Что такое cnc: все о ЧПУ станках, описание обработки и функции мастера

Мастер чпу что это за должность?

Мастер или оператор станков с ЧПУ – это человек, работающий на данном оборудовании и обеспечивающий его обслуживание. Помимо него, необходим наладчик ЧПУ, который вводит и корректирует УП. Эти специальности могут совмещаться – мастер-наладчик.

Операторы имеют такие должностные обязанности: обслуживание станка, контроль процесса, проверка и испытание готовых изделий, устранение небольших неполадок, подналадка узлов, подготовка рабочего инструмента. Действует он на основании должностной инструкции, которая утверждается самим предприятием.

Обучение операторов и наладчиков обеспечивается в колледжах (техникумах) или на специальных курсах по специальности «Технология машиностроения». Для того чтобы стать профессионалом, работник должен получить такие знания: строение и особенности станков с ЧПУ, технология обработки, основы программирования ЧПУ, принципы работы с компьютеризированными системами, признаки неисправностей оборудования с ЧПУ, особенности различных инструментов и материалов. При работе оператор обязан строго соблюдать технику безопасности.

Станки с ЧПУ (CNC) все активнее внедряются в производство. Они способны обеспечить высокую точность обработки деталей на больших скоростях. В то же время следует учитывать экономическую целесообразность их использования. На российском рынке предлагается множество высококачественных моделей и надо выбирать оптимальный вариант для конкретных условий.

Что такое фрезерование с чпу?

Мы рассмотрим процесс, механизмы и т. д. Но давайте сначала проясним, что означает фрезерный станок с ЧПУ, и внесем ясность в некоторые из наиболее запутанных моментов самого термина.

Во-первых, люди часто спрашивают о механической обработке с ЧПУ, когда ищут фрезерование. Механическая обработка включает в себя как фрезерование, так и токарную обработку, но эти два процесса имеют явные различия. Механическая обработка относится к технологии механической резки, которая использует физический контакт для удаления материала с использованием широкого спектра инструментов.

Во-вторых, вся механическая обработка с ЧПУ использует станки с ЧПУ, но не все станки с ЧПУ предназначены для механической обработки. Числовое программное управление — вот что стоит за этими тремя буквами. Любой станок с ЧПУ использует компьютеризированные системы для автоматизации процесса резки.

Поэтому к станкам с ЧПУ также относятся лазерные резаки, плазменные резаки, гибочные прессы и т.д.

Таким образом, обработка с ЧПУ — это смесь этих двух терминов, дающая нам ответ на вопрос, поставленный в заголовке. Фрезерование с ЧПУ — это субстратный метод изготовления, который использует компьютерные системы числового управления для автоматизации процесса.

Автоматическая смена инструмента во фрезерном станке

Бывает так, что фрезеровку нужно делать в несколько этапов — сначала снять верхний слой толстой фрезой, а затем нанести тонкий рисунок, для чего большая фреза точно не годится.

В процессе резки больше не нужно менять фрезу вручную, потому что есть система автоматической смены инструмента, которая представляет из себя, так называемую, станцию, расположенную над шпинделем.

На ней закрепляется несколько необходимых для работы инструментов. А управляется она в программе, где задаётся, что и какой фрезой резать. Перед каждой сменой инструмента шпиндель возвращается к станции. 

Станки с размером рабочего поля от 1500х3000 мм обычно идут с автоматической сменой инструмента, они  используются на циклах обработки 5-15 мин для контурной резки. Что такое cnc: все о ЧПУ станках, описание обработки и функции мастера

Исключение — станок Wattsan M4 S 1325 с 4-мя фрезами. У него нет автосмены фрезы, зато есть сразу 4 шпинделя и функция измерения длины инструмента за одну операцию для каждого из них. То есть, каждый шпиндель со своим инструментом подъезжает к специальному датчику, где проходит калибровку, после чего инструменты работают на одной высоте.

Порядок и очерёдность работы каждого инструмента задаётся в управляющей программе. Что такое cnc: все о ЧПУ станках, описание обработки и функции мастера

Вертикальный фрезерный станок:

Опять же, название вертикальный фрезерный станок довольно очевидно, если посмотреть на изображение выше. Поскольку ось инструмента расположена вертикально, она лучше подходит для концевого фрезерования.

Есть несколько различий между горизонтальными и вертикальными фрезерными станками . Но основные компоненты по-прежнему похожи. Головка машины находится на конце ползуна. К головке прикреплен шпиндель для режущих инструментов.

Расположение стола идентично горизонтальному фрезерному станку, что дает возможность перемещать его в тех же трех направлениях.

Современные 5-осевые вертикальные фрезерные станки позволяют вращать деталь для большего доступа и сокращения времени оборота. Автоматизация всех перемещений позволяет повысить точность, сократить время выполнения заказа и получить почти идентичные партии деталей.

Преимущества вертикального фрезерования:

  • Значительно дешевле горизонтальных фрезерных станков с разницей в цене до 4-5 раз;
  • Доступность, потому что больше мастерских могут себе это позволить;
  • Легче использовать, потому что вертикальная мельница обеспечивает лучшую видимость того, что на самом деле происходит;
  • Больше машинистов, которые могут обеспечить отличные результаты;
  • Станки меньше по размеру, занимают меньше места в цехе станков с ЧПУ.

Горизонтально-фрезерный станок:

Горизонтальные фрезерные станки получили свое название от расположения инструмента — их ось расположена горизонтально. На изображениях выше показан один из способов их использования — плоское фрезерование. Конечно, для концевого фрезерования подходят и горизонтальные фрезы.

Построить горизонтальный фрезерный станок довольно просто. Режущий инструмент прикрепляется к оправке. Когда необходима смена инструмента, вы можете снять кронштейн оправки и распорки для замены инструментов.

Для фиксации заготовки на рабочем столе необходимы тиски. Траверс может перемещать стол по осям X, Y и Z для перемещения заготовки.

Конечно, новые машины выглядят немного иначе, что делает их пригодными для автоматизации. Горизонтальные фрезерные центры могут иметь несколько шпинделей с различными инструментами на них для сокращения времени оборачиваемости. Кроме того, стол и инструменты могут перемещаться в большем количестве направлений, включая оси вращения.

Тем не менее, основы те же, и понимания более традиционной машины достаточно, чтобы понять современные.

Преимущества горизонтального фрезерования:

  • Возможность производить детали с меньшим количеством операций;
  • Возможность создавать более сложные детали;
  • Примерно в 3-4 раза быстрее, чем при вертикальном фрезеровании;
  • Более длительный срок службы инструмента;
  • Лучшее качество поверхности.
  • Жёсткость конструкции

    Это один из главных параметров, на который нужно обратить внимание при выборе станка.  Ведь иначе скорость обработки будет низкой, и, как следствие, уменьшится производительность. 

    Так же, при недостаточной жёсткости в процессе работы станок будет вибрировать, что может привести, например, к поломке инструмента и сократит срок службы самого станка. Особенно это касается граверов. 

    Кроме того, жёсткость конструкции станка критична при обработке твёрдых материалов.

    Если, например, для фрезеровки дерева это не так важно, то для обработки металла потребуется очень жёсткий станок. 

    У тех станков, где меньше меньше соединений деталей посредством болтов, конструкция более жёсткая. Что такое cnc: все о ЧПУ станках, описание обработки и функции мастера

    Имейте ввиду, что у станков с недостаточно жёсткой конструкцией может ухудшаться точность позиционирования, так как оборудование будет вибрировать при работе. 

    К примеру, если заявленная точность вашего станка 0,0001 мм, то на самом деле она может доходить до 0,1 мм. 

    Как устроен шпиндель?

    Шпиндель – это мощный компактный электродвигатель. Фреза зажимается в шпинделе при помощи патрона с цанговым зажимом. Цанга обжимает хвостовик фрезы со всех сторон, в отличие от того же трёхкулачкового патрона.

    Это важно, потому что фреза испытывает боковые нагрузки, а цанга помогает равномерно их распределить и обеспечивает более плотный зажим.

    От мощности шпинделя зависит, с каким усилием он будет фрезеровать материал. Если она мала, то будут падать обороты, уменьшится производительность, а станок может деформироваться.

    Например, на настольных станках мощность шпинделя, как правило, невелика, поэтому толстый материал он будет резать очень медленно.

    У нас есть два настольных станка — Wattsan 0404 mini и 0609 mini. Мощность шпинделя у них обоих составляет 1,5 Квт.  Их, как правило, используют для 3d фрезеровки небольших изделий:

    • клише для тиснения,
    • пломбираторов,
    • медалей,
    • икон,
    • картин,
    • фресок.  

    В этих видах обработки не требуется особое силовое воздействие.

    А вот у сверхмощного станка Wattsan M9 1325 c мощностью шпинделя 7,5 Квт область применения иная — раскрой больших и толстых заготовок МДФ, ДСП, древесины в производстве мебели, наружной рекламы и многого другого. 

    Про другие станки:  СТАНОК ПЛОСКОШЛИФОВАЛЬНЫЙ ВРН 300 (№ RGI5518211). Купить лот из раздела Охотничье хозяйство

    Кроме того, его можно использовать в ритуальном бизнесе для фрезеровки памятников из камня. 

    При выборе шпинделя обратите внимание на его характеристики, указанные в техническом паспорте — мощность и количество оборотов в минуту. Выбор этих параметров зависит от материала, с которым вы будете работать. 

    К примеру, для обработки листовой фанеры потребуется мощность от 800 Вт, для твёрдой древесины, лёгких металлов и пластиков – от 1500 Вт, а для фрезеровки камня – от 3000 Вт. 

    Какое оборудование гарантирует стабильное развитие бизнеса и возможность занятия хобби

    Чтобы работа доставляла удовольствие, если речь идёт о хобби, и приносила максимальную прибыль (когда разговор идёт о бизнесе), требуется весьма тщательно выбирать модель приобретаемого станка.

    WATTSAN предлагает на российском рынке широкую линейку подобного оборудования с различными эксплуатационными характеристиками и в разных ценовых диапазонах.

    Если вам хочется заниматься фрезерованием «для души», прекрасным решением станет покупка модели 0404 mini или 0609 mini. Первый станок имеет рабочее поле 400*400*100, второй, 600*900*100. Мощность шпинделя в 1.5 кВт, шаговые двигатели, одинаковые системы управления, NC Studio. Допускается замена на DSP-контроллер.

    Станки имеют цельнолитой корпус. Портал перемещается со скоростью около 6000 мм/мин. Допускает подъём шпинделя по вертикали (ось Z) на 100 мм.

    Полупрофессиональный фрезерный станок М9 1325 имеет магазин инструмента, рабочее поле значительной площади, 1300*2500*450. Комплектуется сверхтяжёлой рамой. Изготовленной сваркой. Мощность шпинделя 7.5 кВт. По запросу может комплектоваться вакуумным столом.

    Комплектуется системой управления Syntec. Рабочий стол подвижный, имеет реечное покрытие. Портал неподвижный. Шпиндель перемещается по осям Z (до 450 мм), Y. В штатную комплектацию входит водяное охлаждение шпинделя.

    Допустим тюнинг, включающий:

    • установку виброопор;
    • шпинделя со встроенной системой подачи смазочных материалов;
    • системы аспирации;
    • поворотного устройства;
    • системы формирования масляного тумана (СОЖ);
    • системы, удаляющей стружку;
    • дополнительными режущими головками;
    • поворотными устройствами, обеспечивающими гравировку, резку заготовок цилиндрической формы;
    • датчиками инструмента.

    Вывод

    Чтобы работа доставляла удовольствие, если речь идёт о хобби, и приносила максимальную прибыль (когда разговор идёт о бизнесе), требуется весьма тщательно выбирать модель приобретаемого станка. При необходимости, наш менеджер отдела продаж предоставит развернутую бесплатную консультацию по любой модели станка, которая вас заинтересует.

    Классификация

    Станки с ЧПУ подразделяются на несколько категорий. Это отражается в буквенно-цифровом обозначении марки. По назначению оборудования устанавливается технологическая категория. Она определяется по возможности проведения основных операций. Основные виды: токарные станки (номер группы – 1), фрезерные (номер 6), сверлильные и расточные станки (номер 2), многоцелевое оборудование (номер 9). Эта цифра стоит первой в маркировке.

    По степени автоматизации устанавливаются такие типы:

    1. Ф1 — координаты движения устанавливаются с помощью клавиатуры компьютера (один нажим – 1 кадр программы). Предусматривается устройство цифровой индикации.
    2. Ф2 — используется порционная или прямоугольная система управления. Первая характерна для сверлильных и расточных станков, а вторая – для фрезерных и токарных станков.
    3. Ф3 — устанавливается контурная или непрерывная система ЧПУ. Она позволяет обрабатывать заготовки практически любой сложности.
    4. Ф4 — многооперационная, комбинированная система ЧПУ. В ней совмещены лучшие качества контурной и позиционной системы.
    5. Ц — цикловое ЧПУ. Это наиболее простая автоматизированная система для серийного выпуска достаточно простых, однотипных изделий.

    Производится классификация станков и по способу смены рабочего инструмента. В маркировке могут выделяться такие варианты:

    1. Р – для смены и крепления инструмента применяются револьверные головки.
    2. М – установлен специальный инструментальный магазин, откуда автоматически поступает нужный инструмент.

    Указанная маркировка свидетельствует о наличии устройства автоматической смены инструмента (АСИ). Помимо указанных модификаций, станки различаются по типу регулирования привода: шаговый, ступенчатый, плавно регулируемый.

    Конструктивные особенности

    Функционирование системы ЧПУ обеспечивают следующие основные узлы:

    1. Пульт оператора, консоль ввода-вывода. Этот элемент конструкции предназначен для ввода УП, задания параметров процесса, а также ручного управления операцией.
    2. Операторская панель, дисплей. Позволяет визуально контролировать процесс и производить корректировку УП.
    3. Контроллер. Это устройство компьютерного типа для введения в действие УП, формирования траектории движения рабочего органа, выдачи необходимых команд, осуществление общего управления, проведения диагностики и дополнительных расчетов.
    4. ПЗУ. Это память, позволяющая хранить программу длительное время. Информация из ПЗУ только считывается.
    5. ОЗУ. Данная оперативная память предназначена для программ, используемых в данный момент, а также для кратковременного хранения информации.

    В качестве контроллеров могут служить промышленные готовые модели, встраиваемые устройства на основе микропроцессоров, программируемый контроллер логического типа, промышленный компьютер. Роль исполнительных механизмов исполняют сервоприводы и шаговые двигатели.

    Многоосевые фрезерные станки

    Это отдельная линейка станков для профессионалов. 

    Например, станки с 4-ой осью, на которую можно поставить изделие, и оно будет обрабатываться по кругу.  Что такое cnc: все о ЧПУ станках, описание обработки и функции мастера

    Кроме того, бывают 5-ти координатные фрезеры с 5-ю степенями свободы, и они  универсальны. На таком оборудовании можно выполнять 2d и 3d резку или гравировку на любых материалах. 

    Фрезер с 5-ю степенями свободы даёт возможность работать, как на большом мебельном производстве, так и с мелкими деталями. Из достоинств такого оборудования — высокое качество и скорость работы, и он полное исключение человека из производственного процесса.

    Бывает ЧПУ оборудование и с ещё большим количеством степеней свободы — роботизированные манипуляторы. Что такое cnc: все о ЧПУ станках, описание обработки и функции мастера

    Обзор станков

    Прежде чем решить вопрос, какой фрезерный станок выбрать для оснащения домашней мастерской или производственного предприятия, важно ознакомится с характеристиками оборудования, которое предлагается на современном рынке. На сегодняшний день наиболее востребованным являются фрезерные станки, производимые в следующих странах:

    • Германия;
    • Италия;
    • Австрия;
    • Китай;
    • Северная Корея;
    • Малайзия;
    • США;
    • Тайвань;
    • Чехия;
    • Турция.

    Наиболее известными компаниями, которые производят и реализуют фрезерные станки с ЧПУ, являются:

    • GCC Jaguar;
    • Redwood;
    • RuStan;
    • JCC;
    • Hyundai Wia;
    • Kami;
    • Zenitech.

    Одними из самых быстрых станков, которые также отличаются широким разнообразием настроек и дополнительных функций, являются модели торговой марки GCC Jaguar.

    Широким разнообразием ассортимента станков для обработки деталей из металла и других материалов отличается компания JCC. В каталоге данного производителя представлены станки с ЧПУ следующего назначения:

    1. универсального типа, предназначенное для выполнения гравировальных и фрезерных работ;
    2. для обработки изделий из древесины и металла;
    3. прошивные станки электроэрозийного типа;
    4. оборудование фрезерно-токарной группы.

    Передовые программные продукты, с помощью которых управляются станки данной торговой марки, позволяют задействовать весь их потенциал.

    Фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, торговой марки RuStan — это, преимущественно, оборудование широкоуниверсального типа, с помощью которого можно выполнять широкий перечень технологических операций. Отличает модели данной торговой марки и то, что при их приобретении можно воспользоваться разнообразными скидочными программами, а также возможностью гарантийного и постгарантийного обслуживания.

    По-настоящему уникальными являются фрезерные станки с ЧПУ, выпускаемые под торговой маркой Redwood. Они способны выполнять обработку деталей в формате 2d и 3d. Реализация технологии 3d предполагает, что по заданной программе из заготовки получают объемную деталь, полностью соответствующую заданным геометрическим параметрам.

    Главным принципом работы специалистов, занимающихся выпуском фрезерного оборудования торговой марки Kami, является производство высококачественной продукции. При помощи станков данной торговой марки можно обрабатывать не только металл, но и детали из камня, древесины, пластика и даже стекла.

    Компания Hyundai Wia специализируется на выпуске станков с ЧПУ, на которых производится продукция для аэрокосмической и автомобильной промышленности. Программы, которые используются для их управления, предполагают минимальное вмешательство со стороны человека и значительно упрощают использование подобного оборудования.

    В каталоге известного производителя Zenitech преобладает профессиональное фрезерное оборудование с ЧПУ, предназначенное для обработки деталей из металла и древесины.

    На современном рынке широко представлено фрезерное оборудование с ЧПУ торговой марки Инвест Адам. Основными преимуществами моделей, которые отличаются своей компактностью и универсальностью, являются:

    • высокая точность обработки;
    • эффективность и производительность;
    • управляющие программы могут воспроизводиться неоднократно;
    • конструкция отличается высокой надежностью;
    • связь с компьютером, который управляет работой оборудования, осуществляется через обычный USB-порт.
    Про другие станки:  Как правильно выбрать заточной станок для ленточной пилы | ООО «Станко-Проект»

    Для оснащения домашней мастерской и крупного производственного предприятия можно использовать фрезерный станок с ЧПУ, выпущенный немецкой компанией BZT. Отличает станки данной торговой марки высокая устойчивость, надежность фиксации заготовок, точность и оперативность обработки. Удобным является и то, что станки данной торговой марки могут работать практически на любом программном обеспечении.

    На стоимость фрезерного станка с ЧПУ оказывают влияние следующие параметры:

    • сложность конструкции оборудования и его тип;
    • тип производства, для которого предназначено оборудование;
    • страна производитель и торговая марка;
    • функциональность станка.

    Наиболее простой конструкцией обладают настольные станки с ЧПУ, которые и стоят значительно дешевле более функционального оборудования. Чтобы сэкономить на приобретении фрезерного станка, выбирайте оборудование отечественных производителей. В среднем, стоимость настольного фрезерного оборудования с ЧПУ составляет порядка 4000 долларов США.

    Стоимость оборудования вертикально-фрезерной группы с ЧПУ варьируется в пределах от 7000 до 25000 долларов США. Цена конкретной модели оборудования зависит от ее мощности, количества оборотов шпинделя и точности обработки.

    Широкоформатные фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, являются самыми дорогими в своей категории, так как они позволяют выполнять широкий спектр технологических операций. Высокая стоимость такого оборудования окупается тем, что его можно эксплуатировать в достаточно интенсивном режиме. Перечень операций, которые можно выполнять при помощи оборудования данной категории, впечатляет:

    1. раскройка заготовок;
    2. фрезерование поверхностей различного типа;
    3. полировальные операции;
    4. сверление;
    5. расточные операции.

    Обладающие широкой универсальностью

    Это и сверлильные, и токарные, и фрезерно-расточные станки с ЧПУ – сразу несколько моделей в одной, способной осуществлять все виды обработки металлов, сплавов, пластиков, древесины и других материалов. Они особенно востребованы в массовом и крупносерийном производстве, так как могут похвастать многозадачностью.

    У них сразу две шпиндельные головки (вторая – на выдвижном хоботе, так что ее не проблема разместить под любым углом), плюс еще одна накладная. Такое конструктивное решение позволяет быстро выпускать и/или подготавливать детали самой сложной формы – по принципу «один инструмент снимает лишний материал, другой в это же время – растачивает отверстие».

    В качестве примеров такого оборудования можно привести:

    • JET JMD-939GH;
    • НГФ-110-Ш4 ВГФ;
    • СФ-676 (675).

    Отдельного внимания заслуживает просто универсальный фрезерный станок с ЧПУ, который относится немного к другой категории. В отличие от моделей с широкой функциональностью (их важно не путать), он востребован в мелкосерийном и единичном производстве, часто устанавливается в небольших мастерских и цехах.

    Позволяет подготавливать все поверхности, углы и пазы нетяжелых заготовок – спиралей, моделей штампов и тому подобное. Все его элементы расположены на станине, оправку с режущим инструментом поддерживает хобот с подвесками. Консоль у него перемещается вверх-вниз, стол на салазках – влево-вправо (в соответствии со шпиндельной осью), что обеспечивает высокую скорость решения задач.


    В числе популярных примеров:

    • XN6336C;
    • Optimum MF1 Vario;
    • PROMA FVV-30.

    Особенности

    Станки с ЧПУ обладают рядом привлекательных особенностей:

    1. Высокий уровень автоматизации. Оператор только контролирует процесс по монитору. Его участие в процессе сведено к минимуму.
    2. Обеспечение повторяемости. Оборудование не зависит от настроения и физического состояния оператора. Оно выпускает одинаковые изделия с неизменным высоким качеством месяцами, а то и годами.
    3. Один оператор способен обслуживать несколько станков.
    4. Гибкость. При небольших изменениях параметров процесса вносится корректива в программу, а при существенном изменении – загружается новая программа. Такие процедуры не занимают много времени.
    5. Точность обработки и повторяемость. Программа обеспечивает выпуск множества одинаковых деталей с высочайшей точностью.
    6. С помощью станков с ЧПУ можно изготовить изделия сложной формы, которые подвластны только высокопрофессиональным рабочим, да и то с использованием специальных приспособлений.

     Важно!  Станки с ЧПУ отличаются универсальностью и способны заменить 4–5 простых машин. При этом не надо искать опытных рабочих по конкретной специальности, достаточно подготовить оператора оборудования с ЧПУ.

    Подходящие материалы:

    Фрезерование с ЧПУ можно использовать для обработки множества различных материалов. Выбор, конечно же, сводится к требованиям. Процесс выбора состоит из следующих этапов:

    • Создание геометрии детали;
    • Определение сил, действующих на деталь. Программное обеспечение САПР с надстройками FEA может здесь очень помочь;
    • Определение свойств материала на основе результатов;
    • Создание списка возможных материалов;
    • Выбираем тот, который соответствует требованиям с наилучшим соотношением рентабельности;
    • Убедившись, что материал подходит для фрезерования.

    Металлы, пригодные для фрезерования с ЧПУ:

    • Мягкая сталь;
    • Нержавеющая сталь;
    • Инструментальная сталь;
    • Алюминий;
    • Латунь.

    Пластмассы, пригодные для фрезерования:

    • АБС
    • Нейлон
    • Поликарбонат
    • ПОМ
    • ПТФЭ
    • HDPE
    • PEEK

    Если вам понравился данная статья, то поделитесь её со своими друзьями, оставляйте комментарии и ставьте лайк!

    Портальные и мини фрезерные станки с чпу по металлу

    Одни из наиболее востребованных в современной промышленности (в частности, в приборо- и машиностроении). На них сверлят, растачивают, зенкеруют детали из стали, чугуна, сплавов.


    Главная их особенность – повышенная прочность режущего инструмента, ведь он обязан быть гораздо прочнее той поверхности, на которую воздействует.

    Способны поддерживать все 4 варианта программ. По конструкции могут быть как с консолью (со столом, движущимся и параллельно, и перпендикулярно шпиндельной оси), так и без нее. Поддерживают высокую скорость вращения, с их использованием вполне реально добиться оптимальной точности обработки.

    Существует достаточно важное подразделение по размерам. Так, настольный маленький фрезерный станок с ЧПУ по металлу может быть установлен в небольшом цеху, в частной мастерской или даже дома. Основное его преимущество в компактности – он востребован тогда, когда малая площадь не позволяет эксплуатировать оборудование помощнее. Хотя и его производительности хватит для выпуска мелкосерийных партий.

    Другое дело широкоуниверсальные центры: они габаритны, поэтому обычно предназначены для крупных заводов и фабрик. Стоят они дороже, места занимают больше, но выбор в их пользу полностью оправдан. К двум шпиндельным головкам (первая – основная, вторая – дополнительная, смонтированная на хоботе, выдвижном и поворачиваемым под любым углом) можно добавить еще одну, накладную.

    Принцип программирования

    Работа станка с ЧПУ зависит от УП. Она может базироваться на следующих принципах программирования:

    1. Ручной способ. Программист формирует программную часть станка путем введения цифровых сведений о координатах движения рабочего инструмента, полученных при ручном перемещении. Требуется множество точек, что затягивает процесс программирования. Данный способ применяется при наличии всего 1–2 станков с ЧПУ, используемых для изготовления простых, однотипных изделий.
    2. Shop-floor – программирование с пульта оперативной системы ЧПУ. В этом случае УП составляется с помощью сенсорного экрана и джойстика на станочной стойке. В последних моделях станков применяется диалоговый режим.
    3. Программирование с использованием систем САПР и САМ. Система САПР (AutoCAD, Solid, Catia, Компас) позволяет построить электронный чертеж изделия, а система САМ (SheetCam, Kcam. MeshCam, CorelDraw) на его основе описывает траекторию движения инструмента. Предварительно графический файл переводится в формат DXF, Exeilon, HPGL или Gerber. Процесс программирования отражается на экране. Выдается Cl-файл. Для преобразования его в понятный для станка вид используется специальная программа (постпроцессор или паспорт). Она обеспечивает подачу команд в форме G- и М-кодов.

    Программа на станок может загружаться в готовом виде с внешних носителей (дискеты, флеш-носители, магнитные ленты, перфоленты). Она помещается в оперативную память, карту памяти, жесткий диск или твердотельный накопитель.

    Принцип работы и устройство чпу фрезерного станка

    Данное приспособление состоит из нескольких основных элементов при помощи которых осуществляется обработка заготовки :

    1. Станина ( на ней крепятся узлы и механизмы)
    2. Плоскость рабочего стола ( перемещается в разных направлениях)
    3. Пульт управления ЧПУ
    4. Шпиндель ( назначение — зажим и вращение режущего инструмента)
    5. Стойка крепления шпинделя ( осуществляет перемещение в различных плоскостях)
    6. Защитная дверца ( контроль доступа к в зоне обработки)
    7. Кожухи ( предусмотрены для обеспечения безопасности оператора)
    8. Барабан с набором режущих инструментов ( фрезы различных диаметров и назначения)
    9. Направляющие перемещения рабочего стола
    Про другие станки:  3К634 в России - Биржа оборудования ProСтанки

    Работа оператора заключается в фиксации/съеме деталей внутри механизма фрезерного станка, контроль за потоком охлаждающей жидкости , которая подается на режущую кромку инструмента, загрузке и запуске управляющие программы отвечающей за процесс обработки, мониторингом работы оборудования.

    Разновидности оборудования

    Станки фрезерной группы, оснащенные ЧПУ, в зависимости от того, какой материал на них обрабатывается, подразделяются на следующие категории:

    1. для работы по металлу;
    2. для обработки заготовок из древесины;
    3. фрезерно-гравировальной группы.

    Большую категорию оборудования данной группы составляют станки, на которых обрабатываются детали, выполненные из различных металлов:

    1. настольные фрезерные станки, оснащенные ЧПУ;
    2. обрабатывающие центры, отличающиеся высокой функциональностью;
    3. станки широкоуниверсального типа;
    4. токарно-фрезерной категории;
    5. сверлильно-фрезерной группы.

    Фрезерные станки, управляемые при помощи специальных программ, можно использовать и для оснащения домашней мастерской, так как они отличаются простотой эксплуатации и дают возможность изготавливать детали из металла, выполненные с высокой точностью своих геометрических параметров.

    На предприятиях, которые производят мебель, а также в строительных компаниях применяются фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, с помощью которых выполняется обработка заготовок из древесины. На таких станках обрабатываются изделия из древесины, а также заготовки из полимеров, алюминиевых сплавов, фанеры и ДСП.

    Станок с ЧПУ, на котором возможно выполнять операции гравировки, применяется для обработки изделий, изготовленных из металла, натурального и искусственного камня, бетона и ряда других материалов. С его помощью изготавливают декоративные каменные колонны, статуэтки, другие изделия, выполняющие исключительно декоративную функцию. Такие станки по металлу и ряду других материалов чаще всего используют для производства различных рекламных конструкций.

    По принципу работы и своей производительности фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, могут быть следующих категорий:

    • отличающиеся небольшими габаритами и невысокой производительностью — мини станки;
    • настольного типа;
    • вертикально-фрезерного типа;
    • широкоформатные.

    Станки, которые используются для оснащения домашней мастерской, нельзя назвать профессиональными, их преимущественно используют для полезного хобби. Такие фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, отличаются невысокой стоимостью, поэтому ими часто оснащаются мастерские различных учебных заведений: школы, технические училища, ВУЗы и др.

    Оборудование настольного типа обладает рядом весомых преимуществ:

    1. невысокая стоимость;
    2. исключительная мобильность;
    3. простота эксплуатации и конструктивного исполнения.

    Такие станки, несмотря на свою компактность, способны выполнять различные технологические операции по металлу и другим материалам: фрезерование, сверление, растачивание.

    Для обработки заготовок, обладающих большими габаритами, используются вертикально-фрезерные станки. В качестве рабочих инструментов на них применяются сверла, фрезы цилиндрического, концевого, фасонного и торцевого типа. С помощью такого оборудования, которым преимущественно оснащаются крупные производственные предприятия, можно выполнять обработку как горизонтальных, так и вертикальных поверхностей.

    Широкоформатные фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, полностью соответствуют своему названию: в их конструкции имеется специальная рабочая головка, которая может поворачиваться в любом направлении. Благодаря своей универсальности такие станки чаще всего используются для оснащения цехов нестандартного оборудования и инструментальных участков.

    Система удаления стружки

    При изготовлении мебельных фасадов, гравировке декора и барельефа обычно остаётся много пыли и стружки. 

    Избавится от пыли поможет система вакуум-аспирации.

    Она похожа на большой мешок, который при помощи гофры, присоединяется к шпинделю. Гофра ограждена специальной щёткой, защищающей от стружки. Так же, рядом со станком стоит отдельный мешок, который всасывает пыль. 

    Дополнительно можно заказать систему удаления стружки, которая представляет из себя строительный пылесос. Например, у Wattsan M1 1325 она есть. 

    Таким образом, при резке фанеры стружка полетит в этот пылесос. 

    Обязательно ли устанавливать систему удаления стружки? Конечно, нет. Но тогда будьте готовы стоять в стружке по колено. 

    А при обработке карбона и стеклотекстолита рекомендуем её не вдыхать. Поэтому устанавливайте пылесос с хорошими фильтрами. Обычный бытовой пылесос не подойдёт. Что такое cnc: все о ЧПУ станках, описание обработки и функции мастера

    Точность позиционирования

    Этот показатель означает, насколько точно рабочая голова станка окажется в точке с заданными координатами. Если в управляющей программе будет задана точка 150,150, станок, в зависимости от его точности позиционирования, может приехать, как точно в заданную точку, так и, например, в точку 150.1, 149.9.

    Чем больше рабочее поле станка, тем сложнее добиться точности позиционирования. Кстати, при большой длине на этот показатель влияет ещё и температура в помещении, так как под воздействием тепла материал станка расширяется. Это так же влияет и на жёсткость станка.

    Кроме того, есть ещё несколько факторов, влияющих на позиционирование станка — класс точности направляющих, система передачи движения, шаговые двигатели, у которых разница между шагами может быть до 30 %. 

    Точность позиционирования нашего фрезерного оборудования составляет от 0,01 до 0,05 мм. Что такое cnc: все о ЧПУ станках, описание обработки и функции мастера

    Фрезерные станки

    Фрезерные станки с ЧПУ могут использоваться только для фрезерования или с расширенным функционалом (сверление, раскрой листов, обработка под разным углом, формирование пазов и т. п.). Основные разновидности:

    1. Вертикальные фрезерные станки. В них шпиндель установлен вертикально. Может иметь нижний или верхний привод. Обработка обеспечивается с одной стороны.
    2. Горизонтальные фрезерные станки. Шпиндель установлен параллельно основанию. На станке можно производить всестороннюю обработку.

    Оба типа станков могут иметь 1 или 2 шпинделя. Управление обеспечивается по 3–5 координатам. По способу управления различаются такие варианты: с позиционным, контурным, комбинированным управлением. Основные параметры станков: размеры рабочего стола, глубина фрезерования, мощность, скорость вращения шпинделя, тип передачи.

    Среди конструктивных особенностей следует выделить наличие мощной станины, корпуса с ребрами жесткости, шпинделя с повышенной жесткостью для устранения вибраций, высокоточные направляющие рельсы. Для повышения производительности устанавливаются АСИ в виде шпиндельной головки револьверного типа или инструментального магазина. Выпускается большое количество разнообразных моделей для обработки дерева, металла, пластика и других материалов.

    Целесообразность использования

    Система ЧПУ значительно повышает производительность труда и способствует сокращению работников, но для ее внедрения необходимы значительные затраты и специально подготовленные работники, что не всегда экономически оправдано. Использование ЧПУ целесообразно в следующих обстоятельствах:

    1. Производство изделий высокой стоимости, когда применяются дорогостоящее и дефицитное сырье. В этом случае необходимо минимизировать ошибки, исключить брак, что и обеспечивает ЧПУ.
    2. Выпуск однотипных изделий большими сериями. Отработанная программа позволяет снизить себестоимость и менять программное обеспечение (ПО) нет необходимости, а первоначальные затраты достаточно быстро окупаются.
    3. Изготовление сложных деталей, требующее проведения многочисленных технологических операций.
    4. Необходимость обеспечения выпуска многочисленных изделий, абсолютно идентичных по точности обработки. Программа обеспечивает такое производство с отклонением не более 3 мкм.
    5. Изготовление изделий, в конструкцию которых часто вносятся небольшие изменения. При использовании ЧПУ они легко вносятся в УП с пульта оператора станка.

     Важно!  Автоматизация производства – это современный подход к его организации, но она требует экономического обоснования.

    Элементы дизайна интерьера

    Современные дизайнеры в своих работах широко применяют декоративные панно, панели, объёмные изображения и широкий круг иной продукции, выступающей в качестве элемента интерьера. Для их изготовления могут применяться любые материалы, которые станок способен обработать.

    Для примера можно назвать потолочные и стеновые панели.

    Применение станков с ЧПУ обеспечивает максимально полное сходство с различными техниками резьбы. Позволяет сократить время обработки, обеспечивая разнообразные дизайнерские решения.

    Для изготовления элементов дизайна применяют натуральное дерево, ППС, ряд иных материалов. Незначительный вес последнего, простота и лёгкость обработки, незначительная стоимость, свойственные ППС, делают материал весьма востребованным для изготовления сложнейших элементов декора (имитация лепнины, потолочные плинтусы, подиумы, иное).

    Весьма интересным направлением является производство витражей (рисунок, выполненный на стекле). Для его производства вместо шпинделя устанавливается специальное оборудование, обеспечивающее равномерную подачу краски. При этом система позиционирования обеспечивает точное воспроизводство изображения по загруженному векторному рисунку.

    1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
    Загрузка...

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Войти