Что такое станок с чпу

Специалист, предполагающий использовать все преимущества ЧПУ, обязан, прежде всего, изучить его, причем одновременно с двух точек зрения: сначала с позиции программиста и с позиции оператора-станочника.

Практика традиционной металлообработки — ключ к успеху в понимании станков с ЧПУ.

Первой задачей любого человека, овладевающего технологией обработки металлов при помощи ЧПУ, является изучение основ традиционной механической обработки металлов. Попытка изучить новое оборудование с ЧПУ без совокупности знаний об общих принципах металлообработки сравнима с изучением управления самолетом без знаний об основах аэродинамики.

Основными понятиями при работе со станками с ЧПУ являются: предварительное и чистовое точение, нарезание резьбы и т.п.

С точки зрения программиста изучение любого станка с ЧПУ необходимо начинать с изучения четырех основных моментов:

• основные компоненты станка,
• движение инструмента или стола во всех допустимых направлениях (осях),
• вспомогательные элементы станка,
• тонкости программирования каждой из функции станка с ЧПУ.

Компоненты станка

Знание конструкции станка помогает четко осознать пределы возможных операций на данном станке для наиболее эффективного его применения.

Информация, поясняющая конструкцию станка, обычно приводится в сопроводительной документации на станок. Там же можно найти ответы на большинство вопросов о характеристиках станка и о его конструкции. Например:

- Каковы максимальные обороты шпинделя станка?  - Сколько диапазонов скоростей имеет шпиндель?  - Сколь велика мощность приводного электродвигателя для каждой из осей?  - Каково максимальное расстояние перемещения инструмента или стола вдоль каждой оси?  - Сколько инструментов может поместиться в инструментальной головке (транспортере)?  - Какова наибольшая скорость ускоренного перемещения? 

- Какова наибольшая скорость резания?

Чем больше известно о характеристиках и конструкции станка с ЧПУ, тем легче будет процесс управления этим оборудованием в будущем.

Направления для движения (оси)

Каждой оси соответствует символ адреса, под которым выдается движение в управляющую программу. Обычно для этих целей применяют символы X, Y, Z, U, V и W для линейных осей, а также A, B и C — для осей вращения..

Например, строка Х3.5 в NC-программе означает перемещение вдоль оси Х на 3.5 дюйма от начала системы координат (предполагаем абсолютную систему кодирования перемещений).

Круговое движение требует дополнительного адреса (обычно A, B, или C) и двух адресов для конечной точки. Дополнительный адрес имеет числовое значение, причем не в дюймах или миллиметрах, а в градусах. Так например, строка B45 в NC-программе означает вращение на 45 градусов относительно нуля программы вокруг оси В.

Точка отсчета для каждой из осей

Каждый станок с ЧПУ имеет начальную точку для каждой из возможных осей перемещения инструмента или стола. Эту точку называют по-разному: нулевая позиция, ноль системы координат, начальная позиция. Числовое программное управление требует перемещения в начальную точку по каждой из осей станка как часть процедуры наладки станка. Этим достигается синхронизация начального физического расположения инструмента и начальных нулевых значений сумматоров системы с ЧПУ.

Безусловно то, что начальные позиции по каждой из осей весьма различаются от станка к станку. Вы должны внимательно изучить инструкцию по программированию вашего станка для правильного понимания расположения начальных позиций по каждой из осей .

Вспомогательные элементы станка

К числу дополнительных элементов станка относятся: измерители длины рабочей части инструмента, устройства смены паллет и многое другое. Список дополнительного оборудования непрерывно пополняется.

В ряде случаев дополнительные узлы могут быть изготовлены производителем станка, а в других — сторонними организациями.

Язык программирования системы ЧПУ

У любого станка с ЧПУ есть определенный набор функций, которые могут быть перепрограммированы. Часто недорогое оборудование с ЧПУ допускает только ручное управление большинством своих функций. Например, многие фрезерные станки позволяют запрограммировать только движение инструмента. А такие функции, как направление и скорость вращения шпинделя, подача охлаждения или смена инструмента могут быть произведены оператором только вручную.

С другой стороны более дорогое оборудование допускает программное управление большинством своих функций, а задача оператора сводится к загрузке заготовки и съеме готовой детали. В этом случае после запуска обработки оператор полностью свободен для выполнения других функций.

Ниже приведен список наиболее часто используемых функций вместе с соответствующими адресами:

• Управление шпинделем. Слово с адресом «S» используется для задания скорости вращения шпинделя (число оборотов в минуту). Кроме того, применяется одна из вспомогательных функций: M03 задает вращение шпинделя по часовой стрелке; M04 определяет вращение шпинделя против часовой стрелки; наконец M05 выключает двигатель, вращающий шпиндель. Обратите внимание на особенность токарных центров — функцию постоянной скорости резания, которая определяет скорость вращения шпинделя так, чтобы обеспечить постоянный съем точного количества металла за минуту.
• Устройство автоматической смены инструмента (Обрабатывающие Центры). Слово с адресом «Т» сообщает системе с ЧПУ о номере инструмента, который должен быть использован далее. В большинстве случаев именно вспомогательная функция М06 сообщает о необходимости сделать физическую смену инструмента.
• Устройство автоматической смены инструмента (Токарные центры). В большинстве случаев используется адрес «Т» и четыре цифры. Первые две цифры определяют номер турели, а последние — номер позиции с нужным инструментом на турели.
• Управление охлаждением. Вспомогательная функция M08 используется для включения подачи охлаждающей жидкости. В ряде случаев доступна функция M07 для включения подачи хладагента в виде тумана. Функция M09 выключает подачу охлаждающей жидкости.
• Устройство для автоматической смены паллет. Вспомогательная функция M60 обычно используется для того, чтобы заменить паллету.

   Числовое Программное Управление или ЧПУ – компьютеризованная система управления, которая используя, команды, написанные на специализированном языке программирования, управляет механизмами станка.   Аббревиатура ЧПУ соответствует двум англоязычным — NC и CNC.

   NC – Numerical Control. CNC – Computer Numerical Control.

   Первым очевидным плюсом от использования станков с ЧПУ является более высокий уровень автоматизации производства. Случаи вмешательства оператора станка в процесс изготовления детали сведены к минимуму. Станки с ЧПУ могут работать практически автономно, день за днем, неделю за неделей, выпуская продукцию с неизменно высоким качеством. При этом главной заботой оператора являются в основном подготовительно-заключительные операции: установка и снятие детали, наладка инструмента и т.д. В результате один работник может обслуживать сразу несколько станков.

   Вторым преимуществом является производственная гибкость. Это значит, что ля обработки разных деталей нужно всего лишь заменить программу. А уже проверенная и отработанная программа может быть использована в любой момент и любое число раз.

   Третьим плюсом является высокая точность и повторяемость обработки. По одной и той же программе вы сможете изготовить с требуемым качеством тысячи практически идентичных деталей.

   Ну и наконец, числовое программное управление позволяет обрабатывать такие детали, которые не возможно изготовить на обычном оборудовании. Это детали со сложной пространственной формой, например, штампы и пресс-формы.

   Таким образом, ЧПУ станок позволяет быстро получить спроектированное на компьютере изделие, причем ЧПУ станок производит изделия гораздо быстрее и качественнее чем вручную. Точный и легко приспосабливаемый ЧПУ станок позволяет осуществить проекты, которые, используя ручные технологии, оказались бы невыполнимыми или невыгодными.

ЧПУ – это числовое программное управление, то есть компьютеризованная система управления. Данная система управляет приводами технологического оборудования. К оборудованиям с ЧПУ относятся станки по обработке металла, дерева, станки для обработки давлением и многие другие. Процесс компьютеризированной системы управления заключается в считывании инструкции определенного языка программирования, который впоследствии интерпретатором-переводчиком системы числового программного управления переводится из входного языка в команду управления главным приводом. Станки, которые оборудованы числовым программным управлением, – это

. Сама аббревиатура – ЧПУ - соответствует двум англоязычным аббревиатурам: NC (Numerical control) и CNC (Computer numerical control), которые являются показателем высокого развития систем управления. Первыми появились системы NC, которые предусматривали использование лишь определенных схем выполнения обработки. Позднее появились системы типа CNC, которые в свою очередь были основаны на такой системе управления, которая была построена на микроконтроллере, программируемом логическом контроллере и управляющем компьютере на базе микропроцессора. Самым распространенным языком программирования ЧПУ для металлорежущего оборудования является «G-код», который считается стандартным кодом по данным Международного комитета по стандартам. Но есть и отличия от стандарта. И яркий тому пример – системы управления гравировальными станками. На сегодняшний день, когда многоцелевые станки оснащены устройствами ЧПУ и автоматической сменой инструмента, заметно сокращается время обработки и при этом повышается мобильность переналадки. Данное сокращение времени происходит благодаря автоматической установке инструмента по намеченным координатам, смене инструментов, смене заготовки, изменению режимов резания и так далее. Ну и не последнюю роль играют большие скорости вспомогательных перемещений. Многоцелевые станки по назначению классифицируются на следующие группы: - для обработки заготовок корпусных и плоских деталей. В данном случае используют станки сверлильно-фрезерно-расточной группы; - для обработки заготовок деталей типа тел вращения. В данном случае используют станки токарной и шлифовальной групп. Программа для станка с числовым программным управлением может быть загружена в собственную память с внешних носителей. Кроме того, современное оборудование может подключаться к централизованым системам управления с помощью заводских сетей связи. Для того, чтобы

, не стоит «набрасываться» на низкие цены от китайского производителя. Делайте правильный выбор!

Статья размещена 30-12-2011