Апрацоўка на станках з ЧПУ — гэта вытворчы працэс, у якім загадзя запраграмаванае камп'ютэрнае праграмнае забеспячэнне кіруе рухам заводскіх інструментаў і абсталявання. Гэты працэс можа быць выкарыстаны для кіравання рознымі складанымі механізмамі, ад шліфавальных і такарных станкоў да фрэзерных і фрэзерных станкоў. З дапамогай апрацоўкі на станках з ЧПУ трохмерныя задачы рэзкі можна выконваць з дапамогай аднаго набору падказак.
Скарочана ад «камп'ютэрнае лікавае кіраванне», працэс ЧПУ працуе ў адрозненне ад — і тым самым замяняе — абмежаванні ручнога кіравання, дзе патрэбныя жывыя аператары, каб падказваць і кіраваць камандамі апрацоўчых інструментаў з дапамогай рычагоў, кнопак і колаў. Для назіральніка сістэма ЧПУ можа нагадваць звычайны набор камп'ютэрных кампанентаў, але праграмнае забеспячэнне і кансолі, якія выкарыстоўваюцца ў апрацоўцы на станках з ЧПУ, адрозніваюць яе ад усіх іншых формаў вылічэнняў.
Як працуе апрацоўка на станках з ЧПУ?
Калі актывуецца сістэма ЧПУ, патрэбныя разрэзы праграмуюцца ў праграмнае забеспячэнне і перадаюцца адпаведным інструментам і абсталяванню, якія выконваюць зададзеныя памерныя задачы, падобна робату.
Пры праграмаванні на станках з ЧПУ генератар кода ў лікавай сістэме часта мяркуе, што механізмы бездакорныя, нягледзячы на магчымасць памылак, якая ўзнікае, калі станку з ЧПУ даручана рэзаць у некалькіх напрамках адначасова. Размяшчэнне інструмента ў сістэме лікавага кіравання вызначаецца серыяй уваходных дадзеных, вядомых як праграма апрацоўкі дэталі.
У станках з лікавым праграмным кіраваннем праграмы ўводзяцца з дапамогай перфакарт. У адрозненне ад гэтага, праграмы для станкоў з ЧПУ падаюцца на кампутары праз невялікія клавіятуры. Праграмаванне ЧПУ захоўваецца ў памяці кампутара. Сам код пішацца і рэдагуецца праграмістамі. Такім чынам, сістэмы ЧПУ прапануюць значна больш шырокія вылічальныя магчымасці. Самае лепшае, што сістэмы ЧПУ ні ў якім разе не з'яўляюцца статычнымі, бо новыя падказкі можна дадаваць да ўжо існуючых праграм праз перагледжаны код.
ПРАГРАМАВАННЕ СТАНКОЎ З ЧПУ
У станках з ЧПУ (ЧПК) кіраванне станкамі ажыццяўляецца з дапамогай лікавага праграмнага забеспячэння, пры якім для кіравання аб'ектам прызначана праграмнае забеспячэнне. Мова апрацоўкі з ЧПУ таксама называецца G-кодам і напісана для кіравання рознымі паводзінамі адпаведнага станка, такімі як хуткасць, хуткасць падачы і каардынацыя.
Па сутнасці, апрацоўка на станках з ЧПУ дазваляе загадзя праграмаваць хуткасць і становішча функцый станка і запускаць іх з дапамогай праграмнага забеспячэння ў паўтаральных, прадказальных цыклах, і ўсё гэта з мінімальным удзелам аператара. Дзякуючы гэтым магчымасцям, працэс быў укаранёны ва ўсіх сферах вытворчага сектара і асабліва важны ў галіне вытворчасці металу і пластмас.
Спачатку ствараецца 2D- або 3D-чарцёж CAD, які затым пераўтвараецца ў камп'ютэрны код для выканання сістэмай ЧПУ. Пасля ўводу праграмы аператар запускае яе, каб пераканацца ў адсутнасці памылак у кадаванні.
Сістэмы апрацоўкі з адкрытым/замкнутым цыклам
Кіраванне становішчам вызначаецца праз сістэму з разамкнутым або замкнёным контурам. У першай сістэме сігналізацыя перадаецца ў адным кірунку паміж кантролерам і рухавіком. У сістэме з замкнёным контурам кантролер здольны атрымліваць зваротную сувязь, што дазваляе карэкцыю памылак. Такім чынам, сістэма з замкнёным контурам можа выправіць адхіленні ў хуткасці і становішчы.
Пры апрацоўцы на станках з ЧПУ рух звычайна накіроўваецца па восях X і Y. Інструмент, у сваю чаргу, пазіцыянуецца і кіруецца з дапамогай крокавых або серварухавікоў, якія паўтараюць дакладныя рухі, вызначаныя G-кодам. Калі сіла і хуткасць мінімальныя, працэс можа выконвацца з дапамогай кіравання ў адкрытым контуры. Для ўсяго астатняга неабходна кіраванне ў закрытым контуры, каб забяспечыць хуткасць, паслядоўнасць і дакладнасць, неабходныя для прамысловых прымяненняў, такіх як металаапрацоўка.
Апрацоўка на станках з ЧПУ цалкам аўтаматызаваная
У сучасных пратаколах ЧПУ вытворчасць дэталяў з дапамогай загадзя запраграмаванага праграмнага забеспячэння ў асноўным аўтаматызавана. Памеры для дадзенай дэталі задаюцца з дапамогай праграмнага забеспячэння аўтаматызаванага праектавання (CAD), а затым пераўтвараюцца ў рэальны гатовы прадукт з дапамогай праграмнага забеспячэння аўтаматызаванай вытворчасці (CAM).
Для любой дэталі можа спатрэбіцца мноства станкоў, такіх як свердзелы і фрэзы. Каб задаволіць гэтыя патрэбы, многія сучасныя станкі спалучаюць некалькі розных функцый у адной ячэйцы. Акрамя таго, устаноўка можа складацца з некалькіх станкоў і набору рабатызаваных рук, якія пераносяць дэталі з аднаго прыкладання ў іншае, але пры гэтым усё кіруецца адной і той жа праграмай. Незалежна ад наладкі, працэс ЧПУ дазваляе дасягнуць паслядоўнасці ў вытворчасці дэталяў, якую было б цяжка, калі не немагчыма, паўтарыць уручную.
РОЗНЫЯ ТЫПЫ СТАНОК З ЧПУ
Самыя раннія машыны з лічбавым праграмным кіраваннем датуюцца 1940-мі гадамі, калі рухавікі ўпершыню былі выкарыстаны для кіравання рухам існуючых інструментаў. Па меры развіцця тэхналогій механізмы ўдасканальваліся з дапамогай аналагавых камп'ютараў, а ў рэшце рэшт і лічбавых камп'ютараў, што прывяло да ўзнікнення апрацоўкі з ЧПУ.
Пераважная большасць сучасных станкоў з ЧПУ цалкам электронныя. Сярод найбольш распаўсюджаных працэсаў, якія выконваюцца на станках з ЧПУ, — ультрагукавая зварка, прабіўка адтулін і лазерная рэзка. Найбольш часта выкарыстоўванымі станкамі ў сістэмах ЧПУ з'яўляюцца наступныя:
Фрэзерныя станкі з ЧПУ
Фрэзерныя станкі з ЧПУ могуць працаваць па праграмах, якія складаюцца з лічбавых і літарных падказак, якія накіроўваюць дэталі на розныя адлегласці. Праграмаванне, якое выкарыстоўваецца для фрэзернага станка, можа быць заснавана альбо на G-кодзе, альбо на нейкай унікальнай мове, распрацаванай вытворчай камандай. Базавыя фрэзерныя станкі складаюцца з трохвосевай сістэмы (X, Y і Z), хоць большасць новых фрэзерных станкоў могуць размясціць тры дадатковыя восі.
Такарныя станкі
На такарных станках дэталі разразаюцца па кругавой лініі з дапамогай індэксаваных інструментаў. Дзякуючы тэхналогіі ЧПУ, разрэзы, якія выкарыстоўваюцца на такарных станках, выконваюцца з дакладнасцю і высокай хуткасцю. Такарныя станкі з ЧПУ выкарыстоўваюцца для стварэння складаных канструкцый, якія немагчыма выканаць на ручных версіях станкоў. У цэлым, функцыі кіравання фрэзерных і такарных станкоў з ЧПУ падобныя. Як і ў выпадку з першымі, такарнымі станкамі можна кіраваць з дапамогай G-кода або ўнікальнага запатэнтаванага кода. Аднак большасць такарных станкоў з ЧПУ складаюцца з дзвюх восей — X і Z.
Плазменныя рэзцы
У плазменным разаку матэрыял рэжацца плазменнай гарэлкай. Гэты працэс у асноўным ужываецца для металічных матэрыялаў, але можа выкарыстоўвацца і на іншых паверхнях. Каб забяспечыць хуткасць і цяпло, неабходныя для рэзкі металу, плазма генеруецца з дапамогай камбінацыі сціснутага паветра і электрычнай дугі.
Электраэрозійныя машыны
Электроэрозійная апрацоўка (ЭЭА) — якую таксама называюць штампаваннем і іскравай апрацоўкай — гэта працэс, пры якім надаюцца дэталям пэўныя формы з дапамогай электрычных іскраў. Пры ЭЭА паміж двума электродамі ўзнікаюць разрады току, і гэта выдаляе часткі дадзенай дэталі.
Калі адлегласць паміж электродамі памяншаецца, электрычнае поле становіцца больш інтэнсіўным і, такім чынам, мацнейшым за дыэлектрычнае. Гэта дазваляе току праходзіць паміж двума электродамі. У выніку кожны электрод выдаляе часткі апрацоўванай дэталі. Падтыпы электраэрозійнай апрацоўкі ўключаюць:
● Электраэрозія з дапамогай дроту, пры якой для выдалення частак з электроннаправоднага матэрыялу выкарыстоўваецца іскравая эрозія.
● Электроэрозійная апрацоўка з праходкай, пры якой электрод і дэталь замочваюцца ў дыэлектрычнай вадкасці з мэтай фармавання дэталі.
У працэсе, вядомым як прамыванне, смецце з кожнай гатовай дэталі выносіцца вадкім дыэлектрыкам, які з'яўляецца пасля спынення току паміж двума электродамі і прызначаны для ліквідацыі любых далейшых электрычных зарадаў.
Гідраабразіўныя рэзкі
У апрацоўцы на станках з ЧПУ гідраабразіўныя інструменты рэжуць цвёрдыя матэрыялы, такія як граніт і метал, з дапамогай вады пад высокім ціскам. У некаторых выпадках вада змешваецца з пяском або іншым моцным абразіўным рэчывам. Дэталі заводскіх машын часта атрымліваюць форму з дапамогай гэтага працэсу.
Гідраабразіўныя рэзкі выкарыстоўваюцца ў якасці больш халоднай альтэрнатывы для матэрыялаў, якія не вытрымліваюць награвальных працэсаў іншых станкоў з ЧПУ. Такім чынам, гідраабразіўныя рэзкі выкарыстоўваюцца ў розных галінах, такіх як аэракасмічная і горназдабыўная прамысловасць, дзе гэты працэс з'яўляецца магутным для разьбы і рэзкі, сярод іншых функцый. Гідраабразіўныя рэзкі таксама выкарыстоўваюцца для задач, якія патрабуюць вельмі складаных разрэзаў матэрыялу, паколькі адсутнасць цяпла прадухіляе любыя змены ўласцівасцей матэрыялаў, якія могуць узнікнуць у выніку рэзкі металу аб метал.
РОЗНЫЯ ТЫПЫ СТАНОК З ЧПУ
Як паказалі шматлікія відэадэманстрацыі станкоў з ЧПУ, сістэма выкарыстоўваецца для вырабу вельмі дэталёвых разрэзаў металічных дэталяў для прамысловых вырабаў. Акрамя вышэйзгаданых станкоў, у сістэмах з ЧПУ выкарыстоўваюцца наступныя інструменты і кампаненты:
● Вышывальныя машыны
● Фрэзеры па дрэве
● Рэвальверныя перфаратары
● Дротнагібальныя машыны
● Разакі для пенапласту
● Лазерныя разцы
● Цыліндрычныя шліфавальныя станкі
● 3D-прынтары
● Шкляныя рэзы
Калі трэба зрабіць складаныя разрэзы на розных узроўнях і пад рознымі вугламі на дэталі, усё гэта можна выканаць за лічаныя хвіліны на станку з ЧПУ. Пакуль станок запраграмаваны правільным кодам, яго функцыі будуць выконваць крокі, указаныя праграмным забеспячэннем. Калі ўсё закадзіравана ў адпаведнасці з дызайнам, пасля завяршэння працэсу павінен атрымацца прадукт з дэталізацыяй і тэхналагічнай каштоўнасцю.
Час публікацыі: 31 сакавіка 2021 г.
