ЧПУ-станки: эволюция и влияние на современное производство — Часть 1

Сегодня компьютеризированные числовой управляемые (ЧПУ) станки повсеместны в промышленном секторе.

Рабочие лошадки производства, ЧПУ-станки (Computerised Numerical Controlled) формируют основу заводов и производственных линий по всему миру.

Оснащенные умными программными системами и автоматизированными процессами, они значительно повышают продуктивность цехов по всему миру.

С нарастающей сложностью за десятилетия они сильно снизили традиционно утомительную и тяжелую работу по изготовлению множественных компонентов и деталей. Новые технологии и более высокие степени точности и автоматизации позволили изготавливать всё более сложное оборудование и компоненты с большей легкостью.

Но как всё начиналось? Давайте прогуляемся по памяти.

История ЧПУ-станков

Знаете ли вы, что станки вроде токарных и фрезерных использовались уже в 19 веке?

Тогда все процессы были ручными. Операторы использовали ручки, манометры и шкалы для управления станками.

Традиционно маховики стабилизировали движения машин. Они опирались на взаимосвязанные системы шестерен и рычагов для манипулирования обрабатываемыми металлами.

Такая работа была трудоемкой и травмоопасной. Операторы вручную меняли режущие или сверлильные инструменты. Также вручную перемещали заготовки со станка на станок для разных операций.

После Второй мировой войны появились станки с числовым управлением (NC). В отличие от ручных, они опирались на серии чисел, перфорированных на ленте или картах, для управления движениями.

Это сэкономило труд и усилия при обработке, повысив точность. Также упростило процесс для операторов, устранив ручки, рычаги, шаблоны.

Когда компьютеры появились в конце 1960-х, изобрели станки с компьютерным числовым управлением (ЧПУ). Они значительно улучшили гибкость, стабильность, точность и продуктивность обработки.

ЧПУ-станки могли многократно повторять определенные режущие, фрезерные, сверлильные и растачивающие операции. Это позволило повысить пропускную способность заводов и дало возможность изготавливать более сложные детали в одной операции.

Часто ЧПУ-станки могли производить гораздо более сложные детали, чем даже самые квалифицированные операторы — некоторые автоматически меняли конкретные режущие и формовочные инструменты.

В конечном итоге несколько ЧПУ-станков объединили в то, что сегодня известно как центры обработки. Они комбинируют множество функций и автоматизируются ПО и железом.

Центры обработки автоматизировали производственные линии и заводы по всему миру, скачком повысив продуктивность операторов.

Появление специализированных производителей станков

До рождения спец. производителей станков, изготовители высококлассных продуктов должны были проектировать и делать свои машины. Это были в основном ручные станки, мучительно эксплуатируемые и обслуживаемые.

Они также заставляли производителей приобретать широкий спектр инженерных компетенций, выходящих за их сильные стороны в дизайне и разработке продуктов.

Тогда высокоавтоматизированные или полуавтоматизированные фрезерные, точильные или гравировальные станки были недоступны, кроме ручно управляемых.

Ситуация кардинально улучшилась с появлением спец. компаний-производителей станков.

Первой в южнокорейском промышленном секторе, основанная в 1950-х Hwacheon открыла новый путь для производителей региона. Развивая свои машины и технологии, Hwacheon катализировала рост южнокорейских производителей за десятилетия.

Инновации в НИОКР станков

Сфокусированные на уникальных потребностях отрасли, производители ЧПУ-станков эволюционировали за прошлые десятилетия для нужд широкого спектра изготовителей. Включают передовой сектор: производство деталей и форм, аэрокосмику, автопром, биомедицину, тяжелые отрасли вроде нефтедобычи и судостроения.

Спрос на новые производственные решения тогда и сейчас бесконечен. Включают более высокие скорости, более высокое качество, новые (и более твердые) материалы: Инконель, Титан, специальные нержавейки.

Сдвиг от массового производства к «High Mix – Low Volume» требует гибкие just-in-time производственные решения.

Станки должны быть настроены и рабочими за гораздо более короткое время для новых производственных запросов, сокращая простой или непроизводительное время.

Близко к своим производственным клиентам, Hwacheon постоянно инвестирует в НИОКР для создания надежных, твердых и механически точных машин для их использования.

Потому что мы близки к клиентам, мы узнаем, какие улучшения им нужны, узнаем их производственные вызовы и адаптируем продукты под их нужды.

Для этого Научно-исследовательский центр Hwacheon Magok проводит демонстрации реальных процессов обработки. Это позволяет разрабатывать, верифицировать и предоставлять точные решения для нового поколения производителей.

Шесть ключевых элементов ЧПУ-станка

С вышеуказанными соображениями давайте посмотрим на шесть самых важных частей и процессов в ЧПУ-станке.

#1 Литье

Литье — важный элемент ЧПУ-станка, определяющий базовую стабильность и жесткость каждой машины. Это зависит от литейного цеха для литья металлических и неметаллических частей и контроля качества для чистоты материалов.

Здесь Hwacheon использует сырье высшего качества. Собственный литейный цех производит литейные материалы исключительного качества. Они используются для наших станков и других машин и оборудования. Работающий уже 78 лет, наш литейный цех производит ключевые компоненты для наших станков (фрезерные и точильные).

Мы также поставляем компоненты репутабельным компаниям по всему миру. Включают рук манипуляторов и корпуса, детали для альтернативной энергетики (ветряки), вагонные детали, солнечное оборудование и многое другое.

#2 Зажимы и шестерни

В станке шестерни, зажимы и зубчатые муфты — критичные компоненты, обеспечивающие плавное движение и артикуляцию между движущимися частями.

Для обеспечения точных стандартов качества Hwacheon производит и поставляет свои высококачественные шестерни, зажимы и зубчатые муфты, используя технологии производства станков, накопленные за долгий период.

#3 Листовой металл

Для изготовления листового металла нужны чертежи с точными замерами. Затем — подготовка материалов, резка, обработка, наконец установка и сборка самих станков.

Возможности Hwacheon по листовому металлу позволяют изготавливать баки СОЖ, коробки ЧПУ-управления, электрошкафы, детали защитных экранов. Мы также проектируем свои лазерные резаки и успешно используем в собственном производстве. Помимо этого работаем с репутабельным производителями для обеспечения топового качества наших гибочных прессов.

#4 Навык ручной скобки (Hand Scraping)

Ручная скобка — ключевой навык в станкостроении. Высококачественные станки обычно используют ручную скобку, чтобы обработанные поверхности идеально поглощали вибрации, контролировали малейшие движения и сохраняли стабильность и точность при тяжелой резке или прецизионных задачах.

Hwacheon вырастил навык ручной скобки, который могут выполнять только его опытные мастера. Наш навык позволяет нашим станкам выполнять высокоточные и тяжелые потребности клиентов — даже на экстремально высоких скоростях.

#5 Шпиндель

Производительность ЧПУ-станка во многом зависит от производительности его шпинделя и технологий производства этого критичного компонента. С более чем 66-летним опытом ведущего производителя станков, Hwacheon остается на передовой технологии шпинделей.

Наше производственное мастерство, комбинированное с высокой способностью к прецизионной сборке, помогает нам разрабатывать шпиндели с ультра-точными допусками. Используя передовой оснасткой инспекции и спец. системы смазки подшипников, наши машины выдерживают длительные температурно-контролируемые операции даже на очень длинных циклах.

#6 ПО станка

Формируя «мозги» ЧПУ-станка, ПО обработки помогает автоматизировать разные производственные шаги и процессы. Они вносят множество функций экономии времени в процесс обработки и снижают потребность в частых ручных вмешательствах.

Собственное ПО Hwacheon стандартно на всех центрах обработки для улучшения качества, продуктивности и контроля динамических и температурных вариаций.

Ожидайте Часть 2 Истории…

Спасибо за сопровождение в пути ЧПУ-станка.

В этой статье мы проследили историю станков, исследовали развитие инноваций и НИОКР, выделили шесть ключевых элементов производителя станков.

В части 2 мы рассмотрим:

• Интеграцию компонентов от поставщиков
• Сборку станков
• Контроль качества и тестирование
• Упаковку, документацию и отгрузку
• Доставку, установку и пусконаладку станка

Не упустите следующую статью!