Как устроены современные станки с ЧПУ?

Металлообработка на токарных, фрезерных и других станках требует многолетнего приобретения профессиональных навыков. Цифровая технология позволяет перевести в программу управления механизмами каждое действие работника. Роботизированное оборудование работает производительнее, но стоит дорого и требует грамотного обслуживания. Металлообработка на станках с ЧПУ позволяет повысить производительность и обходиться меньшим количеством рабочих, но с большей квалификацией.

Программное управление

Обработка твердых материалов основана на повторении операций фрезерования, шлифования, обработки цилиндрической и плоской поверхности. Но глубина реза, точность формы изделий, получаемых на станках, зависит от инструментов и опыта мастера. Если запрограммировать оборудование на автоматический режим выполнения операции, можно исключить ручной труд.

Деталь последовательно проходит обработку на токарном, фрезерном, сверлильном и шлифовальном или на универсальном оборудовании, выполняющем все операции в строгой последовательности. Лазерная резка с ЧПУ точна. Разложить процесс на элементарные действия и описать для каждого последовательность команд с помощью профессионального инструмента – CAD-софта – задача программиста. Из его программы команды трансформируют в управляющий G-код и встраиваются в систему управления станком. При этом учитывается, насколько оборудование готово к роботизации.

1. Код, созданный на удаленном ПК, вносится в систему управления станком через флешку или иной внешний носитель.
2. Станок снабжен командной клавиатурой или сенсорным экраном, а программы уже предустановлены в бортовой системе. Оператор вводит код, система выполняет команды с контроллеров.
3. Станок управляется дистанционно, через интернет, интегрированными системами CAD/CAM/CAE.

Программист пишет алгоритмы воспроизводства всех действий специалиста, включая поворот детали, ее замену. Учитывается траектория перемещения инструмента, стола, шпинделя, выбор резца или сверла. Используя команды, преобразования, датчики положения система выполняет комплексную программу обработки изделия из металла, древесины, пластика.

Оператор контролирует режим работы, производит обслуживание и уборку отходов на оборудовании.

Виды станков с ЧПУ для металлов

Автоматические системы работают по предписанному алгоритму действий. В зависимости от перемещения резака стола или детали различают трех и пятиосевые системы обработки детали.

К трехосевым ЧПУ относят токарные и фрезеровочные станки. Три положения относят к свободе движения шпинделя и прикрепленного к нему инструмента. Он движется влево-вправо, вперед-назад, вверх-вниз. Заготовка установлена неподвижно. Если остаются необработанные области, заготовку поворачивают вручную. Инструмент стоит недорого, подходит для выпуска серийной продукции.

Пять степеней свободы – это возможность не только выполнить подводку шпинделя, но вращать станину и головку инструмента. Изменение положения станины и головки доступно между операциями. Этим достигается большая точность и скорость обработки чем на 3-осевом станке, но воссоздать мелкие детали невозможно.

Новое слово – непрерывно работающие 5-осевые фрезеры. На них изготавливают детали сложной геометрии, но остались затруднения воспроизведения полостей.

Все вопросы снимает применение фрезерных токарных станций с ЧПУ, работающих с 5 степенями свободы в непрерывном режиме.

Резюме

Оснащение заводов роботизированной техникой поднимает качество изделий и престиж бренда.