Что такое станок с ЧПУ?
A Станок с ЧПУ представляет собой станок с числовым программным управлением с дополнительной функцией бортового компьютера. Компьютер называется блоком управления станком (MCU). Числовые данные, необходимые для производства детали, предоставляются станку в виде программы. Программа преобразуется в соответствующие электрические сигналы для ввода в двигатели, которые управляют станком.
Станина станка является механической структурой станка с ЧПУ, и она также состоит из главной приводной системы, системы привода подачи, станины, верстака и вспомогательных устройств движения, гидравлических и пневматических систем, систем смазки, устройств охлаждения, удаления стружки, систем защиты и других частей. Но для того, чтобы соответствовать требованиям числового программного управления и дать полный простор производительности станка, он претерпел большие изменения в общей компоновке, внешнем виде, структуре системы передачи, инструментальной системе и эксплуатационных характеристиках. Механические части станков с ЧПУ включают станину, коробку, колонну, направляющую, рабочий стол, шпиндель, механизм подачи, механизм смены инструмента.
Как работает станок с ЧПУ?
Станки с ЧПУ используют компьютеры для реализации технологии цифрового программного управления. Эта технология использует компьютер для выполнения функции последовательного логического управления траекторией движения устройства и работы периферийных устройств в соответствии с заранее сохраненной программой управления. Поскольку компьютер используется для замены исходного числового управляющего устройства, состоящего из аппаратных логических схем, функции хранения, обработки, вычисления, логического суждения и другие функции управления инструкциями по вводу операций могут быть реализованы программным обеспечением компьютера, а микроинструкции, генерируемые обработкой, могут быть переданы. Приведите в действие двигатель или гидравлические приводы к устройству сервопривода, чтобы привести в действие станок с ЧПУ.
Чтобы запустить станок с ЧПУ, вы можете выполнить следующие шаги:
Шаг 1. В соответствии с чертежом и планом технологического процесса обрабатываемой детали, используя указанный код и формат программы, запрограммируйте траекторию движения инструмента, процесс обработки, параметры процесса и объем резания в форме инструкции, распознаваемой системой ЧПУ, то есть напишите программу обработки.
Шаг 2. Введите запрограммированную программу обработки в устройство ЧПУ.
Шаг 3. Устройство ЧПУ декодирует и обрабатывает входную программу (код) и посылает соответствующие сигналы управления на устройство сервопривода и устройство управления вспомогательными функциями каждой координатной оси для управления движением каждой части станка.
Шаг 4. В процессе перемещения система ЧПУ должна в любой момент времени определять положение координатной оси станка с ЧПУ, состояние переключателя хода и т. д. и сравнивать его с требованиями программы для определения следующего действия, пока не будет обработана подходящая деталь.
Шаг 5. Оператор может наблюдать и проверять условия обработки и рабочее состояние станка с ЧПУ в любое время. При необходимости необходимо скорректировать действия станка с ЧПУ и программу обработки, чтобы обеспечить безопасную и надежную работу станка.
Декартова система координат
Почти все, что можно изготовить на обычном станке, можно изготовить на станке с числовым программным управлением, с его многочисленными преимуществами. Движения станка, используемые при изготовлении продукта, бывают двух основных типов: от точки к точке (прямолинейные движения) и по непрерывной траектории (контурные движения).
Декартова, или прямоугольная, система координат была разработана французским математиком и философом Рене Декартом. С помощью этой системы любая конкретная точка может быть описана математически из любой другой точки вдоль 3 перпендикулярных осей. Эта концепция идеально подходит для станков, поскольку их конструкция, как правило, основана на трех осях движения (X, Y, Z) плюс ось вращения. На простом вертикальном фрезерном станке ось X - это горизонтальное движение (вправо или влево) стола, ось Y - это поперечное движение стола (к колонне или от нее), а ось Z - это вертикальное движение колена или шпинделя. Системы ЧПУ в значительной степени полагаются на использование прямоугольных координат, поскольку программист может точно определить местоположение каждой точки на задании. Когда точки располагаются на заготовке, используются 2 прямые пересекающиеся линии, одна вертикальная и одна горизонтальная. Эти линии должны быть под прямым углом друг к другу, а точка, где они пересекаются, называется началом координат или нулевой точкой (рис. 1)
Рис. 1 Пересекающиеся линии образуют прямые углы и устанавливают нулевую точку.
Рис. 2 Трехмерные координатные плоскости (оси), используемые в ЧПУ.
3-мерные координатные плоскости показаны на рис. 2. Плоскости X и Y (оси) горизонтальны и представляют горизонтальные движения стола станка. Плоскость или ось Z представляет вертикальное движение инструмента. Знаки плюс (+) и минус (-) указывают направление от нулевой точки (начала координат) вдоль оси движения. 4 квадранта, образованные при пересечении осей XY, пронумерованы в направлении против часовой стрелки (рис. 3). Все позиции, расположенные в квадранте 1, будут положительными (X+) и положительными (Y+). Во 2-м квадранте все позиции будут отрицательными X (X-) и положительными (Y+). В 3-м квадранте все местоположения будут отрицательными X (X-) и отрицательными (Y-). В 4-м квадранте все местоположения будут положительными X (X+) и отрицательными Y (Y-).
Рис. 3 Квадранты, образованные при пересечении осей X и Y, используются для точного определения точек относительно нуля X/Y или исходной точки.
На рис. 3 точка A будет на 2 единицы правее оси Y и на 2 единицы выше оси X. Предположим, что каждая единица равна 1.000. Местоположение точки A будет X + 2.000 и Y + 2.000. Для точки B местоположение будет X + 1.000 и Y - 2.000. В программировании ЧПУ нет необходимости указывать положительные (+) значения, поскольку они предполагаются. Однако отрицательные (-) значения должны быть указаны. Например, местоположение как A, так и B будет указано следующим образом:
А X2.000 Y2.000
Б X1.000 Y-2.000
К машине подключена компьютерная система, состоящая из датчиков и электроприводов. Программа управляет движениями осей машины.
Каковы наиболее распространенные типы станков с ЧПУ?
Ранние станки были спроектированы таким образом, что оператор стоял перед станком, управляя органами управления. Такая конструкция больше не нужна, поскольку в ЧПУ оператор больше не управляет движениями станка. На обычных станках только около 20 процентов времени тратилось на удаление материала. С добавлением электронного управления фактическое время, затрачиваемое на удаление металла, возросло до 80 процентов и даже выше. Это также сократило время, необходимое для приведения режущего инструмента в каждую позицию обработки.
Существует 10 наиболее распространенных типов станков с ЧПУ, которые используются в различных отраслях промышленности.
1. Фрезерные станки с ЧПУ (Фрезерные станки с ЧПУ)
2. Фрезерные станки с ЧПУ (чпу станок)
3. Лазерные станки с ЧПУ (Лазерные резаки, лазерные граверы, лазерные сварочные аппараты)
4. Токарные станки с ЧПУ (токарные станки с ЧПУ)
5. Сверлильные станки с ЧПУ (сверлильные станки с ЧПУ)
6. Расточные станки с ЧПУ
7. Шлифовальные станки с ЧПУ (CNC Grinders)
8. Электроэрозионные машины (ЭЭИ)
9. Машины плазменной резки с ЧПУ (Плазменные резцы с ЧПУ)
10. Воспользуйтесь функционалом 3D Принтеры
