Что такое ЧПУ? Поймите этот увлекательный производственный процесс

Оглянитесь вокруг, идентифицируя и называя все предметы в вашем окружении, включая телефоны, планшеты, ноутбуки, наручные часы, транспортные средства и письменные столы. Большинство, если не все из этих элементов, являются конечными продуктами обработки с ЧПУ.

Обработка с ЧПУ – это производственный процесс, в котором используются компьютеризированные инструкции (или компьютерная программа) для точного и точного создания необходимых вам деталей.

Компьютеризированный характер обработки с ЧПУ в сочетании с высокой точностью и широким диапазоном совместимости материалов делает ее одним из самых востребованных производственных процессов сегодня. Например, техническому гиганту Apple пришлось отказаться от традиционной обработки и использовать станки с ЧПУ для производства цельного внешнего корпуса MacBook.

Вы хотите узнать о том, как работают станки с ЧПУ, о процессе обработки с ЧПУ и о различных типах станков с ЧПУ, доступных сегодня? Вы в правильном месте!

Что такое ЧПУ и как работают станки с ЧПУ?

ЧПУ расшифровывается как Числовое управление.; это просто метод автоматизации управления станками.

Станки с числовым программным управлением полагаются на компьютерные инструкции и программу CAM (автоматизированное производство) для управления, автоматизации и мониторинга движения станков для создания нужной детали.

Рассмотрим этот вариант. Станок с ЧПУ берет стандартный кусок материала (например, алюминиевый блок) и преобразует его в готовый продукт с помощью контролируемых процессов удаления материала.

Давайте еще больше разберем процесс обработки с ЧПУ.

Объяснение процесса обработки с ЧПУ

Мы можем разбить процесс обработки с ЧПУ на пять отдельных этапов:

#1 Создайте свой 2D- и 3D-дизайн

Первым шагом процесса обработки с ЧПУ является создание 2D- и 3D-чертежей вашей детали с использованием программного обеспечения для автоматизированного проектирования (CAD) или автоматизированного производства (CAM), такого как SolidWorks и Autodesk Inventor. При создании 2D- и 3D-чертежей необходимо указать все важные размеры, элементы с допусками и поверхности с особыми требованиями к отделке поверхности.

Цель состоит в том, чтобы точно представить деталь (или продукт), которую вы хотите создать.

Подробнее: Обзор проектирования САПР с ЧПУ

#2 Сохраните свой проект, используя лучшие форматы файлов 3D CAD

Двумя широко используемыми форматами файлов, совместимыми с ЧПУ, используемыми при обработке с ЧПУ, являются форматы файлов STEP и IGES.

Формат STEP (иногда называемый форматом STP) считается лучшим файловым форматом для обмена 3D-моделями. Это связано с тем, что формат является нейтральным и не принадлежит какому-либо конкретному поставщику программного обеспечения 3D CAD. В результате у вашей группы разработчиков продукта (или в механическом цеху) не будет проблем с доступом (или изменением) ваших проектов независимо от того, какое программное обеспечение 3D CAD вы использовали для их создания.

Напротив, формат IGES (произносится как «eye-jess») — это более старый формат файла, чем формат STEP. Он доступен почти в каждом пакете 3D CAD, а это означает, что у вашего оператора не будет проблем с доступом к нему для изготовления ваших продуктов. Однако файлы IGES обычно больше, чем файлы STEP для одного и того же продукта. Таким образом, формат файла STEP может быть идеальным вариантом, если вам нужно отправить производителю большие проекты по электронной почте.

Другие форматы файлов 3D CAD, используемые при обработке с ЧПУ, включают форматы файлов AP214, STL, DWG и DXF.

#3. Оператор создает траекторию

траектория инструмента представляет собой набор координат (или путь в пространстве), которым будет следовать режущий инструмент с ЧПУ в процессе обработки для получения желаемой геометрии заготовки.

Чтобы лучше понять «траекторию инструмента» в обработке с ЧПУ, давайте рассмотрим изображение ниже, где у нас есть блок, элементы которого находятся в плоскости XY. Чтобы создать нужную деталь (блок с двумя прямоугольными полостями), вы должны сначала расположить режущий инструмент так, чтобы он делал надрезы по оси Z, а затем двигаться по плоскости XY.

Программное обеспечение CAM обычно имеет функции, которые позволяют операторам определять свою стратегию обработки, включая тип используемых режущих инструментов, скорость подачи и скорость режущего инструмента.

#4 Машинист преобразует параметры обработки в файл, совместимый с ЧПУ

Последним шагом, который оператор выполняет в программном обеспечении CAM, является преобразование стратегии обработки в то, что называется G-кодом. G-код это компьютерный язык, который может понимать и выполнять станок с ЧПУ; он точно сообщает станку с ЧПУ, какие шаги нужно выполнить, чтобы изготовить вашу деталь.

После создания G-кода оператор экспортирует его на станок с ЧПУ.

Подробнее: Что такое G-код и М-код?

#5 Машинист выполняет операцию обработки

На этом этапе оператор вставляет заготовку в станок с ЧПУ и устанавливает все режущие инструменты, необходимые для операции обработки. После выполнения этих шагов оператор запускает программу обработки для автономного создания деталей.

Типы станков с ЧПУ

Станки с ЧПУ бывают нескольких типов, каждый из которых имеет свои функции и возможности обработки. К четырем наиболее часто используемым сегодня станкам с ЧПУ относятся:

• Фрезерные станки с ЧПУ
• 5-осевые фрезерные станки с ЧПУ
• Токарные станки с ЧПУ
• Сверлильные станки с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ (или фрезерные станки с ЧПУ) создают детали путем вращения режущего инструмента относительно неподвижной заготовки. Эта операция удаляет материал из заготовки, чтобы сформировать желаемую деталь. Последовательность движения режущего инструмента контролируется с помощью компьютерной технологии числового программного управления.

Обычно фрезерные станки с ЧПУ представляют собой трехосевые станки, что означает, что они работают по трем независимым осям (ось X, ось Y и ось Z) для изготовления деталей. Однако в последнее время технология фрезерования с ЧПУ продвинулась до сложных станков, способных работать вдоль нескольких независимых осей (например, 5-осевой фрезерный станок с ЧПУ).

5-осевой фрезерный станок с ЧПУ

5-осевой фрезерный станок с ЧПУ — это тип фрезерного станка, который работает по пяти независимым осям:ось X, ось Y, ось Z и оси вращения A и B. Это позволяет приближать заготовку во всех направлениях для создания сложной геометрии.

5-осевой фрезерный станок с ЧПУ позволяет заготовке и режущему инструменту двигаться одновременно во время работы, экономя время и позволяя точно и точно создавать полости и угловые вырезы.

Токарные станки с ЧПУ

Токарные станки с ЧПУ (или токарные станки с ЧПУ) похожи на фрезерные станки с ЧПУ — они полагаются на автоматизированный характер технологии ЧПУ для создания вырезов и деталей машин. Однако, в отличие от фрезерных станков с ЧПУ, токарные станки с ЧПУ создают резы, вращая заготовку относительно неподвижного режущего инструмента.

Типичный узел токарного станка с ЧПУ имеет патрон, удерживающий заготовку. Патрон прикреплен к шпинделю, который вращает заготовку относительно неподвижного режущего инструмента. Этот режим работы удаляет части материала с заготовки, позволяя создавать нужные детали.

Токарные станки с ЧПУ идеально подходят для обработки цилиндрических форм; они позволяют выполнять токарные операции, включая точение конуса, сверление, накатку, нарезание канавок и отрезку.

Сверлильные станки с ЧПУ

Сверлильный станок с ЧПУ использует вращающийся режущий инструмент для создания надрезов в неподвижной заготовке, например, фрезерные станки с ЧПУ. Однако сверлильные станки с ЧПУ особенно подходят для изготовления отверстий под болты или крепежные винты для целей сборки. Вы также найдете их полезными для создания надписей или гравюр на заготовке.

Другие типы станков с ЧПУ включают плазменные резаки с ЧПУ, станки для лазерной резки с ЧПУ и электроэрозионные станки с ЧПУ (EDM). Эти станки имеют схожие функции и возможности обработки. Однако они отличаются режимами работы и режущим механизмом. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашей статьей о различных типах станков с ЧПУ.

Выбор идеального станка с ЧПУ для вашего производственного проекта

Теперь, когда вы знаете, что такое обработка с ЧПУ, как она работает, а также знаете широкий спектр типов станков с ЧПУ, вы согласитесь, что обработка с ЧПУ действительно является одной из лучших технологий обработки, доступных сегодня.

Однако, если вы планируете передать производственную стадию разработки вашего продукта на аутсорсинг, успех вашего проекта в первую очередь зависит от цеха станков с ЧПУ, с которым вы работаете. В первоклассных станочных цехах с ЧПУ работают передовые производственные технологии, работают высококвалифицированные станки с ЧПУ и специалисты по контролю качества, которые работают вместе, чтобы ваш продукт был изготовлен правильно. Кроме того, эти магазины обычно соответствуют требованиям нескольких нормативных стандартов, таких как стандарты ISO 9001, ISO 14001 и ISO 13485.

Идеальные механические мастерские также обычно имеют онлайн-инструмент мгновенного расчета стоимости. Например, у Gensun Precision Machining есть инструмент расчета стоимости, который позволяет вам загрузить файл 3D CAD (в нескольких форматах файлов) и указать ваши требования, чтобы получить оценку стоимости вашего проекта.

Обработка с ЧПУ:Gensun Precision может помочь

Gensun Precision Machining является ведущим поставщиком услуг по обработке с ЧПУ по всему миру. Благодаря почти двадцатилетнему опыту работы с станками с ЧПУ мы имеем репутацию производителя высококачественных металлических и пластиковых деталей для клиентов в различных отраслях.

Кроме того, наше предприятие сертифицировано по стандарту ISO 9001 для управления качеством, по стандарту ISO 14001 для управления окружающей средой и по стандарту ISO 13485 для обслуживания медицинской промышленности. Мы реализовали более 100 000 проектов с несколькими инновационными компаниями, работающими в разных отраслях.

Расскажите нам о своем проекте, и пусть наши высококвалифицированные инженеры, операторы станков и команда контроля качества изготовят детали точно по вашим спецификациям.

<ч />

Примечание. Первоначально эта статья была опубликована в сентябре 2021 г. и обновлена ​​в июне 2022 г.