Разнообразие ЧПУ-станков и систем для точного производства

Ищете партнера по точной ЧПУ-обработке? Сначала разберитесь в теме. ЧПУ-станки с индексным управлением программируются на ЧПУ-языках (преимущественно G-коды). G-код задает декартовы координаты инструмента, скорость подачи и вращения шпинделя, смену инструмента, СОЖ и др. Сколько типов ЧПУ-станков существует? Далее — обзор с отличиями.

Разные типы ЧПУ-станков по методам обработки

ЧПУ-станок — автоматизированный станок с системой программного управления для изготовления сложных, точных, мелкосерийных, многообразных деталей. В точной ЧПУ-обработке используются многие типы, делимые по методам обработки:

• ЧПУ-фрезерные станки: создание форм, пазов, отверстий, пазов, канавок, карманов, специальных фасок. Вращающийся режущий инструмент удаляет материал с неподвижной заготовки.
• ЧПУ-токарные станки: главное движение — вращение заготовки, подача — движение резета. Обработка поверхностей вращения. Много типов по методам обработки.
• ЧПУ-расточные/сверлильные станки: отверстия: центровка, сверление, растачивание, засверливание, нарезание резьбы, растачивание. Непрерывное управление через линейную/круговую/сложную интерполяцию фрезерного станка для плоскостей и кривых поверхностей.
• ЧПУ-плазменные резаки: отверстия в деталях: сверление, центровка, зафаскивание, растачивание, нарезание резьбы. Непрерывное управление интерполяцией ЧПУ-фрезерно-расточного станка для кривых поверхностей.
• ЧПУ-шлифовальные станки: шлифовка поверхностей заготовок.

Поточечные (Point-to-point) и контурные (Contour) системы

• Поточечная система: материал и инструмент фиксированы в относительных позициях до конца обработки и возврата. К типу: расточные, сверлильные, резьбонарезные станки.
• Контурная система: станок режет по контуру детали — непрерывный путь. К типу: токарные, фрезерные станки.

Пять групп по числу осей

• 2-осевой ЧПУ-станок: только две оси, напр. токарный — инструмент движется по X и Z.
• 2.5-осевой ЧПУ-станок: формально 3 оси, но движение не трехмерное. Сначала X/Y в позицию, потом работает 3-я ось — напр. сверлильно-резьбонарезные станки.
• 3-осевой ЧПУ-станок: одновременное движение по X, Y, Z. Наиболее широко применяемый, универсальный, высокоточный. Автоматическое/интерактивное управление, пазовое фрезерование, сверление, заострение кромок.
• 4-осевой ЧПУ-станок: 3-осевой + вращение по A или B. Примеры: вертикальные или горизонтальные станки. Фрезерование на доп. оси, X/Y/Z — как в 3-осевом, вращение A/B — ось вокруг X.
• 5-осевой ЧПУ-станок: 3-осевой + вращение в двух направлениях (Y и Z) по A и B. Вращение за счет движения стола и шпинделя (опорная точка). Передовый станок: многомерное вращение и движение инструмента дают доступ к подрезам и глубоким карманам, непревзойденную чистоту и скорость. Применяется в авиакосмике, имплантах, титановых деталях, нефтегазовом оборудовании, военной продукции.

Открытые (Open-loop) и замкнутые (Closed-loop) системы управления

По контурам управления: открытые и замкнутые системы.

Открытая система: связь контроллер-двигатель односторонняя. Простой процесс: по цели пользователя ЧПУ-ПО генерирует импульсы шага/направления. Компьютер передает контроллеру, контроллер питание двигателю — без обратной связи. Используют шаговые двигатели.

Замкнутая система: имеет обратную связь для мониторинга выхода двигателя и коррекции ошибок позиции, скорости, ускорения. Обратная связь к ЧПУ-контроллеру или компьютеру (первое чаще). Системы с обратной связью к генератору/компьютеру — в высококлассных станках.