Что такое NC-обработка? - Определение и основное руководство

Что такое NC-обработка?

Числовое управление (также называемое ЧПУ) – это автоматизированное управление обрабатывающими инструментами (например, сверлами, токарными станками, фрезерными станками и 3D-принтерами) с помощью компьютера.

Станок с ЧПУ обрабатывает кусок материала (металла, пластика, дерева, керамики или композита) в соответствии со спецификациями, следуя закодированной запрограммированной инструкции и без ручного оператора, непосредственно управляющего операцией обработки.

Станок с ЧПУ представляет собой моторизованный маневренный инструмент и часто моторизованную маневренную платформу, которые управляются компьютером в соответствии с конкретными входными инструкциями. Инструкции доставляются на станок с ЧПУ в виде последовательной программы команд управления станком, таких как G-код и М-код, а затем выполняются.

Программа может быть написана человеком или, что гораздо чаще, сгенерирована с помощью программного обеспечения графического автоматизированного проектирования (CAD) и/или программного обеспечения автоматизированного производства (CAM). В случае с 3D-принтерами печатаемая деталь «нарезается» до того, как будут сгенерированы инструкции (или программа). 3D-принтеры также используют G-код.

ЧПУ — это значительное улучшение по сравнению с некомпьютерной обработкой, которая должна управляться вручную (например, с помощью таких устройств, как маховики или рычаги) или механически управляться предварительно изготовленными направляющими шаблона (кулачками). В современных системах ЧПУ проектирование механической детали и программа ее изготовления высоко автоматизированы.

Механические размеры детали определяются с помощью программного обеспечения CAD, а затем переводятся в производственные директивы с помощью программного обеспечения автоматизированного производства (CAM). Результирующие директивы преобразуются (программным обеспечением «постпроцессора») в конкретные команды, необходимые конкретному станку для производства компонента, а затем загружаются в станок с ЧПУ.

Поскольку любой конкретный компонент может потребовать использования ряда различных инструментов — сверл, пил и т. д. — современные машины часто объединяют несколько инструментов в одну «ячейку». В других установках используется несколько различных машин с внешним контроллером и операторами-людьми или роботами, которые перемещают компонент с машины на машину.

В любом случае последовательность шагов, необходимых для производства любой детали, является высокоавтоматизированной и позволяет получить деталь, точно соответствующую исходному чертежу САПР.

Что такое станок с ЧПУ?

Числовое управление определяется как форма программируемой автоматизации, в которой числа, буквы и символы управляют операцией. Эта инструкция предназначена для выполнения конкретной работы. Станки с ЧПУ имеют возможность изменять программу для каждого задания, т. е. когда задание изменяется, программная инструкция также изменяется. Легче изменить инструкцию программы, чем модифицировать производственное оборудование. Такая гибкость снижает общую стоимость производства.

Типы систем ЧПУ

Два основных типа систем ЧПУ:

1. Система точка-точка (PTP),

PTP — это система ЧПУ, которая контролирует только положение компонентов. В этой системе траектория движения детали относительно заготовки не контролируется. Перемещение между различными позициями осуществляется с допустимой для станка скоростью перемещения по кратчайшему пути.

2. Контурная система.

Контурные системы ЧПУ способны управлять не только позициями, но и движением компонентов, т. е. скоростью перемещения и запрограммированным путем между желаемыми позициями.

Применения технологии числового программного управления

Технология числового управления находит применение в самых разных производственных операциях, таких как резка металла, автоматическое черчение, точечная сварка, штамповка, сборка, проверка и т. д. Однако ЧПУ находит свое основное применение в операциях механической обработки металлов. Он создан для выполнения практически всего процесса удаления металла. (Пример для металлообработки Точение, пиление, Шлифование, Фрезерование, Сверление, растачивание).

Ниже перечислены производственные задания, для которых лучше всего подходят станки с числовым программным управлением.

• Технология ЧПУ подходит для последовательности/серии процессов обработки.
• Геометрия работы сложная и дорогая. Ошибки в процессе приводят к большим потерям.
• В будущем ожидается изменение технического проекта.
• Требуется высокий съем металла.
• Рабочая часть требовала 100% проверки.
• Должен быть жесткий допуск на рабочей части.
• Когда при обработке необходимо выполнить множество операций. Он часто обрабатывается небольшими партиями.

Преимущества станков с ЧПУ

• Большая производственная гибкость. NC может легко адаптироваться к изменениям технического проекта и смещению производственного графика.
• Сокращение времени производственного цикла. Задание можно легко и быстро настроить с помощью ЧПУ.
• Сокращение непроизводительного времени. В случае сложной обработки ЧПУ кажется полезным для сокращения непроизводительного времени. Благодаря быстрой/автоматической смене инструмента, быстрой настройке и сокращению времени обработки заготовки.
• Уменьшено количество настроек. Приспособление, необходимое для работы с ЧПУ, проще и дешевле, потому что лента для ЧПУ выполняет позиционирование вместо шаблона и приспособления.
• Сокращение запасов. Это результат меньшего количества настроек и сокращения времени выполнения.
• Улучшен контроль качества. Отсутствие риска человеческих ошибок. Он производит деталь с высокой точностью. Это также сокращает количество человеко-часов на проверку.
• Повышение безопасности оператора.
• Сократите брак. высокая точность станка с ЧПУ помогает сократить количество брака.
• Снижена потребность в площади. поскольку один ЧПУ может выполнять множество операций, он заменяет несколько обычных станков.

Недостатки станка с ЧПУ

• Высокие инвестиционные затраты и стоимость обслуживания. Самые сложные и изощренные технологии стоят дороже, чем обычная машина.
• Требуется опытный оператор. Следует рассмотреть вопрос о поиске и обучении персонала NC.
• Разрыв и износ перфоленты и менее надежных компонентов перфоленты.
• Ошибка программирования части в перфоленте.
• Нет оптимальной подачи и скорости. Обычные станки с ЧПУ не позволяют изменять скорость резания и подачу во время операции.