Какая расшифровка у чпу аббревиатуры и как работают станки на основе чпу

Осваивая технологию изготовления мебельных фасадов из МДФ плиты в современной конкурентной среде, начинающий предприниматель сталкивается с необходимостью постоянно повышать качество своей продукции и сокращать сроки выполнения заказов, увеличивать производственные мощности и более рационально использовать труд работников. Если на вооружении предприятия нет станков с ЧПУ, то в сложившейся ситуации покупка данного высокотехнологичного оборудования становится первостепенной задачей.

Так что такое ЧПУ? Расшифровка аббревиатуры ЧПУ звучит как Числовое Программное Управление.

То есть, станок с ЧПУ (иногда говорят просто «станок ЧПУ») – это станок с числовым программным управлением, который по специально заданной программе совершает те или иные действия по отношению к обрабатываемой заготовке.

Практически, с помощью математических алгоритмов и цифр задаются параметры работы отдельных рабочих органов, которые в совокупности отвечают за позиционирование основных агрегатов, их мощность, скорость перемещения, ускорения, вращения и т.п.

Как правило, алгоритм изготовления деталей на современных станках с ЧПУ состоит из нескольких этапов. На первом этапе, на компьютере при помощи графических программ обрисовывается модель заготовки, своего рода рабочий чертеж в 2D или 3D формате.

На втором этапе, при помощи специальной программы для станка ЧПУ модель детали оцифровывается в управляющую программу (УП). На третьем этапе файл с УП вводится в память ЧПУ и выполняется.

Таким образом, все механические действия станка соответствуют цифровой последовательности, прописанной в управляющей программе.

Станки с ЧПУ используются в самых различных сферах производства и услуг: в обработке древесины и древесных плит, пластичных материалов, камня, сложных металлических изделий, в том числе ювелирных.

По своему функциональному назначению станки с ЧПУ применяются для фрезерования, гравировки, сверления, распила, лазерной резки.

Станки, которые позволяют использовать несколько видов обработки одновременно, называются обрабатывающие центры с ЧПУ.

Использование станков и обрабатывающих центров с ЧПУ на любом производстве позволяет осуществлять такие проекты, которые при обычных технологиях оказались бы невыполнимыми или невыгодными.

При изготовлении мебельных фасадов МДФ в первую очередь решается задача со сложными рельефными декорами, которые невозможно выполнить вручную.

Использование графических программ при проектировании фасадов не только позволяет раскрыть весь потенциал дизайнерской мысли, но и сохранять выполненные проекты и после несложной коррекции применять их в будущем.

При массовом производстве фасадов МДФ на широкоформатных станках с ЧПУ появляется возможность отказаться от предварительного раскроя плит МДФ и выполнять полный цикл обработки с минимальными затратами времени и рабочей силы. С другой стороны, установка ЧПУ в небольшом помещении позволяет увеличить выпуск продукции, не расширяя производственные площади.

Что касается стоимости оборудования с ЧПУ, то здесь следует обратиться к показателям экономической выгоды от его использования, в том числе роста потребительского спроса за счет повышения качества и эстетической ценности конечной продукции.

Если вопрос, что такое ЧПУ, раскрыт в данной статье достаточно полно, то возникающий следом вопрос о необходимости приобрести фрезерный станок с ЧПУ, считаю, отпадет сам собой.

Источник: https://mastermdf.ru/stati/72-chto-takoe-chpu.html

Эксплуатация станков с использованием числового программного управления

Технологический цикл обработки обеспечивается воздействием на механизмы станка. Данное воздействие называется управлением. Система управления устройством – одно или несколько устройств, которые данные воздействия реализуют. Если управление производится под руководством программы, записанной на носителе информации, имеет место ЧПУ.

Сокращение ЧПУ расшифровывается как числовое программное управление, то есть автоматическое.При его использовании вся последовательность действий станка задается командами, записанными на программном носителе.

По этим командам автоматические, полуавтоматические и копировальные станки выполняют свои прямые функции.Под системой ЧПУ подразумевают совокупность специальных средств, методов и устройств, которые необходимы для реализации числового программного управления.

УЧПУ (то есть, устройство ЧПУ) является частью этой системы. Его предназначение – выдача управляющего воздействия в соответствии с параметрами, занесенными в управляющую программу.

В качестве носителя управляющей программы могут выступать разные материалы. К примеру, им может быть:

  • перфокарта;
  • перфолента;
  • магнитная лента и другие носители, содержащие определенную информацию.

Выделяют два вида информации, которая может быть записана на подобном носителе:

  • технологическая. Отвечает за последовательность использования разных элементов конструкции станка, изменение режима резки, изменения, касающиеся вращения шпинделя;
  • геометрическая. Отвечает за форму изделия и его размеры, а также за взаимное расположение в пространстве инструмента и соответствующего изделия.

В случае со станками с ЧПУ-ем, в программоноситель заносятся оба вида информации. Это отличает их от устройств с ЦПУ (расшифровка – цикловое программное управление), при которых в программоноситель может заноситься только технологическая информация.

Подобное обстоятельство позволяет высвободить большое количество инструментов, а также положительно сказывается на производительности станка.

Еще одна классификация разделяет станки с ЧПУ на четыре группы:

  • позиционные. Задаются только конечные точки, в которых располагаются исполнительные органы;
  • контурные. Управляют движениями исполнительных органов по заданной траектории (криволинейной);
  • универсальные. Объединяют свойства двух предыдущих видов;
  • многоконтурные. Управляют одновременно несколькими узлами станка. В некоторых случаях возможно последовательное управление.

Особенности конструкции

Поскольку операции на станках с ЧПУ проводятся без участия рабочего, к их конструкции предъявляются повышенные требования. Так, для повышения жесткости станин, стоек, столов станков, при их изготовлении используются дополнительные ребра жесткости. Для приводов движения/подач используются кинематические цепи минимальной длины.

Какая расшифровка у ЧПУ аббревиатуры и как работают станки на основе ЧПУШироко используются электромагнитные муфты. С их помощью можно производить переключение скоростей в автоматическом режиме. Шпиндельные механизмы должны быть более жесткими. Они усложняются дополнительными конструкциями (с их помощью осуществляет зажим/отжим инструментов).

В таких станках используются электродвигатели в комплексе с гидроусилителями моментов. Передачи беззазорные. Существует несколько типов танкеток. Они различны по размерам.

Роликовые опоры набиваются специальной смазкой и монтируются на платформах. Суппорт и каретка не отличаются от аналогов, применяющихся в стандартных станках.

Современные станки, оснащенные числовым программным управлением, представляют собой сложные электромеханические приборы.

Их обслуживанием должны заниматься квалифицированные специалисты. В большинстве случаев в процессе настройки и управления ЧПУ станка участвуют два человека:

Более сложную работу выполняет наладчик. В его обязанности входит настройка и перенастройка прибора. Оператор следит за производственным процессом непосредственно во время работы агрегата.

Обязанности наладчика и оператора

Как уже было сказано ранее, наладчик выполняет большее количество функций. В его прямые обязанности входит:

  • подбор инструмента и его проверка;
  • подбор наладки;
  • установка инструмента и патрона;
  • переключение переключателя в режим «От станка»;
  • проверка системы (сначала на холостом ходу);
  • введение программоносителя;
  • проверка данных на нем;
  • крепление заготовки, перевод станка в состояние «По программе»;
  • обработка заготовки (только первой);
  • сравнение полученного результата с конечной целью, при необходимости – внесение корректировок;
  • повторная обработка детали в том же режиме.

Если при повторной обработке нарушений не обнаружено, наладчик переводит станок в режим «Автомат». Это все обязанности наладчика. Далее со станком взаимодействует оператор. В его непосредственные обязанности входит:

  • замена масел;
  • чистка рабочей зоны;
  • смазывание патронов;
  • проверка станка;
  • проверка точности параметров оборудования.

Включать станок можно только после полной проверки всех его систем. Особое внимание необходимо уделять надежности крепления приборов/инструмента. Важно также определить, подходит ли заготовка техпроцессу агрегата.

 Где применяются такие системы

Станки с числовым ПУ могут применяться в разных сферах промышленности. Они повышают производительность предприятия, благоприятно влияют на качество выпускаемой продукции.

Сегодня такие устройства используются на предприятиях, занимающихся обработкой:

  • древесины/древесных плит;
  • пластика;
  • камней;
  • ювелирных изделий и другой сложной металлической продукции.

С помощью таких станков можно сверлить, распиливать и гравировать заготовку. Кроме того, они позволяют проводить фрезерование и лазерную резку. Некоторые агрегаты способны совмещать разные типы обработки заготовок. Такие устройства называются обрабатывающими центрами, в основе которых лежит ЧПУ.

Каковы преимущества систем с ЧПУ

К преимуществам оборудования с ЧПУ можно отнести:

  • высокую производительность. Станки с ручным управлением приблизительно вдвое менее эффективны;
  • сочетание гибкости универсального оборудования и точности автоматических станков;
  • снижение потребности в квалифицированных работниках-станочниках;
  • изготовленные под управлением одной программы детали являются взаимозаменяемыми. Это обстоятельство сокращает процесс последующей сборки;
  • снижение затрат времени на производство деталей.

Однако подобное оборудование отличается высокой ценой. Его приобретение целесообразно только в случае широкой клиентской базы и возможности быстрого сбыта производимой продукции. Поэтому перед оснащением предприятия такими агрегатами необходимо проанализировать рентабельность перехода на новую технику.

Таким образом, благодаря системе управления станков с ЧПУ можно значительно повысить продуктивность работы предприятия. Такие агрегаты обладают целым рядом преимуществ. Обслуживание станков производится двумя специалистами: наладчиком и оператором. Сфера применения подобных станков достаточно широка: от деревообрабатывающей промышленности до ювелирного дела.

Читайте также:  Какие бывают копировально-фрезерные станки по дереву: основные характеристики и цена изделий

Источник: https://promzn.ru/stanki-i-oborudovanie/s-chpu.html

Чпу станки старого и нового поколения

То, что мы сегодня называем ЧПУ (числовым программным управлением), в английском языке имеет два соответствия NC и CNC. В чем же разница?

Понятие NC перешло к нам из американской терминологии и является аббревиатурой от Numerical Control, что на русский переводится как «числовое управление» = «управление при помощи числовых значений».

Система NC или числовое управление

Управление для рабочих машин, при котором данные для геометрических и технологических функций задаются в символьной (знаковой) системе (буквы, цифры, специальные символы).

Чпу станки старого и нового поколенияNC не является технологией, а вместе с другими различными возможностями представляет собой специальный концепт для управления производственной машиной. Его функции определяются его числовым управлением; он ориентируется на геометрические, технологические и программно-технические предписания и инструкции.

При обычных числовых управлениях необходимые функции закладываются в «железе» (программирование при помощи проволоки и шлейфов).

Эти запрограммированные связи (бесконтактные и безрелейные схемы) отличаются тем, что они состоят из множества (электронных) конструктивных элементов, которые прочно соединены друг с другом проволокой.

Связи состоят из проволоки переключения или если речь идет о так называемых напечатанных схемах — из медных дорожек на листовых заготовках.

При такой конструкции в схему довольно сложно внести какие-либо изменения. Кроме того, каждая функциональная единица численного управления может выполнять только свою определенную функцию.

Однако требования к функциональности и объему выполняемых работ постоянно возрастали, поэтому в ЧУ приходилось постоянно усложнять «железо».

Благодаря внедрению матричного переключателя стало возможным перепрограммирование существующей системы связей.

Расширение обычного управления NC представляет собой, например, интеграцию накопительной — SNC — системы (жесткого диска) в программируемые связи интерполятора.

Система CNC или числовое программное управление

По сравнению с обычным числовым управлением CNC (Computerized Numerical Control или ЧПУ являются гораздо более гибким устройством и поддерживают внесение изменений в программу.

Эксплуатация станков с использованием числового программного управленияЗдесь не нужно создавать громоздкие проволочные связи, достаточно лишь изменить данные в накопителе, а это значит, что программирование связей заменяется на программное обеспечение.

Благодаря интеграции микрокомпьютера перепрограммируемого управления выполнение всех функций NC обеспечивается микропроцессорами.

Описание NC — функций — это пользовательские программы, которые заложены в жестком диске. Чем больше функций должен выполнять станок, тем больший объем памяти жесткого диска необходим для его работы. Из-за высокого производственного объема современные ЧПУ системы оснащаются многоядерными процессорами.

Благодаря программно-технической реализации функций чу сокращается число потенциально подверженных повреждениям элементов в блоке управления.

Дефицит тестирования и оптимизации числового программного обеспечения, которое в среднем изменяется 3-4 раза, благодаря CNC-системам становится не таким критичным, как раньше.

Для предприятий без организации обработки данных во время подготовительных работ станки ЧПУ позволяют наладить экономичное автоматизированное производство.

Функционал ЧПУ

Согласно стандарту DIN 66257 понятие CNC означает: численное управление, которое содержит один или несколько компьютеров с программируемой памятью.

Функциональные признаки этого численного управления определяются по существу программированием компьютера (CNC).

В связи с развитием микрокомпьютерных систем ЧПУ является CNC одним из новых концептов управления, которому наряду с функциями управления ставится расширенный круг задач:

  • Ввод и редактирование в компьютере
  • Управление данными
  • Подпрограммная техника
  • Запрограммированное разделение проходов
  • Геометрические функции
  • Отражение, вращение, построение многоквадрантной матрицы
  • Длины инструмента, коррекция радиуса инструмента
  • Программа помощи пользователю
  • Монитор для производственных данных, диагностики и графических изображений
  • Компенсация механической точности позиционирования
  • Постановка конечных выключателей программного обеспечения
  • Переменная кодировка смены инструментов
  • Контроль за неисправностями при многорезцовой обработке
  • Интегрированные согласующие функции управления машин
  • Учет машинных данных

В современных ЧПУ «коммуникация» происходит при помощи станка посредством интегрированного программируемого логического контроллера управление (ПЛК).

Источник: http://www.DsnSpb.ru/articles/view/chpu-stanki-starogo-i-novogo-pokoleniya/

Принцип работы станка с ЧПУ: конструкция, характеристика, ПУ

Станок с ЧПУ – оборудование станочного типа с числовым программным управлением, предназначенное для высокоточной обработки деталей. Существует множество моделей аппаратов данного типа, но принцип работы станков с ЧПУ и практически идентичны. Устройства могут работать в автоматическом или полуавтоматическом режиме под контролем оператора агрегата.

Конструкция

Чтобы понять, как работать на станке с ЧПУ, необходимо предварительно разобраться в его конструкции. Отдельные модели фрезерных и токарных станков имеют незначительные отличия, но базовые элементы идентичны.

Стандартная конструкция агрегата включает наличие:

  • станины;
  • коробки подач;
  • передней шпиндельной бабки;
  • задней бабки;
  • стержневого механизма;
  • суппорта.

Станина представляет собой основу оборудования – к ней крепятся другие комплектующие. Коробка подач отвечает за передачу движений, которые осуществляет шпиндель. Передаваемые движения принимаются суппортом. Передняя шпиндельная бабка состоит из:

  • коробки скоростей;
  • шпинделя;
  • крепежных элементов для фиксации и вращения заготовки.

Задняя бабка предназначена для закрепления заготовки с противоположной стороны, когда выполняется обработка на станках с ЧПУ центральной части.

В качестве стержневого механизма могут выступать различные инструменты, такие как развертка или сверло. Именно этот элемент отвечает за центральную обработку заготовки. Он неразрывно связан с задней бабкой.

От суппорта зависит надежность фиксации режущего инструмента и траектории его движения.

Работая с современным оборудованием, следует знать и дополнительных комплектующих. Конструкция станков может быть дополнительно оснащена:

  • вакуумным столом;
  • улавливателем стружки;
  • системой охлаждения фрезы.

Также для удаленного контроля агрегатом иногда могут использовать переносной пульт. По этому принципу работают в основном в узкоспециализированном производстве.

Характеристика

Перед тем, как научиться работать на станке, нужно разобраться в его характеристиках. Отличительной чертой станков, имеющих числовое программное управление, является высокая скорость и точность обработки.

В отличие от более старого оборудования подобного типа четырехкоординатные фрезерные станки с системой числового программного управления имеют более высокий показатель надежности и удобства в использовании.

Еще одним фактором, отличающим токарный станок по дереву с числовым программным управлением от его аналогов, заключается в повышенном показателе жесткости. Эта особенность обусловлена:

  • короткими кинематическими цепями;
  • сниженными потерями на трении;
  • минимальными зазорами между элементами конструкции;
  • низким количеством механических передач;
  • повышенным быстродействием.

Подвижные элементы устойчивы к износу, а теплопотери и механическое трение сведены к минимуму. Для конструкции характерно чередование в соединении между твердыми материалами и мягкими. Так, например, стальные детали могут соединяться с пластиковыми. Работа выполняется благодаря роликам, имеющим преднатяг. Вероятность получения повреждений такими элементами крайне мала.

Принцип работы станка с системой ЧПУ также зависит от отличий приборов. По характеристикам токарные станки отличаются:

  • диаметром обрабатываемой заготовки;
  • габаритам детали, которую возможно зафиксировать;
  • максимальным расстоянием между центрами станочного прибора.

Обработка токарным станком на высоких скоростях и быстрое нагревание не оказывают влияния на показатель трения.

Особенности работы

Принцип работы фрезерного станка основывается на взаимодействии всех комплектующих. Знание связи между рабочими элементами помогает разобраться, как работать на фрезерном станке.

Задняя бабка имеет специальное место, в которое устанавливается рабочий механизм. Затем при помощи направляющих она размещается рядом с заготовкой на расстоянии, необходимом для ее фрезерования. Между задней и передней бабкой находится суппорт. После включения фрезерного станка с ЧПУ с его помощью будут выполняться продольные движения по заготовке.

Фреза выбирается в зависимости от того, из какого материала состоит обрабатываемая деталь, и какой результат нужно получить. Например, дерево обычно не требует применения жестких фрез.

Некоторые резцовые головки способны разместить четыре резца. Четырехкоординатный станок используется повышения качества и скорости обработки. Фрезерный станок с ЧПУ работает от электродвигателя, конструкция которого включает плотные приводной ремень. Он обеспечивает крепление ступенчатого шкива с мотором.

Работа оператора

Станки работают под контролем оператора. Он отвечает за:

  • смену и закрепление заготовок;
  • установку фрезы нужного типа;
  • запуск управляющей программы;
  • включение станка;
  • контроль за работой оборудования.

Оператор долго учится прежде, чем приступить к выполнению своих обязанностей.

Первый запуск выполняется в тестовом режиме, поскольку вероятность допустить ошибку имеется даже тогда, когда специалист научил оператора правильно.

Учащемуся предоставляются точные знания, но даже на самом современном устройстве имеется погрешность. На основе тестового запуска определяется, необходимо ли вносить коррективы в работу четырехосного прибора.

Также проверяется, подходит ли фреза для дерева или другого материала, из которого изготовлена деталь, и соответствуют ли габариты детали допустимым значением станка. На этом принципе основывается процесс работы практически всех моделей четырехкоординатных станков.

Некоторые считают: «Если я пользуюсь станком, больше ничего знать не нужно». Но к работе рекомендуется приступать, научившись создавать управляющие программы.

Программирование

ЧПУ станок запускается автоматическом или полуавтоматическом режиме только при наличии числовых управляющих программ (УП). Она включает все действия и принципы, по которым будет работать четырехосной станочный прибор. При создании управляющей программы задаются:

  • количество переходов и проходов;
  • параметры обрабатываемой заготовки;
  • основные характеристики рабочего инструмента.
Читайте также:  Как сделать трубогиб для работы с круглыми трубами: назначение, устройство, сборка

УП создается на компьютере при помощи специальных приложений для работы со станками. Учимся работать на программах:

  • AutoCAD;
  • T-FlexCAD;
  • SolidWorks.

На перечисленном программном обеспечении создаются трехмерные примеры, на основе которых изготовляются реальные детали. После этого указывается, какими работами будет реализовываться поставленная задача. Если Вы научитесь создавать управляющие программы, со станочным оборудованием будет работать легче.

Источник: https://VseOChpu.ru/printsip-raboty-stanka-s-chpu/

Основы программирования ЧПУ

Каждая программа имеет собственное имя. Имя может свободно выбираться при создании программы с соблюдением следующих правил:

  • первые два символа должны быть буквами
  • использовать только буквы, цифры или символы подчеркивания
  • не использовать разделительных символов
  • десятичная точка может использоваться только для обозначения расширения файла
  • использовать макс. 30 символов.

Пример: RAHMEN52 

Структура и содержание

Программа ЧПУ состоит из последовательности кадров.

Каждый кадр представляет собой один шаг обработки.

В кадре записываются операторы в форме слов.

Последний кадр в последовательности выполнения содержит специальное слово для конца программы или цикла: М2.

Таблица 1 — Структура программы ЧПУ

Кадр Слово Слово Слово ; комментарий
Кадр N10 G0 Х20 ; 1-ый кадр
Кадр N20 G2 X37 ; 2-ой кадр
Кадр N30 G91 ; …
Кадр N40 ; …
Кадр N50 М2 ; конец программы

Функциональность/структура

Слово это элемент кадра, представляющий собой управляющий оператор.

Слово состоит из:

  • символа адреса (обычно это буква)
  • и числового значения, последовательность цифр, которая для определенных адресов может быть дополнена знаком и десятичной точкой.

Положительный знак (+) не нужен.

Пример:Объяснение:
Слово Слово Слово
Адрес   I Знач. Адрес  | Знач. Адрес I Знач.
G1 Х-20.1 F300
Перемещение слинейнойинтерполяцией Путь или конечная позиция для оси Х:-20.1 мм Подача:300 мм/мин

Несколько символов адреса

Слово может содержать и несколько букв адреса. Но здесь необходимо присвоение числового значения через промежуточный символ «=». Пример:   CR=5.23

Дополнительно и G-функции могут вызываться через символьное имя.

Пример:   SCALE; включить коэффициент масштабирования

Расширенный адрес

Для адресов

R                                      R-параметры

Н                                      Функция Н

I, J, К                                Параметры интерполяции/промежуточная точка

адрес расширяется на 1 до 4 цифр, чтобы получить большее количество адресов. Присвоение значений при этом должно осуществляется через знак равенства «=».

Пример:   R10=6.234   H5=12.1   i1=32.67

1.4    Структура кадра

Функциональность

Кадр должен содержать все данные для выполнения рабочей операции. Кадр состоит из нескольких слов и всегда завершается символом конца, кадра «LF » (новая строка). Он создается автоматически при нажатии переключения строк или клавиши Input при записи.

/N…         Слово 1       Слово 2     …   Слово n        ; комментарий    Lf

Последовательность слов

Если в одном кадре стоит несколько операторов, то рекомендуется следующая последовательность:

N… GXYZFSTD… М… Н…

Указание по номерам кадров

Сначала выбрать номера кадров с шагом 5 или 10. Это позволит в дальнейшем вставлять кадры, соблюдая при этом растущую последовательность номеров кадров.

Подавление кадра

Кадры программы, которые должны выполняться не при каждой обработке программы, могут быть отдельно обозначены символом наклонной черты » / » перед словом номера кадра. Сегмент может быть пропущен через последовательность кадров с » / «.

Если при выполнении программы активно подавление кадра, то все обозначенные » / » программные кадры не выполняются. Все содержащиеся в данных кадрах операторы не учитываются. Программа продолжается на следующем не обозначенном кадре.

Комментарий, примечание

Операторы в кадрах могут объясняться комментариями (примечаниями). Комментарий начинается с символа » ; » и завершается в конце кадра.

Источник: http://privetstudent.com/metodichki/metodichki-po-mashinostroeniyu/2341-osnovy-programmirovaniya-chpu.html

Расшифровка ЧПУ (аббревиатуры), назначение, принцип действия и последовательность управления

Расшифровка ЧПУ (аббревиатуры) дословно — это числовое программное управление. В более широком смысле под сокращением понимается сложный комплекс управления станками с автоматическим циклом резания деталей. Для обслуживания таких систем требуются высококвалифицированные работники.

Что включает понятие?

Расшифровка ЧПУ вам теперь известна. Это оборудование включает в себя несколько частей:

  • электрическая — это системы управления и автоматики;
  • механическая — это пневматические и гидравлические системы;
  • внешнего оформления — это дизайн и удобство в использовании.

Числовое программное управление постепенно вытесняет ручные способы.

Еще остались предприятия в стране, где расшифровка ЧПУ требуется каждому работнику. Однако прогресс движется и в глубинку. Станки с программным управлением внедряются на производства даже для выполнения простейших операций.

Станки с ЧПУ рентабельны на тех производствах, где происходит массовый выпуск однотипной продукции. Эти системы выбирают заказчики для выполнения высокоточных манипуляций, с которыми человек может справиться с большим трудом.

Принцип работы оборудования с программным управлением

Расшифровка ЧПУ включает две части:

  • Числовое управление. Все операции основаны на подсчете машинных кодов. Осуществляется слежение за состоянием осей посредством снятия кодовых импульсов.
  • Программное управление включает преобразование заданных команд в понятный машине код через приложения. Человеко-машинный интерфейс представлен в наглядной форме.

Для одного типа деталей программа составляется только раз и хранится на внешнем носителе либо во встроенном хранилище, если позволяет память. При возникновении необходимости машинный код переносится в оперативную память, и автоматический цикл запускается вновь. ЧПУ-системы хороши на любом оборудовании с несколькими координатными осями.

Под каждое производство в продаже имеется идеальное решение. Важно учесть все основные требования к оборудованию. Перечислим лишь некоторые из них: нагрузка на инструмент, интенсивность и скорость обработки, количество осей и возможность модернизации станка в будущем.

Мебельное производство

Где идет речь о производстве деревянных изделий из плит МДФ, подойдет станок с ЧПУ фрезерный. Для потребителя стало важно качество изделия, что можно достичь только при помощи машинной обработки при высоком количестве выпускаемой продукции. Плавность и точность получаемых рисунков поражают, а машинная обработка в то же время делает мебель доступнее.

Простейшие операции ранее создавались посредством релейной логики. Но объемные изображения доступны только владельцам ЧПУ-систем.

Скорость обработки может быть выше вдвое благодаря использованию двустороннего точения, когда одновременно выполняется несколько технологических операций.

Лидерами в производстве контроллеров, способных справиться с такими задачами, являются производители электроники:

  • «Фанук»;
  • «Сименс»;
  • «Хайнденхайн»:
  • «Овен».

Реализовать простейший станок получается на базе обычного настольного компьютера. Но для движения осей все же потребуется управляющая плата. Стоимость таких решений невысока в сравнении с прибылью, приносимой за счет автоматизации производства.

Принцип работы с многоосевыми системами

Фрезерный станок с ЧПУ должен получить определенную команду для выполнения любого действия. Большинство управляющих программ пишется на так называемых G-кодах. Это стандартные простейшие перемещения, зашитые в память контроллера.

Простым языком, для управления машиной оператор выбирает направление, конечный путь, скорость движения инструмента, а также обороты шпиндельного узла. Для производства большинства деталей этого достаточно. Но кроме команд, требуется вносить параметры износа инструмента, смещение начальной точки обработки, тип резца, погрешности хода винтовой пары.

Последовательность действий управления строго регламентирована производителями станков. Каждый изготовитель закладывает свои особенности в работу машины, с которыми придется ознакомиться перед выполнением даже простейшего реза.

Последовательность работы оборудования

Общий принцип работы станков с числовым программным управлением одинаков. Запомнить все шаги несложно, и научившись лишь раз запуску автоматического цикла, можно с легкостью управиться с остальными машинами. Для понимания команд человека машина должна считать битовые данные. Для перевода в понятный контроллеру вид используются стандартные приложения для станков.

Готовая модель, созданная по определенным правилам, загружается в ПК и переводится в нолики и единички. Далее полученные команды тестируются на станке без движения осей. Если все проходит удачно, начинается отладка с деталью. Корректируемые данные зависят от типа обрабатываемого материала, сложности выполняемых контуров, состояния инструмента.

Источник: http://fjord12.ru/article/315677/rasshifrovka-chpu-abbreviaturyi-naznachenie-printsip-deystviya-i-posledovatelnost-upravleniya

Опыт внедрения станков с чпу

За последние годы процесс переоснащения производств новым оборудованием с ЧПУ приобретает все более возрастающую значимость. В настоящее время основная часть металлорежущего оборудования морально и физически устарела, пришла в крайнюю степень изношенности. Помимо проблем с оборудованием крайне

трудно найти рабочих, особенно высокой квалификации, на универсальные станки. В такой ситуации перевооружение производства, переход на новое оборудование с ЧПУ становится возможностью сохранить производство и дать новый толчок для дальнейшего единственного развития.

Сейчас процесс перехода на новые технологии и освоения нового оборудования в той или иной степени уже затронул многие предприятия – от частных небольших предприятий до структурообразующих гигантов.

Читайте также:  Вред и польза от ношения медного браслета, его влияние на организм

Перевооружение дошло и до производств, где выпускают продукцию по давно отлаженному технологическому процессу.

Конечно, переход на обработку деталей на станках с ЧПУ – прогрессивный шаг и дает ряд преимуществ, таких как:

повышение производительности труда;

– уменьшение количества оборудования и как следствие производственных площадей;

– сокращение количества персонала.

Упрощаются требования к рабочим, уже не нужны высококвалифицированные станочники, когда каждый токарь или фрезеровщик по сути являлся и в какой-то степени технологом;

– отказ от некоторых технологических приспособлений и упрощение их конструкции.

Почему же на практике не всегда в полной мере удается реализовать потенциал, заложенный в современное оборудование с ЧПУ?

Опыт поставщиков оборудования с ЧПУ, например, за последние десять лет показывает, что основные причины заключаются в следующем:

  • сложность реализации процесса комплексного внедрения как во всех подразделениях, занятых подготовкой производства, так и в конструкторских подразделениях;
  • невозможность замены всего оборудования, занятого производством изделия, одновременно. Для этого потребуется либо остановить существующее производство и в результате прекратить выпуск продукции, что впринципе неприемлемо, либо построить новое производство.

Новое производство, конечно, создать можно, но это потребует:

– производственных площадей;

– персонала: конструкторов и технологов, обладающих знаниями соответствующих программных средств, рабочих со знаниями и опытом работы на новых станках с ЧПУ;

– привлечения огромных финансовых ресурсов, что экономически оправданно только для организации выпуска новых, перспективных изделий.

Основы программирования ЧПУПоэтому замена оборудования в действующем производственном цикле проводится поэтапно в соответствии с появлением производственной необходимости и возможности реализации. Таким образом, и станки, и программные средства внедряются локально, а производственный процесс включает в себя как новые, так и старые технологии.

Знание основных моментов, связанных с внедрением современного оборудования с ЧПУ в действующий технологический цикл, позволит избежать ошибок на нелегком пути модернизации. Тем более, есть множество примеров успешного решения этой сложной задачи.

Внедрение современного оборудования с ЧПУ в действующий производственный процесс, базирующийся на использовании универсального

оборудования, сопровождается определенными трудностями. Чем вызваны эти трудности? В первую очередь, это исключение множества технологических установов с использованием станочных приспособлений для позиционирования заготовки, сокращение количества технологических баз и выполнение обработки на одном станке с ЧПУ вместо нескольких универсальных станков.

Этим исключается влияние точности станочных приспособлений, мерительных инструментов, таких как шаблоны, калибры и кондуктора на точность размеров обработанной детали.

Поскольку внедрение нового оборудования проводится локально, и часть деталей изделия производятся по старой технологии, а часть – по новой, то приходится взаимоувязывать детали, изготовленные на станках с ЧПУ и на универсальном  оборудовании.

В чем принципиальное отличие применения установочных и технологических приспособлений на универсальных и станках с ЧПУ?

самой детали. Все измерения проводятся вручную различным мерительным инструментом с разной степенью точности.

При использовании установочного приспособления точность позиционирования определяется полностью приспособлением, особенно в случае сложной пространственной ориентации.

В случае корректировки элементов детали и изменения размеров необходимо вносить изменения и в размеры приспособлений или переделывать их полностью. Технологические приспособления, например кондуктора, полностью определяют взаиморасположение отверстий, и изменить что-либо возможно только переделкой кондуктора.

На станках с ЧПУ влияние точности установочного приспособления на точность изготовления сведена практически к нулю, так как приспособление необходимо, чтобы обеспечить исходное, базовое положение заготовки для обработки. В случае сложного пространственного положения детали при обработке применяются многокоординатные станки, где пространственное положение детали задается по программе и обеспечивается кинематикой станка.

Процесс обработки каждой детали всегда начинается с привязки начальной точки управляющей программы к заготовке детали с помощью измерительного щупа при использовании типовых измерительных циклов системы ЧПУ станка.

В результате всегда известно точное значение размеров, определяющих положение заготовки, а значения отклонений, если они есть, легко определяются и компенсируются системой ЧПУ.

Технологические приспособления, такие как кондуктора, на станках с ЧПУ не используются.

При необходимости изменений размеров детали нужно лишь внести корректировку в управляющие программы.

Еще одно различие в обработке на универсальных станках и станках с ЧПУ – это исключение технологических приспособлений, таких как, например, кондуктора и различные установочные приспособления, которые определяют в конечном счете взаиморасположение деталей в сборке и соответственно работоспособность и эксплуатационную надежность. Известно, что при отработке опытных образцов корректировка размеров корпусных деталей, в частности размеров взаиморасположения отверстий, самих отверстий и других конструктивных элементов, выполняется изменением размеров технологических приспособлений, кондукторов и т.д.

Поэтому при переходе на изготовление изделий на станках с ЧПУ при исключении установочных приспособлений и кондукторов упрощается процесс запуска в производство изделия, сокращаются издержки и сроки, повышается точность и качество деталей, с одной стороны, а с другой – если корректировка размеров проводилась только за счет доработки технологических приспособлений, получаются детали с размерами, точно соответствующими конструкторской документации, но отличающимися от ранее изготавливавшихся деталей по старой технологии на универсальном оборудовании, что приводит к получению изделия с другими техническими характеристиками и даже к браку.

Как с этим бороться? Наиболее рационально в начальный период внедрения, перед началом работ по разработке технологии обработки деталей на станках с ЧПУ, провести обмеры уже изготовленных по существующей технологии деталей, установить размеры, определяемые приспособлениями и инструментом, а затем выявить разногласия этих размеров с размерами в конструкторской документации.

Затем разработать трехмерные электронные модели деталей с размерами, строго соответствующими размерам деталей, изготовленных по старой технологии, использующей технологические приспособления, кондуктора и т.п.

Причем для корпусных деталей это нужно сделать обязательно, чтобы избежать брака, затягивания сроков и чрезмерных материальных затрат, в том числе на заготовки и режущий инструмент. Далее по построенной трехмерной модели разрабатываются управляющие программы для станка с ЧПУ.

В случае разработки управ- ляющих программ непосредственно в системе ЧПУ станка необходимо использовать фактические размеры, т.е. размеры, полученные обмером годных деталей.

Таким образом, можно получить изделие с теми же характеристиками, что и ранее выпускавшиеся, обеспечить взаимозаменяемость деталей и получить ожидаемый экономический эффект.

Следующий очень важный момент – это обеспечение качества заготовок и стабильности их размеров. При обработке на универсальных станках отклонения размеров заготовок и, соответственно, величины удаляемого припуска некритичны, поскольку рабочий подводит инструмент для обработки вручную и увеличение припуска повлияет только на время обработки, оно увеличится.

При обработке на станках с ЧПУ изготовление детали идет по программе и подвод инструмента также выполняется по программе. Привязка начальной точки программы (машинный ноль) выполняется измерительным щупом также по программе, при этом величина подхода в измерительных циклах ограничена, например на стойке SIEMENS SINUMERIC 840D она составляет 3,5мм, на стойке HEIDENHAIN TNC 530 эта величина равна 20 мм.

При уменьшении обрабатываемого припуска обработка будет происходить по «воздуху», т.е. контакта инструмента и измерительного щупа с заготовкой не будет. В случае увеличения припуска дистанции подхода может не хватить как для режущего инструмента, так и для измерительного щупа.

Это может привести к поломке режущего инструмента или измерительного щупа, повреждению приспособления, а самое главное – к повреждению подшипника шпиндельного узла.

Для режущего инструмента увеличенный съем металла также является отрицательным фактором, который приводит к быстрому износу.

Поэтому обеспечение стабильности размеров заготовки является очень важным условием, позволяющим один раз провести наладку обработки детали и в дальнейшем тиражировать детали в нужном количестве.

При этом также достигается повышение качества, точности, эксплуатационной надежности и других параметров изготавливаемых деталей и изделия в целом, исключается зависимость размеров деталей от размеров деталей комплекта технологической оснастки.

На практике для компенсации нестабильности размеров заготовки поступают следующим образом:

• увеличивают дистанцию для подхода режущего инструмента;

• обмеры заготовки перед обработкой и привязку начальной точки управляющей программы ведут только в ручном режиме подвода щупа для выполнения измерительного цикла.

Для разработки математических моделей деталей и управляющих программ наиболее эффективно использовать системы CAD/CAM, реализующие сквозной цикл, имеющие средства управления данными проекта на всем жизненном цикле изделия.

Для демонстрации примеров успешного внедрения обратимся к богатой практике фирмы «Галика», осуществляющей комплексные поставки различного оборудования с середины 80-х гг. XX века.

Для реализации проектов по комплексной поставке оборудования, включающей разработку и внедрение новых технологических процессов изготовления деталей, на фирме «Галика» было создано специальное подразделение – отдел техники и технологий.

Источник: http://tehnoinfos.ru/tehnolog/mashstroy/178-cpu-stanok.html

Ссылка на основную публикацию