Как работает станок с ЧПУ и области применения

Вездесущие станки с ЧПУ есть на множестве заводов и мастерских всех видов. Их замечательные преимущества сделали их практически необходимыми машинами для обработки деталей. Теперь, когда вы знаете, что это за типы машин, знать, как работает станок с ЧПУ, как обрабатываются детали, язык программирования, который они используют, а также наиболее распространенные области применения этих станков.

Как работает станок с ЧПУ: обработка с ЧПУ или числовым программным управлением.

Из проектов CAD (автоматизированное проектирование или автоматизированное проектирование) или CAM (автоматизированное производство или автоматизированное производство) некоторые чтение или языковые коды с помощью которого станок с ЧПУ сможет следовать маршрутам или движениям, отмеченным для обработки детали, в соответствующем порядке, чтобы получить желаемый результат. То есть, чтобы в конце процесса деталь была идентична той, что в компьютерном дизайне.

Другими словами, благодаря этим кодам можно будет двигать головку рабочим инструментом через оси машины. Конечно, инструмент может отличаться от одной машины к другой, некоторые даже имеют многофункциональную головку для переключения между несколькими и обеспечивают большую гибкость работы. Например, это могут быть режущие инструменты, инструменты для сверления, фрезерные или токарные инструменты, инструменты для сварки, инструменты для определения местоположения и т. д.

Контроль движения

станки с ЧПУ имеют два или более программируемых адреса (оси). Обычно их 3 (X, Y, Z), хотя иногда их может быть больше, как мы видели в предыдущей статье, в дополнение к разрешению вращения (оси вращения называются A, B, C). В зависимости от количества осей можно выполнять более или менее сложную обработку. Чем больше топоров, тем больше степень свободы движений, поэтому можно было делать гораздо более сложную резьбу.

к контролировать движение Из этих осей можно использовать два типа систем, которые могут работать по отдельности или вместе:

• Абсолютные значения (код G90): в этом случае координаты пункта назначения относятся к исходной точке координат. Используются переменные X (измерение конечного диаметра) и Z (измерение в направлении, параллельном оси вращения шпинделя).
• Инкрементальные значения (код G91): в этом другом случае координаты точки назначения относятся к текущей точке. Используются переменные U (радиальное расстояние) и W (измеряется в направлении, параллельном оси вращения шпинделя).

Программируемые аксессуары

Только с управлением движением станок с ЧПУ использовать нельзя. Поэтому машины должны быть запрограммированы другими способами. Фактически, тип станка с ЧПУ тесно связан с типом программируемых принадлежностей. Например, при обработке у вас могут быть определенные программируемые функции, такие как:

• автоматическая смена инструмента: на некоторых многоинструментальных обрабатывающих центрах. Инструментальную головку можно запрограммировать на использование необходимого инструмента в каждом отдельном случае без необходимости вручную вставлять его в шпиндель.
• Скорость шпинделя и активация: Скорость шпинделя в оборотах в минуту (об/мин) также можно запрограммировать, включая направление вращения (по часовой стрелке или против часовой стрелки), а также остановить или активировать.
• Холодильник: Многие обрабатывающие станки, работающие с твердыми материалами, такими как камень или металл, нуждаются в охлаждающей жидкости, чтобы не перегреваться. Охлаждающую жидкость также можно запрограммировать на включение или выключение во время рабочего цикла.

программа ЧПУ

Станки с ЧПУ можно запрограммировать, как мы видели, но они делают это разные методы что следует знать при работе с одним из них:

• Ручная: ввод необходимой информации в командной строке. Для этого необходимо знать буквенно-цифровой код, который стандартизирован, например, в стандартах DIN 66024 и DIN 66025.
• автоматический: в настоящее время это самый обычный случай, и он выполняется с помощью компьютера, подключенного к станку с ЧПУ. Человек сможет изменять данные с помощью программного обеспечения, не зная кодов, поскольку сама программа будет отвечать за их перевод в понятные инструкции для станка с ЧПУ. Это делается с помощью языка под названием APT, который, в свою очередь, будет переведен в двоичный формат (нули и единицы), чтобы микроконтроллер станка с ЧПУ мог его понять и преобразовать в движения.

В настоящее время есть и другие станки с ЧПУ. более продвинутый и простой в использовании, как автоматические, которые могут нуждаться в еще меньшем вмешательстве человека.

Так называемая программа ЧПУ, написанная на низкоуровневый язык под названием G и M (стандартизировано ISO 6983 у EIA RS274) и состоит из:

• G-коды: общие инструкции по движению. Например, G может двигаться вперед, двигаться радиально, останавливаться, циклически и так далее.
• М-коды: которые не соответствуют движениям или разным. Примерами M могут быть запуск или остановка шпинделя, смена инструмента, подача охлаждающей жидкости и т. д.
• N: программа разделена на фазы или блоки инструкций, которые будут начинаться с буквы N. Каждый блок пронумерован, так как операции обработки выполняются последовательно. Машина будет соблюдать нумерацию.
• Переменные или адреса: код также содержит такие типы значений, как F для скорости подачи, S для скорости шпинделя, T для выбора инструмента, I, J и K для определения центра дуги, X, Y и Z для движения оси и т.д.

Все зависит от типа машины. Например, станок с ЧПУ для гибки листового металла — это не то же самое, что станок для резки. Первый не имеет шпинделя и не требует охлаждающей жидкости.

Если вы посмотрите на таблицу выше, мы могли бы использовать пример блок, чтобы объяснить, что происходит. Например, представьте, что у вас есть следующий код или программа ЧПУ:

N3 G01 X12.500 Z32.000 F800

Этот небольшой фрагмент кода ЧПУ сообщает станку с ЧПУ, как только он будет преобразован в двоичный код, что нужно сделать. следующие действия:

• N3 указывает, что это третий блок, который должен быть выполнен. Следовательно, было бы два предыдущих блока.
• G01: выполнить линейное движение.
• X12.500: сместится на 12.5 мм по оси X.
• Z32.000: он переместится на 32 мм по оси Z. В этом случае перемещения по Y не будет.
• F800: Подача производится со скоростью 800 мм/мин.

Язык APT

Кроме того, подходящий язык это язык программирования, который будет использоваться как промежуточный код между предыдущим и машинным кодом (двоичным кодом), понятным MCU. Он был разработан в лаборатории Массачусетского технологического института Дугласом Т. Россом. Тогда, в 1956 году, он использовался для управления сервомеханизмами, но теперь его использование расширилось, и он стал международным стандартом для числового программного управления.

Это считалось предшественник САМ, и похож на другие языки, такие как FORTRAN. Этот код будет преобразован компьютерным программным обеспечением в серию двоичных инструкций, которые будут загружены в память микроконтроллера станка с ЧПУ, чтобы он мог их выполнять, генерируя электрические управляющие сигналы для перемещения двигателей и инструментов.

Этот язык APT может управлять многими параметрами станка с ЧПУ:

• Скорость шпинделя (об/мин)
• Шпиндель вкл. или выкл.
• вращение
• запланированная остановка
• холодильный
• Движения во всех возможных направлениях (XYZ и ABC)
• Сроки
• повторять циклы
• траектории
• И т.д.

Конечно, тем, кто работает на станках с ЧПУ, знание этого языка АПП не обязательно, так как текущее программное обеспечение достаточно интуитивно понятно и позволяет легко управлять, прозрачно транслируя АПП пользователю для создания детали, спроектированной в файл CAD/CAM. Однако никогда не помешает знать, что он существует и что он из себя представляет.

В настоящее время современные станки с ЧПУ уже имеют графические интерфейсы с сенсорными экранами и встроенным компьютером, что значительно облегчает его использование. Они чрезвычайно интуитивны и не требуют особого обучения. Через флэш-накопитель или USB-накопитель они позволят вам загрузить дизайн изделия, чтобы его можно было разработать на другом независимом компьютере.

ЧПУ-контроллер

El ЧПУ-контроллер Он будет отвечать за интерпретацию программы ЧПУ, ее команд в последовательном порядке и, среди прочего, будет выполнять необходимые движения и функции.

CAM/CAD программа

Un Программное обеспечение CAD или CAM Он будет использоваться для создания дизайна или модели того, что предполагается изготовить. Текущее программное обеспечение уже позволяет автоматически переходить от этого типа форматов к программе ЧПУ.

система ДНК

Относительно DNC (прямое числовое управление), — это термин, который относится к компьютеру, подключенному по сети к одному или нескольким станкам с ЧПУ. Таким образом, программа ЧПУ может быть передана на станки либо через Ethernet, либо с помощью более классических и элементарных портов, таких как последовательные порты RS-232C, которые до сих пор используются во многих промышленных станках.

Применение станков с ЧПУ

станки с чпу у них больше применений, чем вы себе представляете. Большая часть отрасли и мастерских, от самых маленьких до самых крупных, зависит от одной или нескольких таких команд. Их можно даже использовать дома для некоторых домашних работ для производителей.

Досуг (DIY и производители)

У многих производителей есть маленькие станки с ЧПУ разных типов в домашних условиях сделать несколько проектов DIY. Он также может использоваться отдельными лицами для выполнения определенных задач из дома:

• Делайте украшения.
• Обработка материалов для создания деталей или компонентов.
• Создавайте детали для ремонта транспортных средств или другого оборудования, когда запчасти больше не продаются.
• Сделайте художественные работы или гравюры.

Мастерские и обрабатывающая промышленность

Конечно, в профессиональном секторе, как в мастерских, так и на фабриках, также очень часто можно увидеть станки с ЧПУ, как для плотников, ремонтных мастерских, изготовления деталей, текстильной промышленности, авиационной отрасли, отделки, изготовления шкафов и т. д. Например:

• Лазерная резка листового металла.
• Плазменная сварка.
• Pick & Place, или размещать детали или компоненты прямо на месте их сборки.
• Гибка стержней, труб, пластин…
• Бурение.
• Токарная или фрезерная обработка дерева.
• Изготовление нестандартных деталей.
• Моделирование или аддитивное производство.
• Создание имплантатов или протезов для медицинского применения.
• Гравюры.
• И т.д.

электронная промышленность

Особого упоминания заслуживают станки с ЧПУ, которые также использовались в столь конкурентоспособном и передовом секторе, как электроника и полупроводниковая промышленность. Эти машины могут выполнять большое количество задач, таких как:

• Резка полупроводниковых пластин.
• Изготовление радиаторов из медных или алюминиевых блоков.
• Изготовление корпусов/конструкций для компьютеров, телевизоров, мобильных и т.д.
• Pick & Place для размещения компонентов поверхностного монтажа на печатной плате для последующей пайки.
• Сварка.
• Лазерная гравировка брендов и логотипов.
• Для придания формы линзам.
• И т.д.

Больше информации

• Станки с ЧПУ: руководство по числовому управлению
• Прототипирование и проектирование с ЧПУ
• Все типы станков с ЧПУ в зависимости от использования и характеристик
• Типы и характеристики токарных станков с ЧПУ
• Типы фрезерных станков с ЧПУ.
• Типы фрезерных станков с ЧПУ и резки с ЧПУ
• Виды лазерной гравировки
• Другие станки с ЧПУ: сверление, Pick & Place, сварка и др.
• Чем может помочь станок с ЧПУ в компании
• Руководство по покупке: как выбрать лучший станок с ЧПУ
• Обслуживание станков с ЧПУ
• Полное руководство по плоттерам: что такое плоттер и для чего он нужен
• Лучшие станки с ЧПУ для отдыха и профессионального использования
• Лучшие плоттеры для печати
• Лучшие режущие плоттеры
• Лучшие расходные материалы для гончаров: картриджи, бумага, винил и запчасти