С развитием технологий ручной труд сменился машинным. Постепенно металлообрабатывающие станки модернизировались, что в конечном итоге привело к появлению автоматизированных механизмов. Станки с ЧПУ для металлообработки позволяют минимизировать усилие со стороны оператора, выполнить работы точнее, ускорить технологический процесс.
Виды оборудования с ЧПУ
Оборудование, которое работает после настройки числового программного управления, разделяется по разным факторам на отдельные группы:
- Варианты подачи рабочих элементов.
- Расположение шпинделей.
- Движение портала по направляющим.
По компоновке установки можно разделить на несколько основных групп:
- Токарные станки.
- Вертикальные агрегаты.
- Продольные конструкции.
- Фрезерные станки.
- Консольные конструкции.
- Широкоуниверсальные — многопрофильные машины.
К отдельным группам можно отнести отрезные модели, которые могут быть газовыми, дуговыми, плазменными, лазерными, гидроабразивными.
Во время работы установки с ЧПУ, механизмы передвигаются в автоматическом режиме. Движения считываются датчиками, которые могут функционировать по двум принципам:
- Замкнутая система. Рабочий процесс контролируется несколькими датчиками, механизмы двигаются за счет специального привода.
- Разомкнутая система. На оборудовании устанавливаются шаговые двигатели, которые точно управляют движениями ключевых элементов конструкции.
В строительном магазине можно купить настольный фрезерный станок с ЧПУ или заказать крупногабаритное оборудование для предприятия.
Конструктивные особенности
Металлообрабатывающие устройства с ЧПУ состоят из нескольких ключевых элементов, которые настраиваются через программу, работают в автоматическом режиме. Основные узлы станков с автоматизированным управлением:
- Литая станина, которая является основанием, гасящим вибрации, возникающие во время рабочего процесса. На ней устанавливаются остальные детали.
- Направляющие скольжения, предназначенные для перемещения рабочей части агрегата.
- Система ЧПУ, шаговые двигатели, дисплей, панель управления.
- Электродвигатель со шпинделем как главный механизм станка.
Шпиндели бывают двух типов. Первый вариант — электрический двигатель с ротором. Это основной элемент настольного фрезерного станка, токарников, сверлильных машин. Второй вариант — механизм, соединяемый с приводом с помощью ременной передачи, муфты.
Требования к системам управления
Качество обработки металла на станках с ЧПУ зависит от некоторых нюансов системы управления. Чтобы рабочие элементы перемещались быстро, конструкция должна снабжаться контроллерами цифрового типа. Если у модели есть пульт ПЭВМ, ею можно управлять дистанционно. Благодаря этому не нужно вмешательство со стороны оператора во время рабочего процесса.
Агрегаты с программным управлением работают на операционной системе Windows NT. Она позволяет контролировать работу оборудования в реальном времени через Интернет. Ступенчатые микропроцессоры эффективно управляют инструментальной системой. Они передают на управляющий компьютер информацию о состоянии оснастки, могут автоматически заменять инвентарь.
Об отличии устройств с ручным управлением от устройств с ЧПУ
К сильным сторонам станков с ЧПУ относятся:
- Минимизация усилий со стороны оператора. Он не должен вручную выставлять заготовки, подгонять размеры, менять оснастку, управлять рабочими частями. Оператору требуется настроить программу под выполнение определенного технологического процесса, задать алгоритм действия.
- Точность выполнения операций выше чем у ручных установок.
- Высокая производительность, минимум брака при правильно настроенной программе.
- Скорость подачи резцов, фрез, сверл выше чем у ручных моделей.
- Автоматизация процесса подачи заготовок, смены расходников.
Однако модели с ЧПУ стоят гораздо дороже. Для их настройки, управления оператор должен иметь практический опыт работы с программами. Возникающие ошибки требуют умения их исправления, чтобы восстановить рабочий процесс.
Технология и особенности обработки
Металлообработка на станках с ЧПУ требует правильной настройки алгоритмов. Оснастка может перемещаться по направляющим в разные стороны, выполнять различные технологические операции:
- Зенкеровочные, сверлильные и разверточные работы.
- Фрезеровка деталей разной формы.
- Точение цилиндрических заготовок.
Эти задачи выполняются на станках, у которых есть три координатных оси. Если же на установке присутствует 5 координатных осей, появляется возможность выполнять более точную обработку металлических заготовок.
После проведения работ оператору требуется отключить оборудование, очистить рабочие зоны от накопившегося мусора. Требуется своевременно смазывать подвижные механизмы машинным маслом, обновлять операционную систему. Проверять целостность оснастки перед началом работ. Когда появляются нехарактерные звуки, погрешности обработки, требуется проверить все элементы установки, перепроверить правильность настройки программы.
Станки с ЧПУ постепенно вытесняют модели с ручным управлением. Связано это с тем, что автоматизации технологического процесса увеличивает производительность, точность проведения работ, скорость. Оператору нужно выполнять минимум действий. Однако высокая стоимость не позволяет покупать подобные модели любому желающему. Дополнительно нужно разбираться в настройке операционной системы.
