройство и принцип работы станков с ЧПУ — одной из главных составляющих автоматизированного производства. О станках с ЧПУ и их работе читайте в этой статье.

Что такое станок с ЧПУ

Станки с ЧПУ — это станки с компьютерным управлением. До ЧПУ станки управлялись вручную механиками. С помощью ЧПУ компьютер управляет сервоприводами, которые приводят машину в действие.Таким образом, постоянного человеческого внимания не требуется, хотя для запуска станков все же необходимы операторы.

ЧПУ — это аббревиатура для термина “числовое программное управление”. В основе этого понятия — управление станком с помощью компьютера. Такие устройства являются своего рода роботами.

ЧПУ обработка — это производственный процесс, в котором изготовление деталей происходит под управлением компьютерных программ. Ранее станки работали на основе гидравлической системы, которая обеспечивала производство одинаковых деталей по шаблону. Сейчас же программы могут контролировать все, от движений обрабатывающего центра до скорости шпинделя, включения/выключения охладителя и прочих функций. Применение в станках ЧПУ значительно облегчает задачу массового производства деталей.

Существуют различные виды устройств с ЧПУ, включая 3D-принтеры, фрезерные и лазерные станки, машины для водоструйной и электроэрозионной обработки, электронные разрядные станки, маршрутизаторы с ЧПУ и т. д. Далее мы детально разберем, как работают станки с ЧПУ.

Программисты ЧПУ пишут программы обработки деталей, используя специальный язык программирования G-Code. Программа обработки детали создается либо посредством написания кода с нуля, либо с помощью специального ПО — CAM, которое преобразовывает чертеж детали, созданный в программах CAD, в G-код.

В течение длительного времени станки с ЧПУ использовались только в промышленности, из-за их высокой стоимости. Сегодня же на рынке представлено множество станков в доступном ценовом диапазоне, что позволяет как профессионалам, так и любителям обзавестись станком с ЧПУ для личных целей.

Основные составляющие станка ЧПУ

Устройства ввода данных: используются для ввода программы обработки детали на станке. Существует три самых часто используемых вида устройств ввода: считыватель перфоленты, считыватель магнитных лент и компьютер, работающих через порт RS-232-C.

Блок управления станком (БУС) — это сердце станка с ЧПУ. Он выполняет все управление станка. Среди функций БУСа следующие:

Чтение кодовых инструкций, вводимых в БУС;
Расшифровка кодовых инструкций;
Интерполяция (линейная, круговая и спиральная) для генерации команд движения оси;
Передача команд движения оси в схемы усилителя, для управления механизмами оси;
Получение сигналов обратной связи о положении и скорости каждой оси привода;
Вспомогательные функции управления, такие как включение / выключение охладителя или шпинделя и смена инструмента.

Исполнительный механизм: станок с ЧПУ зачастую имеет подвижный стол и шпиндель, для контроля положения и скорости. Стол станка управляется в направлении осей X и Y, а шпиндель — в направлении оси Z.

Система привода: состоит из схем усилителя, приводных двигателей и ШВП (шарико-винтового подшипника). Блок управления станком подает сигналы схемам усилителя о положении и скорости движения каждой оси. Затем сигналы управления усиливаются, чтобы привести в действие двигатели привода, которые вращают ШВП, чтобы настроить нужное расположение рабочего стола.

Система обратной связи: состоит из преобразователей, или датчиков. Ее также называют измерительной системой. Датчики непрерывно контролируют положение и скорость режущего инструмента. БУС принимает сигналы от этих преобразователей и использует разницу между исходными сигналами и сигналами обратной связи для генерации новых сигналов, с целью коррекции положения и скорости.

Пульт управления: на дисплее отображаются программы, команды и другие необходимые данные станка с ЧПУ. Может быть перемещен в удобное для оператора положение.

На фото ниже — структурная схема станка:

Как работает ЧПУ станок

Сначала программа обработки детали вводится в блок управления станка;
В БУС происходит весь процесс обработки данных, он подготавливает все команды движения и отправляет их в систему привода;
Привод контролирует движение и скорость блоков станка;
Система обратной связи фиксирует данные о положении и скорости движения осей и отправляет сигнал в БУС;
В блоке управления сигналы обратной связи сравниваются с исходными, если есть ошибки — он исправляет их и отправляет в исполнительный механизм новые сигналы для корректировки процесса;
Пульт управления с дисплеем используется для просмотра оператором команд, программ и других важных данных.

Основы работы на станках с ЧПУ

Процесс создания детали достаточно прост и состоит из следующих этапов:

Дизайн детали

С помощью программного обеспечения CAD создается 2D или 3D модель детали, которую вы хотите сделать. CAD — система автоматизированного проектирования, в которой можно указывать точные размеры детали.

Программирование для ЧПУ

С помощью программного обеспечения CAM модель детали преобразовывается в g-код.

Настройка станка

Этот этап предусматривает несколько шагов:

Предстартовый. Перед запуском станка убедитесь, что масло и охлаждающая жидкость заполнены по максимуму. Обратитесь к инструкции, если вы не знаете, как это сделать.
Убедитесь, что в рабочей зоне нет посторонних предметов.
Если станку требуется подача воздуха, убедитесь, что компрессор включен и давление соответствует требованиям, указанным в инструкции.
Пуск / Домой. Подключите станок к питанию и запустите. Главный выключатель обычно расположен в задней части устройства, кнопка питания — в левом верхнем углу на панели управления.
Загрузите все инструменты в карусель в том порядке, который указан в списке программы ЧПУ. Для станков с одним инструментом — установите в шпиндель фрезу.
Установите деталь в тиски или закрепите на столе, зафиксируйте.
Установите показатель коррекции на длину инструмента. Переместите инструменты к верхней части детали в порядке, указанном в программе ЧПУ, и затем установите показатели коррекции.
Установите коррекцию осей X и Y. После того, как тиски или другие детали будут правильно установлены, настройте коррекцию на установку заготовки (нулевой позиции), чтобы найти начальную точку X и Y детали.
Загрузите программу ЧПУ в систему управления станком с помощью USB-накопителя.

Изготовление детали

После того, как станок настроен, можно начинать процесс производства. Здесь также предусмотрены несколько шагов:

Заключение

Мы рассмотрели принципы работы станков с ЧПУ, основы работы с ЧПУ, какие бывают станки и для каких целей.

Чтобы приобрести станок с ЧПУ — обращайтесь в Top 3D Shop. Наши специалисты помогут вам выбрать необходимое оборудование, максимально подходящее для выполнения ваших задач и соответствующее всем заданным параметрам.

Металлообработка на станках с ЧПУ: конструкция и принцип работы

Главные требования, которые предъявляются к современному металлорежущему оборудованию, — скорость запуска в производство, точность изготовления и быстрое переключение на выпуск других видов изделий. Этими качествами обладает токарный станок с ЧПУ.

Области использования станков с ЧПУ

Современные станки с ЧПУ — отдельный вид промышленного оборудования. Области их использования в производстве постоянно расширяются. Так, станки используют:

в металлообрабатывающей промышленности для фрезерной обработки и фрезеровки деталей;
в области электроники для производства корпусов и лицевых панелей приборов;
в модельном производстве для изготовления литьевых моделей и прототипов изделий;
в мебельном производстве при изготовлении простых и сложных фасадов;
в области рекламы для раскройки листовых пластиков, композитов и других материалов.

Устройство станков с ЧПУ: основные узлы и механизмы

Станки с ЧПУ включают в себя узлы, в задачу которых входит выполнение возложенных на них определенных функций.

Среди главных узлов металлообрабатывающего оборудования с ЧПУ выделяют:

Основание. Представляет собой прямоугольник, который вместе со станиной обеспечивает устойчивость изделия.
Станина. Главная деталь устройства. Она соединяет между собой все узлы и механизмы.
Бабка шпиндельная. В ней расположен шпиндельный подшипниковый узел, закрепляющий и вращающий поставленную заготовку.
Головка автомат. С ее помощью можно установить режущие элементы в рабочее положение.
Приводы подач. Превращают движения ротора в линейное положение узлов при помощи шарико-винтовых пар.
Датчик нарезания металла. Он устанавливается на шпиндельной бабке.
Система управления. В станок встроено несколько панелей для контроля работы и контроля процесса производства деталей.

Справка. Если знать всю конструкцию устройства с ЧПУ и его узлов, то можно быстро включиться в работу, а в случае чего устранить неполадки или объяснить мастеру проблему.

Узлы токарного станка с ЧПУ

Устройства с ЧПУ бывают:

токарными;
фрезерными;
шлифовальными;
электроэрозионными;
многоцелевыми.

Устройства для первых трех видов работ — усовершенствованные модели. Первые обрабатывают изделия в телах вращений, вторые сверлят канавки и сквозные отверстия в изделиях, третьи обрабатывают поверхность изделий, делая их гладкими.

Справка. ЧПУ делает работу станков быстрой и точной. Оно позволяет быстро обработать сложные детали, почти не оставляя возможностей для брака.

Многоцелевое оборудование совмещает в себе шлифовальные, токарные и фрезерные составляющие. Станки способны осуществить все виды резания и обтачивания изделий.

Электроэрозионные устройства отличаются сложной конструкцией. На них осуществляется обработка изделий при помощи электроэрозии благодаря перемещению электрода в жидкой среде. Оборудование применяется в том случае, если невозможно достичь желаемого эффекта с помощью токарной или фрезерной обработки.

Как работает станок с ЧПУ: алгоритм и описание

Управление устройством с ЧПУ осуществляется оператором, который на панели управления задает алгоритм работы, который в свою очередь реализует заданные действия для обработки изделий.

За счет программного управления происходит полная автоматизация процесса производства. Достаточно задать необходимую программу обработки, поставить заготовку и включить программу, чтобы в результате получить партию одинаковых по размеру и качеству изделий. Контроллеры программы могут решать поставленные логические задачи и осуществлять вычисления на встроенном экране или с помощью визуального сигнала.

Чтобы предотвратить повреждения главных узлов станков, в них предусмотрена система защиты, оповещающая о неполадках и не допускающая запуска неверных режимов обработки деталей.

Принцип работы станка ЧПУ по металлу

Справка. Оборудование с ЧПУ способно разрезать металл, толщина которого не превышает двух сантиметров.

Работа таких станков основана на действии электрической дуги, формирующейся между соплом устройства и электродом. Постоянная дуга образуется при помощи быстрой подачи раскаленного металла, который расплавляет металл по определенной траектории. Максимальная температура плавления равна +30 000 градусов.

Для формирования плазмы применяются активные газы. При этом для обработки материалов используют кислород, а цветные металлы нарезают азотом, аргоном или водородом. Кислород, используемый для разрезания стали и мягких металлов, минимизирует расход материала и в итоге получается ровная кромка.

Принцип работы наладчика и оператора

Чтобы станок с ЧПУ работал правильно, его обслуживают опытные специалисты. Работу станка контролируют наладчик и оператор.

подбирает режущий инструмент и проверяет его целостность;
подбирает заданные параметры;
устанавливает режущий инструмент и проверяет прочность его закрепления;
устанавливает переключатель в режим «От станка»;
проверяет работу оборудования на холостом ходу;
проверяет грамотность заданной программы для пульта и станка с ЧПУ;
крепит заготовки в патрон и устанавливает переключатель в режим «По программе»;
обрабатывает заготовки;
замеряет готовые изделия и вносит поправки;
обрабатывает изделия в режиме «По программе» еще один раз;
замеряет;
переводит переключатель в режим «Автомат».

По завершении процесса наладки к работе приступает оператор, который осуществляет следующее:

меняет масло;
очищает рабочую зону;
смазывает патроны;
проверяет станок на гидравлику и пневматику;
проверяет заданные параметры.

Оборудование ЧПУ изменило внешний вид производственного цеха. Оно управляет разными видами станков, которые ускоряют работу человека. Почти каждая организация, занимающаяся механической обработкой деталей, обладает компьютеризированной системой, но ЧПУ полностью не способно заменить шлифовку и литье — эти способы дополняют друг друга, что дает производствам новые возможности для повышения качества изделий.

Читайте также: