Когда система ЧПУ активируется, желаемые резы программируются в программное обеспечение и управляют соответствующими инструментами и машинами, которые выполняют размерные задачи в соответствии с заданием, подобно роботу.
В программировании ЧПУ генератор кода внутри числовой системы часто предполагает безупречность механизмов, несмотря на возможность ошибок, которая возрастает, когда станок ЧПУ направлен на рез одновременно в нескольких направлениях. Размещение инструмента в системе числового управления определяется серией входных данных, известных как программа детали.
С числовым управлением программы вводятся с помощью перфокарт. В отличие от этого, программы для станков ЧПУ передаются компьютерам через небольшие клавиатуры. Программирование ЧПУ сохраняется в памяти компьютера. Сам код пишется и редактируется программистами. Поэтому системы ЧПУ предлагают гораздо более расширенные вычислительные возможности. Самое лучшее, что системы ЧПУ вовсе не статичны, поскольку новые команды могут добавляться к уже существующим программам через обновленный код.
Программирование станков ЧПУ
В производстве с ЧПУ станки управляются с помощью числового управления, при котором программное обеспечение предназначено для управления объектом. Язык, используемый в ЧПУ, иногда называют G-кодом, и он пишется для управления различными режимами работы станка, такими как скорость, подача и координация.
В основном, обработка с ЧПУ позволяет заранее запрограммировать скорость и положение функций инструмента и запускать их через программное обеспечение в повторяющихся, предсказуемых циклах, практически без участия оператора. В процессе обработки с ЧПУ создается 2D или 3D CAD-чертеж, который затем переводится в компьютерный код для выполнения системой ЧПУ. После ввода программы оператор запускает её в тестовом режиме, чтобы убедиться в отсутствии ошибок в коде.
Благодаря этим возможностям, данный процесс был внедрен во все сферы производства, а производство с ЧПУ особенно важно в области металлообработки и пластика. Узнайте больше о типах используемых систем обработки и о том, как программирование станков ЧПУ полностью автоматизирует производство с ЧПУ ниже:
Системы обработки с открытым/замкнутым контуром
Во время процесса обработки с ЧПУ контроль положения определяется с помощью системы с открытым или замкнутым контуром. В первом случае сигнализация идет в одном направлении между контроллером ЧПУ и двигателем. В системе с замкнутым контуром контроллер способен получать обратную связь, что делает возможной коррекцию ошибок. Таким образом, система с замкнутым контуром может исправлять неровности скорости и положения.
В обработке с ЧПУ движение обычно управляется по осям X и Y. Инструмент, в свою очередь, позиционируется и управляется с помощью шаговых или сервомоторов, которые воспроизводят точные движения, определенные G-кодом. Если сила и скорость минимальны, процесс можно вести с помощью управления с открытым контуром. Для всего остального необходим контроль с замкнутым контуром, чтобы обеспечить требуемую скорость, стабильность и точность для промышленных применений, таких как металлообработка.
В обработке с ЧПУ движение обычно управляется по осям X и Y
Обработка с ЧПУ полностью автоматизирована
В современных протоколах ЧПУ производство деталей с помощью заранее запрограммированного программного обеспечения в основном автоматизировано. Размеры для конкретной детали задаются с помощью программного обеспечения CAD и затем преобразуются в готовый продукт с помощью программного обеспечения CAM.
Любая заготовка может потребовать различных инструментов, таких как сверла и фрезы. Для удовлетворения этих потребностей многие современные станки объединяют несколько функций в одну ячейку.
Альтернативно, установка может состоять из нескольких станков и набора роботизированных рук, которые передают детали с одного места на другое, при этом все управляется одной программой. Независимо от конфигурации, процесс изготовления с ЧПУ обеспечивает стабильность производства деталей, что было бы трудно, если бы его приходилось повторять вручную.
Узнайте больше о уникальных услугах производства Astro Machine Works, включая обработку с ЧПУ, обратное проектирование и другие.
Различные типы станков с ЧПУ
Самые ранние станки с числовым управлением появились в 1940-х годах, когда впервые начали использовать моторы для управления движением уже существующих инструментов. По мере развития технологий механизмы совершенствовались с помощью аналоговых компьютеров, а в конечном итоге — с помощью цифровых компьютеров, что привело к развитию обработки с ЧПУ.
Ультразвуковая сварка, пробивание отверстий и лазерная резка — это наиболее распространенные процессы, управляемые с помощью ЧПУ
Подавляющее большинство современных арсеналов ЧПУ полностью электронные. Некоторые из наиболее распространённых процессов, управляемых ЧПУ, включают ультразвуковую сварку, пробивку отверстий и лазерную резку. Наиболее часто используемые машины в системах ЧПУ включают следующее:
Фрезы с ЧПУ
Фрезы с ЧПУ способны работать по программам, состоящим из числовых и буквенных команд, которые направляют детали на различные расстояния. Программирование для фрезы может основываться либо на G-коде, либо на уникальном языке, разработанном производственной командой. Базовые фрезы состоят из трёхосевой системы (X, Y и Z), хотя большинство новых фрез могут иметь ещё три дополнительных оси.
Токарные станки
На токарных станках детали обрабатываются по круговой оси с помощью сменных инструментов. С технологией ЧПУ резы, выполняемые на токарных станках, осуществляются с высокой точностью и скоростью. Токарные станки с ЧПУ используются для производства сложных конструкций, которые невозможно реализовать на ручных версиях станка. В целом, функции управления фрезами и токарными станками с ЧПУ схожи. Как и в случае с фрезами, токарные станки могут управляться G-кодом или уникальным проприетарным кодом. Однако большинство токарных станков с ЧПУ имеют две оси — X и Z.
Плазменные резаки
В плазменном резаке плазменный факел режет материал. Процесс в первую очередь применяется к металлическим материалам, но также может использоваться на других поверхностях. Для создания необходимой скорости и температуры для резки металла плазма генерируется путём сочетания сжатого воздуха и электрических дуг.
Электрические разрядные станки
Машины с электроразрядной обработкой (ЭДМ) — также называемые формовкой штампов и искровой обработкой — представляют собой процесс, при котором заготовки формируются в определённые формы с помощью электрических искр. В ЭДМ между двумя электродами происходит разряд тока, что удаляет участки заготовки.
Когда пространство между электродами становится меньше, электрическое поле усиливается и становится сильнее диэлектрика. Это позволяет току проходить между двумя электродами. В результате части заготовки удаляются каждым электродом. Подтипы ЭДМ включают:
ЭДМ по проволоке: ЭДМ по проволоке использует искровую эрозию для удаления участков из электропроводного материала.
ЭДМ по формовке: ЭДМ по формовке использует электрод и заготовку, погружённые в диэлектрическую жидкость, для формирования детали.
В процессе, известном как промывка, отходы каждой готовой заготовки удаляются жидким диэлектриком, который появляется после остановки тока между двумя электродами и предназначен для устранения любых дальнейших электрических зарядов.
Гидроабразивные резаки
В ЧПУ-обработке водяные струи используются для резки твёрдых материалов, таких как гранит и металл, с помощью высокого давления воды. В некоторых случаях вода смешивается с песком или другим твёрдым абразивным веществом. Компании часто формируют детали машин на заводах с помощью этого процесса.
Водяные струи применяются как более холодная альтернатива для материалов, которые не могут выдержать тепловые процессы других ЧПУ-оборудований. Благодаря своей низкой температуре, такие технологии широко используются в аэрокосмической и горнодобывающей промышленности для резки и вырезания, а также для других функций. Компании используют водяные резаки для задач, требующих очень точных резов, поскольку отсутствие тепла предотвращает изменение внутренних свойств материала, которое может возникнуть при резке металла по металлу.
Что ещё могут делать станки с ЧПУ?
Как показывают многочисленные демонстрационные видео с ЧПУ, компании используют оборудование с ЧПУ для выполнения очень точных резов из металлических деталей для промышленных изделий. В дополнение к вышеупомянутым машинам, можно найти несколько других распространённых видов оборудования, используемого в производстве с ЧПУ для создания высокоточных и сложных изделий. Некоторые из наиболее распространённых продуктов, производимых на станках с ЧПУ, включают детали из стали для аэрокосмической промышленности, металлические автомобильные компоненты, деревянные украшения и пластиковые изделия для потребительского рынка.
Поскольку эти изделия с ЧПУ имеют уникальные требования, оборудование с ЧПУ регулярно использует другие инструменты и компоненты. Ознакомьтесь с некоторыми основными видами машин, используемых в системах ЧПУ:
- Швейные машины
- Деревянные фрезеры
- Гильотинные пробиватели
- Машины для гибки проволоки
- Резаки для пенопласта
- Лазерные резаки
- Цилиндрические шлифовальные станки
- 3D-принтеры
- Стеклорезы
Поскольку станки с ЧПУ могут реализовать так много других инструментов и компонентов, вы можете доверять им в производстве практически бесконечного разнообразия товаров быстро и точно. Например, когда необходимо выполнить сложные разрезы на различных уровнях и под разными углами на заготовке, все это может происходить за считанные минуты на станке с ЧПУ.
Пока машина запрограммирована с правильным кодом, функции машины выполнят шаги согласно программному обеспечению. Обеспечивая, что все закодировано в соответствии с проектом, после завершения процесса должен появиться продукт с детализацией и технологической ценностью.
XTJ является ведущим производителем OEM, который занимается предоставлением комплексных решений по изготовлению деталей из обработки алюминия 6061 от прототипа до производства. Мы гордимся тем, что являемся компанией с системой менеджмента качества, сертифицированной по ISO 9001, и стремимся создавать ценность в каждом клиентском взаимодействии. Мы достигаем этого через сотрудничество, инновации, улучшение процессов и исключительное мастерство.lication: Автомобильная промышленность, Велосипеды и мотоциклы, Двери и окна, Мебель, Бытовая техника, Газовые счетчики, Электроинструменты, LED-освещение, Детали медицинских инструментов и т.д.
