Что такое фрезерный станок с ЧПУ?

Когда вам нужно отрезать кусок дерева или металла, вы используете пилу. Когда вам нужно просверлить отверстие в заготовке, вы используете дрель. Но что, если вы хотите что-то вырезать или выдолбить? Обрезать, не разрезая полностью?

Это при использовании роутера. От старого слова «rout» — выдалбливать или вырезать — фрезеры — это обычные ручные инструменты, используемые для вырезания или вырезания узоров из твердого материала. Дерево, металл, пластик — все это можно резать и обрабатывать с помощью ручного фрезера.

Как и большинство промышленных инструментов, современные маршрутизаторы имеют версию с числовым программным управлением (ЧПУ). В этих станках технология ЧПУ сочетается с традиционными инструментами, что позволяет выполнять более точные и сложные операции.

В этой статье мы рассмотрим основы того, что такое фрезерный станок с ЧПУ, как он работает и что он делает.

Краткий обзор ЧПУ

Технология компьютерного числового управления существует с 1950-х годов, когда механические перфокарты использовались для управления движениями машин. Современные станки с ЧПУ используют компьютеры для планирования действий на основе системы координат. Операторы используют компьютерный язык, известный как g-код, для программирования станка с ЧПУ набором команд.

Используя координаты X, Y и Z — и многое другое для продвинутых станков с ЧПУ — программа G-кода сообщает машине, куда двигаться; когда включать инструментальную головку; как далеко резать или сверлить и когда остановиться; полный набор инструкций по созданию детали или изделия.

Преимущества ЧПУ

ЧПУ обеспечивает как минимум два основных преимущества по сравнению с инструментами с ручным управлением. Во-первых, это высокая степень точности. Станки с ЧПУ при правильном уходе и калибровке могут легко резать до тысяч дюймов. Усовершенствованные станки с ЧПУ могут иметь четыре или пять осей движения, что позволяет выполнять чрезвычайно сложные операции.

И однажды написанная программа ЧПУ для создания определенной детали бесконечно повторяема . Хотя написание программы G-кода для конкретной детали может занять много времени, эту программу можно запускать сотни или даже тысячи раз, создавая целую серию идентичных и высокоточных деталей.

Третьим важным преимуществом станков с ЧПУ является точность и повторяемость. автоматизация С правильной программой станки с ЧПУ могут работать почти бесконечно без прямого контроля со стороны человека. На современных производственных линиях вы найдете станки с ЧПУ, работающие в сочетании с передовой робототехникой, чтобы обеспечить материал, необходимый для работы станков с ЧПУ с минимальным вмешательством человека.

Использование и применение фрезерного станка с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ позволяет использовать весь потенциал автоматизации ЧПУ для обычных операций фрезерного станка. Фрезерные станки с ЧПУ обычно состоят из стола или станины, на которую устанавливается заготовка. Над станиной находится рычаг или портал, к которому подвешена инструментальная головка.

Когда программа выполняется, фрезерный станок может перемещаться по осям X, Y и Z, вырезая шаблон и удаляя материал с заготовки. Фрезерный станок с ЧПУ может создать детальный рисунок или резьбу, или его можно использовать для замены настольной пилы и разрезания заготовки.

Фрезерные станки во многом похожи на фрезы, но хотя фрезерные станки можно использовать для обработки более твердых материалов, они превосходно справляются с более мягкими материалами, особенно с деревом. Формирование стружки и геометрия резания также учитываются в уравнении, что делает фрезерный станок с ЧПУ идеальным инструментом для продвинутой деревообработки.

Создание и выполнение программы фрезерного станка с ЧПУ

Все станки с ЧПУ полагаются на программы G-кода для обучения. Создание этой программы может быть выполнено вручную, а инструкции вводятся непосредственно в управляющее программное обеспечение машины. Это программирование непосредственно в g-коде.

Но многие столяры полагаются на более длительный процесс. Во-первых, дизайн новой детали или шаблона будет разработан в программе автоматизированного проектирования (САПР) на компьютере. Когда дизайн завершен, файл можно экспортировать в виде набора векторов.

Эти векторы, в свою очередь, преобразуются в набор инструкций G-кода с помощью программы автоматизированного производства (CAM). И, наконец, завершенная программа вводится и выполняется на фрезерном станке с ЧПУ.

Заключительные мысли о фрезерных станках с ЧПУ

С точки зрения передовых технологий и практической полезности, мало инструментов более привлекательны для современного столяра, чем токарный станок с ЧПУ. Квалифицированные операторы станков с ЧПУ смогут в полной мере воспользоваться возможностями фрезерного станка с ЧПУ, а столяры всех уровней смогут использовать программы CAD и CAM, что избавит их от необходимости учиться программировать непосредственно в G-коде.

И, конечно же, с помощью фрезерного станка с ЧПУ вы можете создавать сложные узоры, которые ранее были доступны только высококвалифицированным и опытным резчикам по дереву.