Лас- Станки с ЧПУ проникли во многие отрасли промышленности и всевозможные мастерские., а в последнее время и в одном из наиболее перспективных его вариантов: 3D принтеры. Благодаря этому материалы можно обрабатывать несколькими способами, с абсолютной точностью, быстро и с результатами, которых трудно достичь с помощью ручных процедур. Это лишь некоторые из преимуществ этих систем, которые мы опишем здесь.
Что такое ЧПУ
CNC (Computerized Numerical Control) или Компьютерное числовое управление на английском языке, В машиностроении широко распространена система обработки материалов и деталей с минимальным вмешательством человека. Техника ЧПУ происходит от числового управления, автоматизированной системы для станков, которые управляются с помощью команд через маховики или рычаги. Однако эти машины развивались и теперь позволяют управлять ими с помощью программного обеспечения и компьютера, чтобы еще больше автоматизировать процесс и повысить производительность.
Работа этих систем ЧПУ довольно проста для понимания. Он основан на механической обработке детали с помощью координаты, которые будут определять движение инструмента (резка, сверление, фрезерование, сварка...). Подобно работе 3D-принтера, который также можно рассматривать как станок с ЧПУ, только вместо механической обработки он добавляет слои материала для создания детали.
И так же, как 3D-принтеры, вы можете иметь несколько осей, например X, Y и Z, способные выполнять продольные, вертикальные и поперечные перемещения соответственно. Через некоторые серводвигатели и / или шаговые двигатели, инструмент будет перемещен точно в точку, указанную компьютерным программным обеспечением, и обработка будет выполняться быстро и с высочайшей точностью.
До изобретения ЧПУ, для ручного обращения с инструментами требовался труд, но возможные сбои, которые они могли допустить, влияли на качество, повторяемость, затраты и снижали производительность. Например, представьте работника алюминиевого цеха, который хочет просверлить оконные рамы. Эта задача требует, чтобы:
- Оператор забирает деталь.
- Положите его на рабочий стол.
- Вставьте соответствующую насадку в дрель.
- И сверлить.
Это сделать одно отверстие не проблема, но представьте, что их нужно сделать сотни или тысячи, чтобы поддерживать значительное производство и в кратчайшие сроки, при том, что все отверстия должны быть одинаковыми. В этом случае рабочей силы недостаточно, и именно здесь станки с чпу принесло большие улучшения в отрасль. В этом случае шаги будут следующими:
- Убедитесь, что в машину подается материал (иногда у них может быть даже автоматическая подача).
- Начните с нужного программирования (может понадобиться только один раз и указать количество повторений).
- И она будет отвечать за точное выполнение перфораций и их повторение столько раз, сколько необходимо, без необходимости вмешательства оператора.
Кроме того, может работать быстрее оператора и не устает, так что все преимущества для промышленности или мастерской.
Что такое станки с ЧПУ и как они работают?
Una Станок с ЧПУ представляет собой разновидность обрабатывающего станка, управляемого числовым программным управлением.. Таким образом, автоматизация процесса достигается путем установления точных координат для резки, сварки, фрезерования, формовки, шлифовки, размещения деталей и т. д. из всех видов материалов, из мягких, таких как полимеры, пенопласт, МДФ или дерево, даже твердые, такие как мрамор, металл, камни и т. д.
Точно так же станки с ЧПУ позволяют использовать сложную систему обратная связь, которая постоянно отслеживает и корректирует скорость и положение инструментов, используемых для обработки, без необходимости такого частого ручного обслуживания. Даже некоторые более продвинутые имеют интеллектуальные системы для обнаружения проблем, контроля качества работы или детали и т. д. или могут быть взаимосвязаны, если это индустрия 4.0.
Важно отметить, что некоторые станки с ЧПУ они работают по-разному:
- точечное управление: В станках с ЧПУ этого типа будут установлены начальная и конечная точки каждого пути.
- параксиальный контроль: в них можно управлять скоростью движения фигур.
- интерполяционное управление: они выполняют обработку любым способом параллельно своим осям.
Хотя это не те виды станков с чпуМы расскажем об этом подробнее в следующих постах.
история
Первая обработка, которая начала выполняться, была полностью ручной, с использованием различных типов элементарных инструментов, которые постепенно совершенствовались. От начало двадцатого века, отрасль сделала большой скачок в сторону машин с механическим приводом, чтобы сэкономить ручное усилие, повысить производительность и эффективность.
Эти машины еще не успели значительно вытеснить рабочая сила, что было еще очень важно. Это означало, что производство детали занимало больше времени, имело более высокие затраты и более низкую норму прибыли, а качество и точность не были одинаковыми для всех произведенных деталей.
В años 40 у 50, Машины с числовым программным управлением начинают разрабатываться в США. Джон Т. Парсонс, в то время инженер, в то время модифицировал фрезерный станок, чтобы им можно было управлять с помощью перфокарт, предшественников сегодняшней памяти и программного обеспечения. Таким образом, машины получали информацию о точных движениях, которые они должны были сделать для обработки детали, и им не требовалось такого большого вмешательства человека, чтобы активировать рычаги, рулевые колеса и т. д.
Эта машина Парсонса станет одной из предшественники современных станков с ЧПУ современное. Но это был еще очень рудиментарный фрезерный станок с электронной аналоговой системой управления с помощью вакуумных клапанов. Эти системы стали популярными и продвинутыми с развитием цифровой и твердотельной электроники. От электронных ламп к транзисторам, от транзисторов к печатным схемам, а затем к интегральным схемам, пока микроконтроллеры (MCU) не стали достаточно дешевыми, чтобы их можно было широко использовать.
Затем появились станки с ЧПУ с более интеллектуальными и программируемыми системами, чтобы иметь возможность изменять параметры обработки по желанию. в años 70 Станки с ЧПУ, которые мы знаем сегодня, появятся под управлением компьютера. Благодаря этому другому важному событию стало возможным более интуитивно управлять всем процессом с помощью программного обеспечения, программировать различные программы, чтобы использовать их по желанию, быстро изменять параметры и т. д.
В наши дни, с развитием облака и IoT (Интернет вещей) или Интернета вещей, можно подключить множество устройств к облаку и что они могут более разумно взаимодействовать с каждым. другой, уступив место Индустрия 4.0, в котором станки с ЧПУ смогут значительно улучшить свои возможности. Например, они могут связываться друг с другом в производственной цепочке, чтобы, если какая-либо машина или этап столкнулись с задержкой или проблемой, последующие машины могли быть отключены, пока они ждут, чтобы сэкономить энергию, или они могли определить спрос для корректировки своего уровня производства. и т.п.
Из чего состоит станок с ЧПУ?
Когда дело доходит до детализации части или компоненты станка с ЧПУ, можно назвать следующие существенные элементы:
Устройство ввода
Известный как Устройство ввода от станка с ЧПУ к системе, которая используется для загрузки или изменения данных для процесса обработки. Например, это может быть панель управления, сенсорный экран и т.д. То есть интерфейс, позволяющий оператору машины активировать машину и управлять ею.
Блок управления или контроллер
Есть цифровая электронная система который будет отвечать за интерпретацию введенных данных и генерацию серии управляющих сигналов для управления движением серводвигателей для перемещения рабочей головки по осям и инструмента, чтобы они выполняли именно то, что указывает программа, введенная пользователем.
инструмент
La инструмент Это один из самых важных компонентов, поскольку именно он фактически выполняет механическую обработку, тот, который находится в контакте с обрабатываемой деталью. Это может быть многофункциональная головка, способная выполнять несколько разных задач, а также отдельные стационарные или взаимозаменяемые инструменты. Например: сверло, резак, фреза, сварочный наконечник и т. д.
Кроме того, важно отметить, что могут быть различные типы станков с ЧПУ с точки зрения их тип и количество осей:
- 3 оси: наиболее распространены с осями X, Y и Z.
- 4 оси: как некоторые маршрутизаторы или маршрутизаторы с ЧПУ, которые добавляют ось A к предыдущим трем. Это позволяет шпинделю перемещаться слева направо для одновременной обработки трех поверхностей, позволяя гравировать плоско или в 3D. Они идеально подходят для резьбы по дереву, металлу, сложным узорам и т. д.
- Эдже гираторио- Имеет вращающийся шпиндель для инструмента, что позволяет обрабатывать четыре поверхности одновременно. Эти типы станков используются для обработки цилиндрических деталей, деревянных статуй, сложных металлических элементов и т.д.
Система крепления или поддержки
Есть место, где деталь закреплена для выполнения процесса обработки без ее перемещения. В зависимости от системы он может быть разного типа, с анкерами или без них. Кроме того, некоторым требуются дополнительные приспособления, такие как системы сбора пыли или водоструйная резка, для чего потребуется резервуар или резервуар для воды для сбора и рассеивания силы струи после ее прохождения через деталь.
Эти системы часто называют также кровать или стол. Многие из них обычно изготавливаются из таких материалов, как алюминий, когда детали необходимо прикрепить к столу, обработать цилиндры или сложные формы. Вместо этого вакуумная платформа или стол будут пылесосить деталь, не зажимая ее, что обеспечивает более высокую степень точности, меньшее колебание во время использования и большую степень свободы.
Устройства обратной связи (серводвигатели)
Есть только такие устройства. отзывы о станках с ЧПУ которые используют серводвигатели. В остальных не надо.
монитор
Кроме всего вышеперечисленного, может быть и информационная или мониторинговая система самого процесса механической обработки. Это может быть через тот же интерфейс, из которого он работает, или независимо.
Другие части
Кроме вышеизложенного, следует отметить два основных элемента плюс:
- Двигатели: это устройства, которые перемещают или активируют обрабатывающий инструмент в соответствии с данными, полученными от блока управления.
- Сервопривод: переносит высокие скорости, поэтому можно резать, сверлить и т. д. Идеально подходит для тихой, стабильной работы и для сложных узоров.
- Шаговый: Эти шаговые двигатели стоят дешевле, но используются для более простой гравировки или перемещения. Они просты в управлении, надежны и очень точны, что делает их подходящими там, где требуется максимальная точность.
- веретено: Этот элемент станка с ЧПУ может иметь два типа возможного охлаждения или системы охлаждения:
- Самолетом: они охлаждаются просто вентилятором, который охлаждает шпиндель, и они дешевле, проще в обслуживании и использовании.
- По воде: Они используют воду для охлаждения. Он дороже, сложен и труден в обслуживании, но обычно служит дольше, эффективнее и тише.
Больше информации
- Как работает станок с ЧПУ и области применения
- 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