Что такое ЧПУ?

Что такое ЧПУ?

Резюме

Числовое управление (ЧПУ) (также компьютерное числовое управление (ЧПУ)) - это автоматизированное управление обрабатывающими инструментами (сверла, расточные инструменты, токарные станки) и 3D-принтерами с помощью компьютера.

Что такое ЧПУ?
Числовое управление (ЧПУ) (также компьютерное числовое управление (ЧПУ )) - это автоматизированное управление обрабатывающими инструментами (сверла, расточные инструменты, токарные станки) и 3D-принтерами с помощью компьютера. Станок с ЧПУ обрабатывает кусок материала (металлический, пластиковый, деревянный, керамический или композитный) в соответствии со спецификациями, следуя запрограммированной кодированной инструкции и без ручного оператора.

Станок с ЧПУ представляет собой механизированный маневренный инструмент и часто механизированную маневренную платформу, которые управляются ядром компьютера в соответствии с конкретными инструкциями ввода. Инструкции доставляются на станок с ЧПУ в виде файлов графического автоматизированного проектирования (САПР), которые преобразуются в последовательную программу команд управления машиной, таких как G-код, и затем выполняются. В случае 3D-принтеров часть, которая должна быть напечатана, «нарезается» перед созданием инструкций (или программы).

ЧПУ является передовым станком и представляет собой значительное улучшение по сравнению с некомпьютерной обработкой, которая требует ручного управления с помощью ручных колес или рычагов или механического управления с помощью изготовленных шаблонных направляющих (кулачков). В современных системах с ЧПУ проектирование механической детали и ее производственной программы очень автоматизировано. Механические размеры детали определяются с помощью программного обеспечения CAD, а затем преобразуются в производственные директивы с помощью программного обеспечения автоматизированного производства (CAM). Результирующие директивы преобразуются (программным обеспечением «постпроцессора») в конкретные команды, необходимые для конкретной машины 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 разных машин с внешним контроллером и людьми или роботизированными операторами, которые перемещают компонент с машины на машину. В любом случае последовательность шагов, необходимых для изготовления любой детали, является высокоавтоматизированной и производит деталь, которая точно соответствует исходному CAD.
Описание
Движение управляет несколькими осями, обычно не менее двух (X и Y), [1] и шпинделем инструмента, который перемещается по оси Z (глубина). Положение инструмента приводится в движение шаговыми двигателями с прямым приводом или серводвигателями для обеспечения высокоточных перемещений или, в более старых конструкциях, двигателей через серию понижающих передач. Управление в разомкнутом контуре работает до тех пор, пока силы достаточно малы, а скорости не слишком велики. На коммерческих металлообрабатывающих станках системы управления с замкнутым контуром являются стандартными и требуются для обеспечения требуемой точности, скорости и повторяемости.
Описание деталей
По мере развития оборудования контроллера развивались и сами мельницы. Одно из изменений заключалось в том, чтобы заключить весь механизм в большую коробку в качестве меры безопасности, часто с дополнительными защитными блокировками, чтобы гарантировать, что оператор находится достаточно далеко от рабочей детали для безопасной работы. Большинство новых систем ЧПУ, созданных сегодня, имеют 100% электронное управление.

Подобные ЧПУ системы используются для любого процесса, который может быть описан как движение и операция. К ним относятся лазерная резка , сварка, сварка трением с перемешиванием, ультразвуковая сварка, плазменная и плазменная резка, гибка, прядение, пробивка отверстий, пиннинг, склеивание, резка ткани, шитье, укладка ленты и волокна, укладка, укладка и укладка, а также распиловка.
Примеры станков с ЧПУ
мельница
Переводит программы, состоящие из определенных цифр и букв, для перемещения шпинделя (или заготовки) в разные места и глубины. Многие используют G-код. Функции включают в себя: торцевое фрезерование, торцевое фрезерование, нарезание резьбы, сверление и некоторые даже предлагают точение Сегодня станки с ЧПУ могут иметь от 3 до 6 осей. Большинство фрезерных станков с ЧПУ требуют размещения своей заготовки на них или внутри них и должны быть как минимум такими же большими, как и ваша заготовка, но производятся новые 3-осевые станки, которые вы можете надеть на свою заготовку, и могут быть намного меньше.
токарный станок
Режет заготовки, пока они вращаются. Делает быстрые, точные резания, обычно используя индексируемые инструменты и сверла. Эффективен для сложных программ, предназначенных для изготовления деталей, которые было бы невозможно изготовить на ручных токарных станках. Подобные характеристики управления для станков с ЧПУ и часто могут читать G-код. Обычно имеют две оси (X и Z), но более новые модели имеют больше осей, что позволяет обрабатывать более сложные задания.
Плазменный резак
Включает резку материала с помощью плазменной горелки. Обычно используется для резки стали и других металлов, но может использоваться на различных материалах. В этом процессе газ (такой как сжатый воздух) с высокой скоростью выдувается из сопла; в то же время в этом газе образуется электрическая дуга от сопла к поверхности, которую режут, превращая часть этого газа в плазму. Плазма достаточно горячая, чтобы расплавить разрезаемый материал, и движется достаточно быстро, чтобы сдуть расплавленный металл от разреза.
Электроэрозионная обработка
(EDM), также известный как искровая обработка, искровая эрозия, прожиг, опускание или эрозия проволоки, представляет собой производственный процесс, в котором желаемая форма получается с использованием электрических разрядов (искр). Материал удаляется из заготовки с помощью серии быстро повторяющихся токовых разрядов между двумя электродами, разделенных диэлектрической жидкостью и подверженных воздействию электрического напряжения. Один из электродов называется электродом инструмента, или просто «инструментом» или «электродом», в то время как другой называется электродом заготовки или «заготовкой».
Многошпиндельный станок
Тип винтовой машины, используемой в массовом производстве. Считается высокоэффективным за счет повышения производительности за счет автоматизации. Может эффективно резать материалы на мелкие кусочки, одновременно используя разнообразный набор инструментов. Многошпиндельные станки имеют несколько шпинделей на барабане, который вращается по горизонтальной или вертикальной оси. Барабан содержит сверлильную головку, которая состоит из ряда шпинделей, которые установлены на шарикоподшипниках и приводятся в движение шестернями. Существует два типа насадок для этих сверлильных головок, фиксированные или регулируемые, в зависимости от того, нужно ли изменять расстояние между центрами сверлильного шпинделя.
Провод EDM
Этот процесс, также известный как электроэрозионная резка проволоки, электроэрозионная обработка проволоки или электроэрозионная обработка проволоки, в этом процессе используется искровая эрозия для обработки или удаления материала из любого электропроводящего материала с использованием электрода из бегущей проволоки. Проволочный электрод обычно состоит из латуни с латунным или цинковым покрытием. Провод EDM допускает углы почти 90 градусов и оказывает очень небольшое давление на материал. Поскольку в этом процессе проволока подвергается эрозии, машина для производства проволоки подает свежую проволоку из катушки, измельчая использованную проволоку и оставляя ее в мусорном баке для повторного использования.
Синкер EDM
Также называемый EDM типа полости или объемный EDM, погружной EDM состоит из электрода и заготовки, погруженных в масло или другую диэлектрическую жидкость. Электрод и заготовка подключены к подходящему источнику питания, который генерирует электрический потенциал между двумя частями. Когда электрод приближается к заготовке, в жидкости происходит пробой диэлектрика, образующий плазменный канал, и возникают небольшие скачки искры. Производственные штампы и пресс-формы часто изготавливаются с помощью грузила EDM. Некоторые материалы, такие как мягкие ферритовые материалы и магнитные материалы, богатые эпоксидной смолой, несовместимы с EDM для погружного устройства, поскольку они не являются электропроводящими. [6]
Водоструйный резак
Также известен как « водоструйный » инструмент, способный нарезать на металл или другие материалы (например, гранит), используя струю воды с высокой скоростью и давлением или смесь воды и абразивного вещества, такого как песок. Он часто используется при изготовлении или изготовлении деталей для машин и других устройств. Гидроабразивная обработка является предпочтительным методом, когда разрезаемые материалы чувствительны к высоким температурам, создаваемым другими методами. Он нашел применение в самых разных отраслях промышленности - от добычи полезных ископаемых до авиакосмической промышленности, где он используется для таких операций, как резка, обработка, резка и расширение.