История станков с ЧПУ

Современная опора производства и производства, компьютерное числовое управление или ЧПУ восходит к 1940-м годам, когда появились первые станки с числовым программным управлением или ЧПУ. Однако токарные станки появились раньше. Фактически, машина, используемая для замены ручных методов и повышения точности, была изобретена в 1751 году. Пройдет некоторое время, прежде чем эта концепция приобретет возможности современной производственной компании с ЧПУ.

Методы обработки, которые привели к производству с ЧПУ, ознаменовали начало индустриализации. Сегодняшнее определение обработки с ЧПУ является более конкретным. Он включает в себя ввод 3D-файлов в компьютер, который запускает программу, управляющую движением инструментов в обрабатывающем центре. Процесс полностью автоматизирован, от выбора оси и скорости вращения режущих инструментов до достижения требуемых размеров детали.

Что такое станок с ЧПУ?

Станок с ЧПУ — это система, объединяющая несколько инструментов (включая сверла, токарные станки и фрезерные инструменты), которые встроены в ячейки, из которых машина может выбирать и использовать их. Он предназначен для изготовления объемных деталей. Простейшие машины перемещаются по одной или двум осям. С другой стороны, более продвинутые системы имеют движение по осям X и Y и могут перемещаться в продольном направлении по оси Z. Многие из них способны автоматически вращать и даже переворачивать детали, поэтому материал можно резать со всех сторон без ручного вмешательства.

Ранние дни работы с ЧПУ

Хотя эта идея существовала уже некоторое время, первая концепция числового управления не была разработана до 1949 года. Джон Т. Парсонс, пионер вычислительной техники, разработал ее в рамках исследовательского проекта ВВС, проводимого в Массачусетском технологическом институте. (МТИ). В Лаборатории сервомеханизмов института был построен экспериментальный фрезерный станок, предназначенный для использования моторизованных осей для производства лопастей вертолетов и более жесткой обшивки для самолетов.

Корпорация Parsons в Траверс-Сити, штат Мичиган, приступила к работе над первой системой еще до сотрудничества с MIT. Парсонс смог использовать умножитель IBM 602A для расчета координат аэродинамического профиля. Точки данных вводили в сверлильный станок путем подачи в систему перфокарт. Заранее запрограммированная информация может быть использована для производства деталей для вертолетов; это было предшественником программирования станков с ЧПУ.

Идея получила дальнейшее развитие, и в 1952 году Ричард Кегг (в сотрудничестве с MIT) представил Cincinnati Hydro-Tel, 28-дюймовый контурно-фрезерный станок с вертикальным шпинделем. Его коммерческое внедрение сопровождалось патентом на «Управляемый двигателем аппарат с позиционирующим станком». Первоначальный прототип, хотя и работал с использованием восьмиколоночной бумажной ленты, устройства чтения ленты и электронной системы управления на электронных лампах, стал центром будущих разработок.

Ранние станки с ЧПУ в 1940-х и 1950-х годах использовали перфоленту, которая тогда широко использовалась в телекоммуникациях и хранении данных. Эта технология была заменена технологиями аналоговых вычислений. С 1960-х по 1970-е годы появились цифровые технологии, которые сделали производственный процесс автоматизированным и более эффективным.

Парсонс был награжден за свои ранние работы. В 1968 году он получил первую Мемориальную премию Жозефа Мари Жаккара от Общества числового управления. В 1975 году Общество инженеров-технологов наградило его почетной табличкой, на которой Парсонс был назван «Отцом Второй промышленной революции».

Эволюция современного производства с ЧПУ

Используемые сейчас производителями высокоавтоматизированных систем управления движением по-прежнему основаны на трех основных компонентах своих предшественников. Им требуется командная функция (будь то цифровая или аналоговая система, кулачковый толкатель или рукоятка закрылка для ее активации); система привода/движения, такая как двигатель, цилиндр, клапан или муфта; и система, обеспечивающая обратную связь, например кодировщик. В ранних станках с ЧПУ уровень управления располагался на кулачке. В свою очередь, двигатель вращался, чтобы привести машину в действие, но, если кабель обратной связи порвался, поток жидкости нельзя было остановить.

Современные станки с ЧПУ имеют электронное управление, поэтому такой сценарий маловероятен. Конечные результаты теперь более предсказуемы. Кроме того, они могут использовать практически любой материал, включая металл, дерево, пластик, стекловолокно или пенопласт.

Кроме того, были разработаны новые формы обработки. Используя ту же концепцию, что и обработка с ЧПУ, они включают электронно-лучевую обработку, электроразрядную обработку и фотохимическую обработку. Эти и другие часто выбираются в зависимости от материала, используемого в процессе массового производства. Также распространены машины для лазерной, газокислородной, водоструйной и плазменной резки.

Опираясь на быстрое прототипирование

Перспектива быстрого прототипирования менялась с годами, но эта концепция применялась с самой первой перфоленты, систем числового управления. До этого все детали обрабатывались вручную; даже перфолентные системы произвели революцию в этом процессе. В настоящее время существует множество вариантов прототипирования на выбор в зависимости от используемого материала, экономики и сложности деталей с ЧПУ.

Доступные инструменты и оси вращения по-прежнему делают станки с ЧПУ привлекательными и чрезвычайно полезными. С появлением 3D-печати эти преимущества начали проявлять свои ограничения. 3D-принтер может производить сложные детали, включая их внутренние компоненты. В зависимости от применения выбор материалов может быть ограничен, поэтому системы ЧПУ остаются предпочтительным выбором, особенно для разработки прототипов.

Значение производства с ЧПУ сегодня

Роль традиционных машинистов быстро ослабевает. В 21 веке растет спрос на специалистов по ЧПУ. Такие организации, как Институт технических профессий, предлагают обучение, чтобы вооружить машинистов навыками, необходимыми для работы на работодателей в этой области. Во многих отраслях перспективы трудоустройства стабильны; некоторые предсказывают, что рабочие места, связанные с технологиями, такие как работа с оборудованием с ЧПУ, будут составлять 40 % будущих открытых вакансий.1

Производственная обработка с ЧПУ с Laszeray Technology LLC

Мы являемся производственной компанией с ЧПУ с полным спектром услуг, специализирующейся на обработке с ЧПУ и быстром прототипировании для аэрокосмической, нефтегазовой, медицинской техники, транспорта, электроники и других i

отрасли. Наши операции обработки включают четырех- и пятиосевые возможности. Мы можем использовать токарные станки, мельницы, шлифовальные станки, фрезерные станки и подъемные краны для производственных циклов.

Узнайте больше о наших производственных возможностях, разработке продуктов и проектировании, а также услугах по обработке с ЧПУ, которые выполняются на нашем сертифицированном по стандарту ISO объекте с регулируемой температурой в Огайо, позвонив сегодня по телефону 440-582-8430.

Источник:

1. https://www.instituteoftechnicaltrades.com/blog/history-computer-numerical-control/