Что такое станок с ЧПУ? работа, типы, преимущества, использование с PDF

Сегодня в The Mechanical post мы узнаем о том, что такое ЧПУ? его конструкция, работа, его типы, преимущества, ограничения и области применения.

Вы можете загрузить и распечатать PDF-файл, нажав кнопку в конце статьи.

Что такое ЧПУ?

Полная форма станка с ЧПУ: C компьютер N американский C контроль. Станок с ЧПУ — это управляемый компьютером станок, используемый для автоматического выполнения различных функций, которые когда-то выполнялись на обычных станках, таких как сверление, фрезерование, токарная обработка и т. д., с помощью компьютера. Станок с ЧПУ можно назвать роботом, который действует по программе. Станок с ЧПУ программируется или управляется компьютером и имеет широкий спектр применений, включая промышленную автоматизацию. Станок с ЧПУ выполняет требуемую задачу в соответствии с числовым кодом, введенным в станок. Эти коды представляют собой набор команд, с помощью которых оператор может указать машине, какая функция должна выполняться. Эти коды называются G-кодами и М-кодами. Каждый код имеет определенную функцию.

ЧПУ

Обработка с ЧПУ может быть определена как «производственный процесс, в котором компьютерный код дает команду станку выполнять различные процессы обработки заготовки».

Станок с ЧПУ может обрабатывать по трем осям одновременно. Некоторые передовые станки с ЧПУ способны обрабатывать по 5 осям одновременно.

Основные компоненты станка с ЧПУ

Базовая структура или компоненты станка с ЧПУ:

• Устройство ввода
• Блок управления машиной (MCU)
• Станок
• Приводной механизм
• Отображаемая единица

Устройство ввода

Устройства ввода — это те устройства, которые используются для ввода программы в машину. В старых ЧПУ для ввода программ использовались перфоленты или магнитные ленты, однако они были заменены цифровыми, называемыми контроллерами ЧПУ.

TedColes, общественное достояние, на Викискладе

Блок управления станком (MCU)

Блок управления машиной — это мозг системы, который получает входные данные, обрабатывает их, а затем соответствующим образом выполняет программу. MCU может управлять движением инструмента, управлять системой привода, включать/выключать различные функции, такие как включение/выключение шпинделя, включение/выключение подачи СОЖ и т. д.  Например:если оператор указал, что СОЖ должна выключается после завершения определенного процесса, MCU затем посылает сигналы для выключения охлаждающей жидкости.

Станок

Станок является одним из основных компонентов станка с ЧПУ. Это компонент, который выполняет операции по преобразованию сырья в готовый продукт. Станок управляется MCU. Станок движется вперед, вверх, вниз и т. д.; таким образом удаляя материал с заготовки понемногу. Сколько должна быть скорость шпинделя, когда должен включаться/выключаться СОЖ, сколько должна быть подача? все эти параметры задаются оператором в виде кода, и, таким образом, станок работает соответствующим образом.

Приводной механизм

Приводной механизм состоит из приводного двигателя и шарико-винтовой передачи с механизмом обратной связи. MCU сигнализирует двигателю о вращении, что, в свою очередь, приводит во вращение шарико-винтовую передачу, соединенную с приводным двигателем. Салазки стола, на которые помещается заготовка для обработки, закреплены на ходовом винте. Таким образом, при вращении ходового винта ползун стола перемещается взад и вперед соответственно. Механизм обратной связи расположен на конце ходового винта, чтобы сигнализировать MCU об изменениях. Это обеспечивает более высокую точность движения салазок стола.

Единица отображения 

Это монитор, который отображает ввод, вывод и другую полезную системную информацию и настройки.

Работа станка с ЧПУ

Ниже приведены шаги по работе станка с ЧПУ:

• Оператор вводит G-коды и M-коды в контроллер ЧПУ и запускает процесс.
• Затем эта программа обрабатывается блоком управления станком.
• Затем MCU дает команду станку и механизму погружения занять позиции.
• Затем заготовка обрабатывается по введенной в нее программе.
• Система обратной связи передает отзыв MCU.
• MCU также включает и выключает различные компоненты в соответствии с программой.
• MCU также отправляет вывод или обратную связь оператору через дисплей.

Вам также может быть интересно прочитать:

• Что такое GMAW? подробное объяснение
• Процесс прокатки – работа, применение и преимущества
• Что такое экструзия? работа, типы, преимущества и ограничения

Типы станков с ЧПУ 

Различные типы станков с ЧПУ:

• Фрезерный станок с ЧПУ
• Токарный станок с ЧПУ
• Фрезерный станок с ЧПУ
• Плазменный резак с ЧПУ
• Электроэрозионные станки с ЧПУ 

Фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ похож на обычный фрезерный станок, однако он является автоматическим и более точным, чем обычный фрезерный станок.

HafeezJD, CC BY-SA 4.0, через Wikimedia Commons

Фрезерный станок с ЧПУ способен выполнять все операции, которые выполняет фрезерный станок. Фрезерный станок с ЧПУ занимает много места и стоит дорого.

Токарный станок с ЧПУ

Токарный станок с ЧПУ можно назвать автоматическим токарным станком. Токарный станок с ЧПУ может выполнять токарную обработку, токарную обработку конусов, сверление, нарезание канавок, накатку и почти все операции, которые можно выполнять на токарном станке.

Майк Зелински, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

Фрезерно-фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ — это модернизация ручного фрезерного станка. Он способен резать такие материалы, как сталь, алюминий, пенопласт, пластик, латунь и т. д. Большинство фрезерных станков могут обрабатывать по 3 осям (т. е. X, Y, Z). Также на рынке доступны 4-, 5- и 6-осевые фрезерные станки с ЧПУ. .

Rickwashburn1, CC BY-SA 4.0, через Wikimedia Commons

Плазменный резак с ЧПУ

Плазменный резак с ЧПУ использует плазменную горелку для резки металлов путем их плавления. Обычно используется для резки металлических листов. Он может легко резать тяжелые металлы, такие как сталь. Эти станки аналогичны фрезерным станкам с ЧПУ, однако они ограничены только двумя осями.

Згирицкий, CC BY-SA 4.0, через Wikimedia Commons

Электроэрозионный станок с ЧПУ

Эта машина использует электрические искры, чтобы расплавить металл и, таким образом, обработать его. Инструментом здесь в данном случае является электрод. Между инструментом и заготовкой имеется зазор. Через зазор непрерывно пропускают диэлектрическую жидкость. Весь процесс контролируется компьютером.

Станок лазерной резки с ЧПУ

Станок лазерной резки с ЧПУ похож на плазменный станок с ЧПУ, за исключением того, что вместо плазмы для резки заготовки используется лазерный луч. Они обычно используются для резки металлов, дерева и пластика.

S zillayali, CC BY 3.0, Wikimedia Commons

Лазер с ЧПУ предлагает некоторую гибкость, поскольку интенсивность лазера можно регулировать в зависимости от материала обрабатываемой детали.

Преимущества станков с ЧПУ

Преимущества использования станка с ЧПУ:

• Точность обработки заготовки очень высока.
• ЧПУ можно использовать для изготовления компонентов с более жесткими допусками.
• Высокая производительность за счет меньшего времени простоя и меньшего количества ошибок.
• Ошибки, связанные с человеческим фактором, значительно снижены.
• Время, необходимое для завершения процесса обработки, сравнительно меньше.
• Эти машины очень надежны благодаря высокой точности.
• Повышение производительности.
• Лучше всего подходит для крупномасштабного производства.
• Программу можно сохранить и запустить позже.
• Его можно использовать 24 часа в сутки с очень небольшим временем простоя.
• Сложные конструкции могут быть изготовлены за минимальное время с высокой точностью.

Ограничения станков с ЧПУ

• Основным сдерживающим фактором для станков с ЧПУ является их высокая стоимость.
• Эти машины имеют сложную конструкцию.
• Они требуют значительной площади пола.
• Системы управления, используемые в ЧПУ, дороги.
• Из-за сложной конструкции ЧПУ стоимость их обслуживания высока.

Использование станков с ЧПУ

Ниже приведены области применения станков с ЧПУ:

• Они используются для изготовления валов, шестерен, квадратных, закругленных, прямоугольных, резьбовых, конических, фрезерованных работ, сверления отверстий, изготовления канавок и т. д.
• Они используются в обрабатывающей промышленности для резки металлических листов.
• Станки с ЧПУ также широко используются в деревообрабатывающей промышленности.
• Станки с ЧПУ также используются для вырезания заготовки.

Если вы заинтересованы в станках с ЧПУ и хотите узнать больше о работе, G-кодах, M-кодах и т. д., ознакомьтесь с этим здесь (*не спонсируется):Titans of CNC

Это обзор станка с ЧПУ. Если вам нравится этот пост или у вас есть какие-либо предложения, сообщите нам об этом в комментариях, мы будем рады услышать их от вас.

Также рассмотрите возможность подписки, нажав кнопку подписки, и вы никогда не пропустите нашу публикацию!

Мы скоро вернемся с еще одной интересной статьей, а пока продолжайте учиться и читайте пост The Mechanical!