Что такое ЧПУ станок? Основные типы и классы станков с ЧПУ
Содержание
01Что такое станки с ЧПУ
02Основные типы станков с ЧПУ
03Какие бывают классы станков с ЧПУ
04Преимущество станков с ЧПУ
05Автоматизация и станки ЧПУ
Чтобы быстрее найти подходящее оборудование с числовым программным управлением, узнайте больше о классификации ЧПУ-станков, автоматических линиях производства, признаках того или иного вида ЧПУ-станка.
Что такое станки с ЧПУ
Так называют промышленные приборы с автоматическим управлением, выполняющие программные команды без вмешательства человека. Станки с ЧПУ — составляющая автоматизации производства. Они поддерживают рентабельность предприятия, обеспечивают компании прибыль. Устройства обрабатывают материалы быстро и качественно.
Основные типы станков с ЧПУ
В зависимости от определенных признаков и свойств агрегаты относят к разным типам. Ключевые признаки, по которым классифицируют станки с ЧПУ:
- характер работы;
- уровень точности;
- расположение шпинделя;
- степень универсальности;
- вес прибора;
- величина станка;
- уровень автоматизации устройства;
- назначение.
Сверлильные
Обрабатывают детали за счет поворота и смещения сверла относительно детали.
Токарные станки с ЧПУ
Поворачивают деталь напротив головки бура.
Фрезерные станки с ЧПУ
Задействуют подвижные режущие инструменты для устранения материала из детали.
Устройства электрической и химической обработки
Применяют особые способы резки материала. Используют электронно-лучевое, электрохимическое, электроэрозионное, ультразвуковое, фотохимическое воздействия.
Иные средства резки
Применяют также лазерную, кислородную, плазменную, водоструйную резку. Определенный вид резки выполняет та или иная машина.
Станки с ЧПУ обрабатывают почти любое сырье — детали из алюминия, стали, латуни, дерева, меди, стекловолокна, титана, полипропилена, ПВХ.
Также устройства отличаются степенью универсальности. Она отражает диапазон доступных функций. В зависимости от параметра технику применяют в разных сферах и для решения разных задач.
Выделяют универсальные приборы, специализированные, специальные. Вторые обрабатывают заготовки общего вида, третьи — конкретную модель.
По расположению шпинделя станки тоже разные. Он может размещаться по горизонтали или вертикали, наклонно, смешанно.
Если станок весит до одной тонны, он считается легким, до 10 — среднего веса, до 100 — тяжелым. Модели с весом от 100 тонн уникальные.
Какие бывают классы станков с ЧПУ
По системе управления
Бывают агрегаты с замкнутой и разомкнутой системой управления. Управляющий модуль получает от устройств интерфейса команды. Далее он преобразует команды в электроимпульсы и поставляет в сервоусилитель, чтобы запустились сервомоторы.
Минус устройств с разомкнутой системой управления в том, что у них нет канала обратной связи для проверки скорости и прицела ножа. При зависимости производительности станка от нагрузки, смазки, климатических факторов мощность устройства может не совпадать с необходимой. Технику с разомкнутой системой управления применяют локально, где не требуется максимальная точность.
Устройства с замкнутым контуром обладают механизмом обратной связи. У них реализован контроль производительности и правка в случаях, когда реальные значения не совпадают с запрограммированными. Механизм обратной связи может быть аналоговый или цифровой. Первый измеряет показатели, соотнося с уровнями напряжения. Второй координирует смену производительной мощности посредством электроимпульсов. Расположение детали контролируют разнообразные датчики, позволяющие управлять динамическими свойствами и расположением станочного шпинделя. Агрегаты с ЧПУ в основном функционируют от сервомеханизма, с использованием замкнутого контура. При обнаружении несоответствия расположения инструмента заданным координатам датчик-измеритель сигнализирует приводу о необходимости исправления и переводит движущийся модуль в нужное положение. Преимущества станков с замкнутым контуром — высокая мощность и точность. Устройства могут координировать рабочие параметры и сразу автоматически исправлять рабочий процесс.
По количеству осей
- Двухосные приборы. Вдоль двух осей агрегата выполняется движение. Шпиндель смещается в продольном направлении вдоль станочной платформы, поперечный суппорт — под углом 90° к шпинделю.
- Трехосные агрегаты снабжаются осью, которая перпендикулярна двум другим. Все три оси управляются параллельно, с ними приборы могут обрабатывать заготовки с более сложной геометрией.
Устройства с 4 и 5 осями увеличивают спектр возможных операций по обработке деталей. У пятиосевого станка помимо осей X, Y, Z есть A для наклона и поворота шпинделя, B для поворота стола.
У станков с большим числом осей производственный цикл короче. Это позволяет экономить время и ресурсы, обеспечивая высокую точность обработки. такое оборудование автоматически корректирует расположения детали. Оно лучше обрабатывают поверхности и дольше служит, потому что обеспечивает наилучший контакт ножа и заготовки.
Многоосные устройства применяют ножи меньшей длины благодаря возможностям их позиционирования.
Это ускоряет обработку, сокращает вибрацию станка.
По типу привода
Приводной модуль обеспечивает управляющее движение прибора с ЧПУ. Его составляют приводные двигатели, передачи из винтов и шариков. Управляющий модуль отправляет сигналы для запуска двигателей, и те поворачивают передачи. Таким образом, агрегат занимает необходимое положение или вращает шпиндель. Различают электро- пневмо-, гидравлические приводы.
Гидравлические модели более мощные, перемещают ножи плавней и точнее. Но их моторы сложны в обслуживании, крупных габаритов. Сами приводы требуют специального антикоррозийного покрытия. Масло для таких двигателей может воспламеняться, если агрегат работает при высоких температурах.
Электрические модели — серводвигатели постоянного, переменного тока. Ими просто управлять, они компактных размеров.
Пневматические приводы. Работают, эксплуатируя как рабочее вещество воздушную массу. Удобно, что воздух пожаробезопасен и доступен. Устройства сконструированы просто, стоят недорого.
Но у них невысокая мощность. Они издают сильный шум при работе, позиционируют детали не так точно, как аналоги.
Преимущество станков с ЧПУ
Такие приборы существенно повышают эффективность производственных операций, качество выпускаемых изделий. С ними меньше накладные расходы и выше финансовые показатели предприятия. Ведь со станками с ЧПУ материал обрабатывается быстрее и качественнее. Запрограммированные устройства могут резать, полировать, обрабатывать заготовку так быстро и точно, на что не способны механизмы с ручным управлением, традиционного типа. Агрегаты не ограничены в сложности и геометрической форме деталей. При тиражном выпуске они позиционируют детали стабильно и наиболее точно.
Кроме того, станки с ЧПУ могут бесперебойно обрабатывать заготовки круглые сутки, автоматически менять инструменты. Их работа возможна сразу на нескольких осях. Благодаря таким приборам сроки поставки минимальны.
У агрегатов с ЧПУ высокий уровень безопасности, ведь оператор не контактирует с инструментами.
Если нужно поменять ход производства, достаточно обновить программы. Не приходится дополнительно обучать персонал.
Автоматизация и станки ЧПУ
Мониторить станки с ЧПУ и решать задачи по загруженности, простоям, управлению агрегатами помогает система «Диспетчер». Она оптимизирует производственные процессы и значительно повышает эффективность производства. При работе система оценивает нагрузку, выявляет критические участки в технологических цепочках, поставляет данные о производственных потерях, помогает определить их причины. Узнать больше о системе «Диспетчер» вы можете на сайте производителя.
Подпишитесь на нас в Telegram и ВКонтакте, чтобы быть в курсе новостей
Отличия и особенности станков с ЧПУ
Автор: admin | 28.04.2016
Наряду с обрабатывающими центрами, станки с числовым программным управлением относятся к одной из наиболее функциональных разновидностей обрабатывающего оборудования. Техника обладает массой неоспоримых преимуществ, о которых мы подробно расскажем в данной статье.
Общее описание станков с ЧПУ
Станок данного типа представляет собой высокоточную компьютеризированную систему, способную в автоматическом режиме контролировать работу приводов технологического оборудования. Основным отличием от других станков с высокой степенью автоматизации является возможность работы в соответствии с заранее заложенной программой. Программа вводится в контроллер оператором. При необходимости данные могут быть отредактированы при помощи компьютера, входящего в состав станка с ЧПУ. Современные станки не требуют от оператора глубокого знания языков и поддерживают визуальное программирование.
Оборудование состоит из следующих элементов:
- пульт, с помощью которого оператор вводит команды;
- дисплей, расположенный в непосредственной близости от пульта и позволяющий осуществлять визуальный контроль за ходом программирования и работы;
- микропроцессорный контроллер, снабженный собственным программным обеспечением для выполнения расчетов, связанных с перемещением рабочего инструмента и работой электронных компонентов;
- модули оперативной и долговременной памяти, позволяющей хранить настройки и программы, используемые при работе.
Отдельного упоминания заслуживает программное обеспечение. Применяемое в станках ПО основано на специализированных языках, описывающих координаты перемещения заготовки и рабочего инструмента в процессе обработки, а также срабатывание дополнительных систем (например, охлаждения). Программы могут копироваться, редактироваться и неограниченно долго храниться в долговременной памяти.
Преимущества фрезерных станков с ЧПУ
- Значительное сокращение трудозатрат. Как показывает практика, экономия при замене классических фрезерных станков на программируемые модели может в некоторых случаях достигать 80 %.
- Повышение точности обработки. Способность станков минимизировать погрешность при обработке в несколько раз уменьшает количество доводочных операций.
- Отсутствие необходимости в высококвалифицированных рабочих-станочниках, обучение которых требует большого количества ресурсов.
- Обширные возможности по автоматизации производства для оптимизации и сокращения технологического цикла.
Говоря о преимуществах фрезерных станков, оснащенных системами числового программного управления, необходимо также отметить возможность добиться высочайшей повторяемости операций, позволяющей получать продукцию с хорошо известными характеристиками. Применение оборудования с ЧПУ снижает нагрузку на операторов – при выполнении большинства рабочих операций отсутствует необходимость в постоянном контроле. Наконец, программируемые станки, подобно обрабатывающим центрам, обладают большой гибкостью и дают возможность выполнять целый ряд операций, необходимых при обработке деталей сложной и нестандартной формы.
Приобретая фрезерный или другой станок с ЧПУ, следует учитывать высокую стоимость содержания оборудования. Адекватное техобслуживание требует привлечения специалистов высокой квалификации, обладающих навыками работы с конкретной моделью. Рациональность оснащения производства программируемыми станками определяется целым рядом факторов, основной среди которых – степень загрузки оборудования.
Scroll Up
Какие отрасли промышленности используют станки с ЧПУ? – CNC Industries
Компьютерная обработка с числовым программным управлением (ЧПУ) создает множество сложных деталей, необходимых в различных отраслях промышленности. В то время как массовое производство работает для некоторых приложений, во многих отраслях промышленности требуются детали, изготовленные по индивидуальному заказу. Многие компании ищут станки с ЧПУ для своих операций, чтобы они могли следовать точным проектам и изготавливать точные детали с помощью компьютерного программного обеспечения. Несколько отраслей, от медицины до транспорта, полагаются на механическую обработку деталей. Благодаря развитию компьютеров и станков процесс обработки с ЧПУ позволяет создавать более сложные индивидуальные конструкции, чем другие методы производства.
Как работает обработка с ЧПУ
Обработка с ЧПУ — это процесс использования компьютерного программного обеспечения для управления станками, создания виртуального проекта и превращения его в осязаемый трехмерный продукт.
Этот процесс представляет собой форму субтрактивного производства, то есть проекты начинаются с блока материала, который машины вырезают для создания предполагаемого дизайна. Компьютерное программирование помогает всему процессу, помогая экспертам создавать продукты с предельной точностью проектирования.
Узнайте больше об услугах по обработке с ЧПУ
Проект ЧПУ начинается с создания проекта с использованием программного обеспечения автоматизированного проектирования (САПР). Дизайнеры могут создать практически любой объект с помощью 3D-программного обеспечения, но они должны помнить о любых характеристиках материалов или ограничениях станков с ЧПУ, иначе они рискуют создать деталь, которая не соответствует ее дизайну. Например, машины не могут воспроизвести криволинейные вырезы, а жесткие материалы могут не дать ожидаемого внешнего вида.
Программист использует программное обеспечение CAM для цифрового преобразования проекта в формат, понятный компьютеру станка с ЧПУ.
Машинисты проверяют, чтобы на станке с ЧПУ были нужные инструменты для работы, и помещали выбранный материал в станок. Наконец, программа ЧПУ сообщает машине создать продукт на основе дизайна.
В то время как компьютеры выполняют большую часть производства самостоятельно, машинисты часто продолжают играть определенную роль в процессе. Особо сложные конструкции или различные типы машин могут потребовать от машинистов остановки работы и периодического вращения некоторых деталей. Механическая обработка также может быть только первым шагом перед последними штрихами, которые должны выполняться вручную.
Весь процесс обработки с ЧПУ может быть выполнен быстро, так как машинисты могут создавать чертежи САПР всего за несколько дней. При необходимости проекты САПР легко изменить, поэтому создание, тестирование и корректировка 3D-моделей или прототипов выполняется относительно быстро и просто. Кроме того, вырезание из блоков существующих материалов — это быстрый процесс. Кроме того, станки с ЧПУ могут быть частью сборочной линии, поэтому несколько машин могут работать вместе, эффективно производя множество продуктов или все детали для одного продукта одновременно.
Возможности станков с ЧПУ
Машинисты могут использовать станки с ЧПУ для производства различных конструкций изделий, от стандартных форм до объектов с конусами и сложными контурами. Обрабатывающая промышленность с ЧПУ может справиться с вашими самыми большими или самыми маленькими задачами, от изготовления больших деталей до лепки точных деталей и завершения их вторичными чистовыми операциями. Автоматизированный процесс обеспечивает постоянство качества, гарантируя, что все продукты одинаковы даже при массовом производстве.
CNC-обработка также имеет уникальное оборудование для создания прототипов продуктов. Благодаря быстрому прототипированию вы можете быстро и эффективно обработать образец продукта, а затем проверить и протестировать его, чтобы убедиться в пригодности к использованию до начала массового производства. Быстрая обработка деталей с помощью точного программного обеспечения дает вам время в производственном процессе для реализации точных конструкций во время тестирования и производства и может уменьшить количество отходов, которые производит ваша компания.
Обработка с ЧПУ также обеспечивает универсальность производства, поскольку вы можете использовать различные материалы для изготовления деталей с точными характеристиками, которые вам нужны. Этот уровень точности может принести пользу многим проектам, включая создание нестандартных компонентов или редких запасных частей.
Хотя многие люди ассоциируют механическую обработку с металлом, машинисты успешно изготавливают детали из других материалов, таких как фенольные смолы, пластмассы, жесткая пена и пена для резьбы. Эти альтернативные материалы повышают универсальность обработки, включая варианты, которые являются водостойкими, долговечными, непроводящими или обладают другими характеристиками, отсутствующими в металлах.
CNC-обработка использует несколько типов устройств. Фрезерование, обработка винтов и токарная обработка выполняются различными методами, токарными инструментами или материалами. Рабочие выбирают методы обработки в зависимости от требуемой точности продукта и используемого содержимого.
Их варианты:
- Токарная обработка: Подобно токарному станку, фрезерные станки с ЧПУ обрабатывают материал под управлением компьютера. Метод токарной обработки делает возможным массовое производство деталей по индивидуальному заказу.
- Обработка винтов: Обработка винтов требует опытной настройки. Несмотря на необходимое дополнительное время, при обработке винтов производятся точные детали размером до 0,005 дюйма.
- Машинное фрезерование: Машинное фрезерование поворачивает инструменты вокруг детали, при этом на фрезерных станках используется множество инструментов для высокодетализированных деталей.
Отрасли, использующие станки с ЧПУ
Точность имеет наибольшее значение в случаях жизни и смерти, например, в оборонной, аэрокосмической, нефтехимической и оборонной промышленности. Компании в этих секторах требуют высочайшей точности в своих деталях, потому что отказ компонентов может поставить под угрозу жизнь.
Обработка с ЧПУ может достичь уровня точности, необходимого для спасения жизней, когда это необходимо.
Некоторые производители могут иметь собственные станки для производства необходимой им продукции. Различные машины используют разные методы для работы с разными материалами в зависимости от того, что нужно каждому сектору для своих частей. Другие компании решают работать с профессиональными предприятиями по обработке с ЧПУ для изготовления своих деталей.
Используя подходящие станки и материалы для работы, операторы станков с ЧПУ могут обслуживать широкий спектр отраслей. Каждая из этих отраслей имеет свои потребности, а это означает, что не все виды обработки с ЧПУ подходят для каждого бизнеса. Даже компании в одной отрасли могут найти разные применения для обработки с ЧПУ в своих нишах.
Узнайте о наших услугах по обработке с ЧПУ
1. Медицинская промышленность
Медицина опирается на индивидуальные качественные продукты, отвечающие различным потребностям пациентов.
Однако в этой отрасли также используется множество одноразовых устройств для защиты пациентов от заражения инфекциями или заболеваниями во время получения медицинской помощи. Медицинским предприятиям требуются большие объемы точных деталей для удовлетворения потребностей пациентов и обеспечения их помещений необходимыми средствами. Иногда компании могут запрашивать прототипы до начала полномасштабного производства, особенно при тестировании новых идей. Прототипы имеют решающее значение в области медицины, поскольку профессионалы должны убедиться, что продукты работают хорошо, прежде чем использовать их для лечения пациентов.
Различные типы станков с ЧПУ хорошо подходят для нужд медицины. Благодаря разнообразию доступных материалов и устройств медицинские работники могут иметь широкий спектр деталей, созданных с помощью станков с ЧПУ, в том числе:
- Имплантаты
- Аппараты МРТ
- Ортопедические приспособления
- Электрические части
- Электронные корпуса для устройств мониторинга
- Исследовательское оборудование
- Экранированные корпуса
- Индивидуальная стерильная упаковка
- Детали из жаропрочной пластмассы
- Медицинские инструменты
- Продукты, одобренные FDA
Преимущества станков с ЧПУ в области медицины включают возможность быстрого создания индивидуальных деталей.
2. Аэрокосмическая промышленность
Устройства в аэрокосмической промышленности работают в различных условиях, включая высокие скорости, быстрые воздушные потоки и экстремальные атмосферные давления. Чтобы избежать повреждения самолета, инженеры должны создавать каждый компонент с использованием самых точных инструментов и деталей. Даже небольшая ошибка может зацепить воздушный поток, создавая сопротивление или увеличивая износ деталей.
Аэрокосмическая обработка с ЧПУ должна соответствовать невероятно точным требованиям, таким как допуски до 0,00004 дюйма. Машинисты должны соблюдать такие допуски при работе со сверхпрочными стандартными материалами, такими как титан, алюминий, никель и некоторые пластмассы. Точные материалы зависят от создаваемых деталей и требуемых свойств для этого компонента ЧПУ.
В аэрокосмической и авиационной промышленности используются различные детали для самолетов и устройств обслуживания самолетов, в том числе:
- Коллекторы
- Аэродинамические поверхности
- Втулки
- Электрические разъемы
- Детали шасси
- Антенны
- Материалы для подавления радиочастот
Используя станки с ЧПУ для создания компонентов, аэрокосмическая промышленность получает необходимые ей детали с чрезвычайно жесткими допусками. Не имея возможности проектировать и производить точные компоненты, авиационная и космическая промышленность, возможно, не достигла своего нынешнего технологического уровня.
Обработка с ЧПУ также является идеальным методом изготовления прототипов деталей для аэрокосмической отрасли. Просмотр 3D-изображения на компьютере позволяет инженеру протестировать функциональность детали и при необходимости быстро внести изменения. После завершения инженеры могут начать процесс обработки с ЧПУ для быстрого производства деталей. Переход от индивидуального к массовому производству деталей для авиационной или аэрокосмической промышленности становится простым благодаря использованию станков с ЧПУ на протяжении всего процесса.
3. Транспортная промышленность
Многие компоненты авиационной промышленности, такие как двигатели, также могут использоваться в транспортной отрасли. Исследования и испытания продуктов так же важны для транспортного сектора, как и для авиационной и космической отрасли, поскольку они влияют на безопасность людей и их способность путешествовать.
Разработчикам транспортных средств необходимо тестировать прототипы физических деталей, чтобы знать, как изменить исходные конструкции и модели для достижения лучших результатов. Обработка с ЧПУ позволяет инженерам создавать прототипы, проверять их практичность и, в конечном итоге, создавать дизайн с точными характеристиками, которые им нужны.
В то время как для воздушной и космической промышленности требуются корабли, способные развивать скорость выше скорости звука, транспортный сектор требует долговечности. Транспортным средствам нужны прочные компоненты, достаточно прочные, чтобы перевозить тяжелые грузы на большие расстояния. В транспортной отрасли могут потребоваться станки с ЧПУ для изготовления деталей, используемых в различных транспортных средствах, таких как:
- Морские суда
- Товарные поезда
- Пассажирский рельс
- 18-колесные транспортные тележки
- Легковые автомобили
При использовании в высокоскоростных поездах высокие скорости создают дополнительную нагрузку на транспортные средства, что требует еще большей точности при установке деталей, используемых в вагонах и двигателях.
Поскольку станки с ЧПУ могут изготавливать детали из нескольких типов материалов, они могут производить все, от тормозов до деталей двигателя и даже инструментов. Точно так же, как легковые автомобили развиваются, чтобы стать более эффективными, грузовые автомобили в транспортной отрасли сталкиваются с аналогичными изменениями. Чтобы добиться быстрых изменений, необходимых для серии испытаний, инженеры могут использовать конструкции с ЧПУ, чтобы ускорить процесс исследований и разработок и быстрее производить необходимые транспортные средства и детали.
4. Нефтегазовая промышленность
Нефтехимическая промышленность использует большие машины для нефтеперерабатывающих заводов и буровых установок. Это направление работы основано на хорошо обработанных, точно подогнанных деталях. Без идеальной подгонки могут возникнуть такие проблемы, как негерметичность клапана, поломка поршня или неисправность цилиндра. Для создания эффективных производств нефтехимическим компаниям нужны компоненты, изготовленные на самых точных станках с ЧПУ.
Буровые установки — это еще одно место, где детали должны иметь высокие допуски. В отличие от других объектов, буровые установки работают на изолированных территориях. Если компонент ЧПУ не работает должным образом, замена или ремонт могут занять несколько дней. Детали, изготовленные для использования на буровых установках, должны хорошо работать с первого раза и продолжать свою работу в будущем, даже в присутствии соляных брызг с моря, пыли из пустыни или снега с северных равнин.
Компоненты, используемые в нефтегазовой промышленности, которые можно производить с помощью станков с ЧПУ, включают детали для трубопроводов, нефтеперерабатывающих заводов и буровых установок, в том числе:
- Штифты
- Стержни
- Клапаны
- Поршни
- Цилиндры
- Сверла
Нефтегазовая промышленность движется со скоростью, которая требует быстрых оборотов и периодической обработки больших объемов деталей. Преимущества машиностроения с ЧПУ для этого сектора включают возможность создавать специальные продукты для стройплощадок. Кроме того, операции с ЧПУ позволяют производить крупные и мелкие детали для промышленности, а также компоненты, необходимые для электронных зубчатых передач, которые становятся все более популярными в нефтегазовом секторе.
5. Военная и оборонная промышленность
Как и в нефтегазовой промышленности, в оборонной промышленности требуются прочные детали, способные выдерживать даже самые суровые условия. Правительство устанавливает строгие правила для военной деятельности. Точно так же, как производство медицинских товаров должно соответствовать правилам, установленным FDA, продукция военного назначения должна соответствовать государственным постановлениям.
Вооруженные силы в целом охватывают множество секторов. Изделия и детали, созданные для обороны, могут показаться похожими на изделия из других отраслей, таких как авиация, электроника, судостроение, транспорт и медицина. Однако этим другим отраслям не так сильно нужно идти в ногу с новейшими технологиями, имея доступ к надежным деталям в самых удаленных местах. Для оборонного сектора требуются точные детали, такие как:
- Коммуникационные компоненты
- Транспортные компоненты
- Электроника
- Детали самолетов
Меры повышенной безопасности требуют соблюдения секретности точных процедур и продуктов, используемых при создании военной техники. Тем не менее, этот сектор может получить преимущества от использования обработки с ЧПУ, такие как эффективная модернизация, долговечные детали из прочных материалов и массовое производство утвержденных деталей, требующих точных допусков. Военные относятся к числу отраслей с оборудованием с ЧПУ, для которых может потребоваться регулярная модернизация устройств. Точная обработка и возможности создания прототипов позволяют оборонному сектору использовать новейшие технологии и обеспечивать наилучшую защиту страны.
6. Электронная промышленность
Хотя механическая обработка позволяет изготавливать большие детали, она также отлично подходит для проектирования небольших компонентов, таких как те, которые используются в электронной промышленности. Современные технологические достижения опираются на небольшие, легкие детали и устройства с точными с лазерной точностью пропорциями менее 10 микрометров, и все это может обеспечить обработка на станках с ЧПУ.
В дополнение к обычным компонентам электрических устройств, электронной промышленности также необходимы возможности для создания компонентов связи. Детали связи могут защитить устройства связи от помех от другой электроники. Они также обеспечивают электрические соединения между деталями, в том числе:
- Радиаторы
- Электрическая изоляция
- Корпуса усилителей
- Экранирование радиопомех
Детали меньшего размера требуют более жестких допусков. Электроника и другие электрические компоненты требуют безошибочной микрообработки. Люди не в состоянии достичь таких уровней точности самостоятельно. Использование компьютера для резки и управления обрабатывающими инструментами повышает возможную точность при создании крошечных компонентов. Электронная промышленность обязана своим успехом превосходной точности обработки с ЧПУ.
7. Судостроение
Судостроение обязано своим успехом различным используемым компонентам, изготовленным на станках с ЧПУ. Многие элементы гидроциклов требуют необычных материалов или форм, и механическая обработка — идеальный способ удовлетворить эти потребности с минимальными усилиями.
В отличие от других секторов, морская промышленность требует высокой степени водостойкости от своей продукции, потому что большинство компонентов будут подвергаться либо прямому воздействию воды, либо воздействию влаги в океанах, озерах и реках, что может привести к износу деталей. Большая часть электроники плохо работает во влажной среде. Однако морские продукты полагаются на водонепроницаемые электрические компоненты. Электроника на борту корабля требует особого внимания, например, корпуса, чтобы вода не мешала электрическим процессам. Кроме того, детали, используемые в океане или рядом с ним, должны быть устойчивыми к коррозии, поскольку соленая вода может легко разрушить неподходящие материалы.
Морские применения также требуют высокой степени портативности и долговечности. Компоненты должны быть в состоянии служить в течение длительного времени и противостоять износу и повреждениям, поскольку судам в море, возможно, придется долго ждать, прежде чем вернуться на сушу для ремонта. Обработка на станках с ЧПУ может помочь в производстве долговечных деталей, поскольку они точно соответствуют проектным спецификациям, поэтому они плотно прилегают друг к другу и безотказно работают вместе. Некоторые из этих компонентов включают:
- Изолирующие кожухи
- Электронные детали
- Компоненты двигателя
- Пропеллеры
- Пресс-формы для прототипов
- Прочие части лодок
ЧПУ приносит пользу судостроительной отрасли, поскольку позволяет изготавливать детали на заказ. Будь то небольшие лодки или промышленные транспортные суда, детали лодок могут нуждаться в специальных спецификациях, чтобы соответствовать потребностям пользователя. Благодаря универсальности станков с ЧПУ инженеры могут изготавливать как большие, так и маленькие детали, в зависимости от имеющегося оборудования. Морские пены бывают разных типов, включая жесткий полиуретан и термопластичный полиуретан, которые инженеры могут использовать для создания водостойких, легких и прочных деталей для лодок.
Выбор материала для станков с ЧПУ
Обработка с ЧПУ подходит для нескольких отраслей, и для достижения наилучших результатов в каждом случае требуются определенные материалы. Сужение всех вариантов помогает машинистам найти наиболее полезные и долговечные решения для своей продукции.
Некоторые популярные материалы, используемые в вышеуказанных отраслях промышленности для изготовления продуктов и прототипов, включают:
Пластмассы
Пластмассы представляют собой широкий спектр материалов, универсальных во многих отраслях промышленности. Медицинская область использует пластик для индивидуальной упаковки, чтобы обеспечить безопасность продукта. Многие предметы медицинского назначения также должны выдерживать высокие рабочие температуры, которые могут выдерживать некоторые пластмассы.
В оборонной промышленности пластмассы также используются для изготовления легких термостойких деталей антенн, линз для микроволновых печей и многого другого. Эпоксидные смолы достаточно прочны для применения в сфере национальной безопасности и часто могут соответствовать определенным температурным требованиям.
Полиэфирная пленка, еще одна полимерная смола, является гибким и стабильным изоляционным материалом для электротехнических изделий, а также используется в медицине. Некоторые пластмассы устойчивы к трению и коррозии и идеально подходят для таких изделий, как втулки и подшипники, которые могут работать в суровых условиях. Другие пластмассы прозрачны и идеально подходят для продуктов, которые должны быть прочнее стекла, но при этом быть прозрачными, например, пуленепробиваемое стекло.
Пена для резьбы
Пена легкая и мягкая, но при этом достаточно плотная, чтобы выдерживать различные применения. Влагостойкая и устойчивая к ржавчине жесткая пена сохранит свою структурную целостность даже при воздействии воды и суровых условий, что делает ее полезной в морской промышленности. Его гибкость позволяет ему принимать практически любую форму с помощью станков с ЧПУ, и это отличный материал для создания сложных, детализированных форм.
Резьбовая пена идеально подходит для изготовления уплотнений, прокладок и электрических компонентов. В оборонной промышленности также используются гибкие водостойкие пеноматериалы для атмосферостойких радиочастотных продуктов, а также термостойкие пеноматериалы для индивидуальных проектов национальной безопасности.
Фенолы
Фенолы — это армированные тканью ламинаты, обладающие высокой прочностью на растяжение и изгиб и хорошо подходящие для электрических применений. Термореактивные ламинаты, армированные стекловолокном, такие как G10/FR4, представляют собой огнестойкие, термостойкие материалы, которые часто используются для электроизоляции, защищая людей от сильных электрических токов. G10/FR4 также можно использовать в печатных платах для телекоммуникационных устройств, а также в электрических элементах управления, таких как таймеры и трансформаторы.
Другие фенольные ламинаты обладают такими свойствами, как стабильность при более высоких температурах, твердость и стабильность размеров в различных условиях. GPO3, в частности, представляет собой электротехнический материал, обеспечивающий дугостойкую изоляцию высоковольтных деталей, таких как распределительные устройства, компоненты трансформаторов и детали телевизоров. Некоторые фенольные смолы даже устойчивы к трению, истиранию и химическому воздействию, что позволяет использовать их в различных специализированных отраслях.
Компоненты на заказ для любой отрасли
Обработка с ЧПУ — это ваше решение для отраслевых деталей, изготовленных в точном соответствии с потребностями вашего проекта. Инновации во всем мире начинаются с творческого дизайна, идеально подходящего для процессов обработки CAD и CNC.
При поиске обрабатывающей компании для реализации ваших индивидуальных идей сотрудничайте с машинистами, которые воплотят в жизнь ваши уникальные проекты. American Micro Industries с гордостью предлагает индивидуальные услуги по обработке с ЧПУ. Независимо от того, заинтересованы ли вы в материалах для вашего дизайна или в сотрудничестве с нами с самого начала вашего проекта, мы являемся вашим единственным источником для всех процессов, связанных с производством необходимых вам деталей.
Узнайте больше о станках с ЧПУ для вашей отрасли
Обработка с ЧПУ остается полезным средством производства для различных отраслей промышленности. Возможность создавать детали из различных материалов, помимо металла и дерева, делает производство с ЧПУ предпочтительным вариантом для специализированных секторов, требующих настраиваемых компонентов. От медицинских устройств до сверл, машинисты могут производить продукцию, точно отвечающую спецификациям их клиентов.
Хотя многим предприятиям могут потребоваться небольшие заказы прототипов для тестирования, в конечном итоге им, вероятно, потребуется увеличить свои потребности до более значительных объемов производства. Если вам нужны детали в больших количествах, выберите компанию с возможностью обработки оптовых заказов, например, American Micro Industries. Более двух десятилетий наш опыт в этой области дал нам возможность учиться и адаптироваться к постоянно меняющимся потребностям отраслей, которые мы обслуживаем. Чтобы получить дополнительную информацию о нас или запросить расценки, свяжитесь с нами онлайн.
Что такое CNC-обработка – что нужно знать о CNC-обработке
CNC-обработка / By Nexus Automation
Организации из разных отраслей могут улучшить свои производственные процессы, используя обработку с числовым программным управлением (ЧПУ). Целью обработки с ЧПУ является создание прототипа путем вырезания блока материала определенной формы.
CNC-обработка может похвастаться как финансовыми, так и производственными преимуществами по сравнению с такими альтернативами производства, как обычная обработка и 3D-печать. Это более экономичный, более точный и более быстрый процесс в целом.
Но привлекательность процесса на этом не заканчивается. Вместо того, чтобы полагаться на живых операторов для управления производственными функциями, обработка с ЧПУ использует предварительно запрограммированное программное обеспечение и консоли, которые контролируют движение заводских инструментов во время игры. Этот процесс можно развернуть для мониторинга широкого спектра оборудования, включая, помимо прочего, шлифовальные машины, мельницы и фрезерные станки, с помощью определенного набора подсказок.
Обработка на станках с ЧПУ особенно полезна, поскольку в обрабатывающей промышленности используется большое количество материалов сложной формы и различных размеров. Многие станки с ЧПУ включают в себя несколько осей, которые могут работать под разными углами и обрабатывать труднообрабатываемые материалы.
Разработанные в 1940-х годах, первые станки с ЧПУ использовали перфорированную бумагу вместо цифрового программного обеспечения, которое мы видим сегодня. Тем не менее, этот процесс постоянно дает крупномасштабные результаты с высокой точностью, независимо от приложения. Компонент компьютеризации обработки с ЧПУ гарантирует комплексные и стабильные результаты.
I. Как работает обработка с ЧПУ?
Обработка на станках с ЧПУ широко используется в проектах, требующих высокой точности и повторяемости. Этот процесс может работать с трехмерными формами, которые во многих случаях слишком сложны для создания с помощью обычной механической обработки. Инструкции написаны в G-коде, который генерируется с использованием программного обеспечения CAD или CAM перед передачей на компьютеры.
Код пишется и пересматривается программистами, поэтому его можно обновлять по мере необходимости для создания прототипа правильной формы и количества. После активации системы обработки с ЧПУ желаемые разрезы и формы программируются в программном обеспечении и передаются на оборудование, которое будет выполнять задачи. Предварительно запрограммированные станки с ЧПУ обеспечивают точные высокоскоростные движения, необходимые для настройки прототипа.
Когда программа загружена, оператор проверит код, чтобы убедиться, что он не содержит ошибок. Этот пробный запуск называется «режущий воздух» и предназначен для защиты станка с ЧПУ за счет снижения риска повреждения. Даже самые маленькие ошибки, связанные со скоростью или позиционированием, могут повредить станок с ЧПУ.
С этой целью, в то время как детали конструкции автоматизированы при обработке с ЧПУ — это помогает обеспечить согласованность на протяжении всего производственного процесса — для конструкции могут потребоваться фрезы и сверла, чтобы точно соответствовать спецификациям прототипа. (Мы рассмотрим это более подробно в ближайшее время.) Фрезерный станок или шпиндель затем повернет режущий инструмент и отрежет материал.
Во время выполнения программы процесс может быть повторен с высочайшей точностью. Вот два важных момента, касающихся того, как работает обработка с ЧПУ:
1. Процесс обработки с ЧПУ включает в себя системы с открытым и закрытым контуром.
В станках с ЧПУ используются две системы управления положением. Системы без обратной связи передают сигнал в одном направлении от контроллера к двигателю машины. И наоборот, системы с обратной связью способны получать сигналы обратной связи и, следовательно, могут исправлять ошибки, касающиеся скорости и положения.
Это означает, что с минимальными усилиями и скоростью процесс может проходить через управление без обратной связи. С большей силой и большей скоростью требуется замкнутый контур управления, чтобы контролировать темп, постоянство и точность станка с ЧПУ. Систему с открытым контуром лучше всего использовать в небольших проектах, а систему с замкнутым контуром — для промышленного применения.
2. Существует несколько различных типов станков с ЧПУ.
С помощью станка с ЧПУ можно выполнить сложные разрезы за считанные минуты. Обработка на станках с ЧПУ — это популярный способ настройки прототипов, изготовленных из различных материалов, что позволяет производителю создавать сложные формы, которые было бы сложно или даже невозможно создать вручную.
Базовые машины имеют тенденцию двигаться по одной или двум осям, в то время как более продвинутые машины могут иметь до пяти осей. Многоосевые станки могут автоматически поворачивать и переворачивать материал, устраняя необходимость в ручном вмешательстве. Как правило, они более точны.
Существуют следующие типы станков с ЧПУ:
Фрезы – Фрезы являются наиболее распространенным типом станков с ЧПУ. Часто используемые в промышленном производстве, они основаны на программах G-кода и формируют конечный прототип, перемещаясь по осям X, Y и Z.
Гидроабразивная резка – Как и плазменная резка, гидроабразивная резка формирует твердые материалы, такие как гранит и металлы, на этот раз посредством подачи воды под высоким давлением. Гидроабразивная резка представляет собой более холодную альтернативу материалам, которые не выдерживают высокотемпературного процесса и часто используются в горнодобывающей и аэрокосмической промышленности.
II. 3 Преимущества обработки с ЧПУ по сравнению с 3D-печатью
Для создания прототипов из цифрового файла используются как обработка с ЧПУ, так и 3D-печать. Обработка с ЧПУ считается субтрактивным производством, то есть процессом, при котором трехмерные объекты создаются путем вырезания из твердого блока материала.
Между тем, 3D-печать известна как аддитивное производство и предполагает использование цифровых инструкций для создания новых слоев. В процессе обычно используется программное обеспечение для наплавки (FDM) для создания продукта.
CNC-обработка предлагает следующие преимущества по сравнению с 3D-печатью:
1. Обработка с ЧПУ более точна, чем 3D-печать.
Многие фрезерные станки с ЧПУ имеют точность приблизительно 0,001 дюйма. Почти во всех случаях станки с ЧПУ обеспечивают более высокую точность, чем 3D-принтеры, в значительной степени потому, что эти станки более устойчивы к нагреву.
3D-принтеры могут создавать искаженные продукты при высокой температуре, и поэтому они не могут гарантировать точность в более жарких условиях. Между тем, обработка с ЧПУ позволяет производить сложные прототипы различных форм и размеров практически в любой производственной среде.
2. Обработка на станках с ЧПУ выполняется быстрее, чем 3D-печать.
Станки с ЧПУ могут работать круглосуточно при надлежащем обслуживании и представляют собой гораздо более быстрое решение, чем 3D-печать. И наоборот, 3D-принтерам, возможно, придется замедлить свой темп, чтобы получить правильный дизайн. Они менее эффективны, чем станки с ЧПУ, при производстве большого количества прототипов.
В конечном счете, станки с ЧПУ лучше приспособлены для тестирования прототипов, поскольку они могут быстро создать проект для тестирования разработчиками. (Требуется 3D-принтер для проведения того же теста значительно дольше.) И на этом различия в скорости не заканчиваются, потому что 3D-печать требует дополнительной работы после создания прототипов. В 3D-печати продукты должны быть вымыты, отполированы и запечатаны, прежде чем они будут доступны для использования людьми, что просто не имеет места при обработке с ЧПУ. На станке с ЧПУ прототип становится готовым к использованию после завершения производственного процесса.
3. Обработка с ЧПУ более универсальна, чем 3D-печать.
Станки с ЧПУ гораздо более универсальны, чем 3D-принтеры. Во-первых, они имеют ряд настроек качества, которые, в отличие от 3D-принтеров, позволяют создавать прототипы с более грубым дизайном в одних частях материала и гладкими в других.
Машины также могут работать с более тяжелыми материалами, чем 3D-принтеры, что делает их идеальными для двигателей, самолетов и других машин, требующих долговечности. В свою очередь, большинство режущих инструментов можно использовать на любом станке с ЧПУ, в то время как 3D-принтеры изо всех сил пытаются производить продукты, которые должны выдерживать экстремальные условия.
Кроме того, 3D-принтеры не могут переключаться между материалами, однако станки с ЧПУ могут работать со всеми видами материалов, включая мягкую и твердую древесину, акрил, термопласты, воск для обработки, металлические сплавы, такие как алюминий, сталь, латунь и медь. Конечно, для разных материалов требуются разные инструменты, но инструменты, используемые при обработке с ЧПУ, можно легко заменить.
Таким образом, станки с ЧПУ обеспечивают большую точность, скорость и универсальность в крупномасштабных производственных средах, чем 3D-принтеры. Когда дело доходит до эффективности и точности, станки с ЧПУ предлагают убедительное производственное решение.
III. Причины отдать свои станки с ЧПУ на аутсорсинг
Компании во многих отраслях отдают на аутсорсинг свои потребности в станках с ЧПУ — обычно для экономии времени, денег и стресса. Это лишь некоторые из отраслей промышленности, в которых используется точная обработка ЧПУ:
Aerospace
- .0003
Medical
Металлические изделия
Производство
Солнечная
Transportation
. гостеприимства или даже военных — у вас может быть работа по обработке с ЧПУ, которую вы хотели бы передать на аутсорсинг.
Вам не захочется тратить деньги на неправильные вещи или тратить драгоценное время на сложный процесс, когда вы можете сосредоточиться на своем основном бизнесе. Наняв механический цех, опытные механики выполнят за вас ваши потребности в точной обработке.
Когда вы отдаете свои работы по обработке с ЧПУ на аутсорсинг, вы можете избежать дорогостоящей и трудоемкой настройки и обслуживания, которые влечет за собой этот процесс. Такая компания, как Nexus Automation, может производить именно то, что вам нужно, в нужных количествах, поскольку ваша организация работает над выводом своей продукции на рынок.
Вот три причины заказать прецизионную обработку с ЧПУ на стороне:
1. Экономьте деньги.
Затраты, связанные с обработкой на станке с ЧПУ, сопровождаются значительными эксплуатационными расходами и высокими ценами на жилье. В частности, для разовых или краткосрочных проектов нельзя упускать из виду аутсорсинг. Аренда цеха прецизионных станков с ЧПУ позволит вам вложить свой капитал туда, где это наиболее важно, и создать качественный продукт максимально эффективно.
Работая в механическом цехе, вы можете сократить расходы на обработку с ЧПУ в долгосрочной перспективе, в частности, за счет отсутствия необходимости покупать оборудование, инструменты или даже материалы, необходимые для выполнения работы.
2. Экономьте время.
Наем компании, занимающейся обработкой станков с ЧПУ, сэкономит ваше время, поскольку мастерская будет точно знать, какие ресурсы им потребуются для реализации вашего проекта.
С другой стороны, при использовании станков с ЧПУ внутри компании вам необходимо убедиться, что у вас есть подходящее оборудование, программное обеспечение и материалы для создания вашего прототипа. Это легче сказать, чем сделать.
Допустим, вы собираетесь использовать фрезерный станок с ЧПУ для преобразования алюминия в желаемую форму. Чего вы можете не знать, так это того, что вам понадобится определенный набор инструментов и приложений для создания вашего прототипа. И если для вашего следующего прототипа вы намерены поменять материалы и использовать твердую древесину, вам понадобится совершенно другой набор инструментов и приложений.
3. Воспользуйтесь поддержкой специалистов.
Если вы работаете внутри компании, а разработанные вами детали для станков с ЧПУ имеют дефекты, вам придется найти решение. Однако, если вы наняли мастерскую по прецизионным станкам, чтобы взять бразды правления в свои руки, они решат любые возникающие проблемы и предложат отличное обслуживание клиентов.
Когда вы нанимаете компанию по обработке с ЧПУ, вы платите за постоянную поддержку, квалифицированный труд и индивидуальное обслуживание. В Nexus Automation наши опытные механики обладают знаниями, навыками и передовым опытом для создания высококачественного продукта в короткие сроки.
IV. 5 вещей, на которые следует обращать внимание в цехе станков с ЧПУ
Итак, мы обсудили преимущества аутсорсинга ваших потребностей в обработке с ЧПУ. Теперь давайте рассмотрим, что искать в мастерской точной механической обработки. Хотя рекомендации и отзывы могут быть очень полезными, а портфолио компании даст глубокое представление о качестве их работы, есть и другие факторы, на которые следует обратить внимание при поиске компании, занимающейся обработкой станков с ЧПУ.
Пять из этих факторов следующие:
1. Разнообразие машин.
Есть ли у компании машины, необходимые для завершения вашего прототипа? Убедитесь, что в магазине, который вы нанимаете, есть подходящее собственное оборудование — вы бы не захотели нанять одну компанию только для того, чтобы понять, что вам нужно передать другую часть работы на аутсорсинг другой организации позже в будущем. Например, если вы работаете и со сталью, и с пластиком, поищите механический цех, оборудованный для обработки обоих материалов. Таким образом, Nexus Automation помогает нашим клиентам.
2. Организованный рабочий процесс.
Убедитесь, что в мастерской станков с ЧПУ, которую вы нанимаете, есть организованная и производительная рабочая сила. Современное оборудование мало что значит без команды талантливых рабочих. Правильный механический цех будет состоять из опытных машинистов, которые обучены работать качественно, упорядоченно и ориентированно на клиента. В Nexus Automation наши операторы прошли тщательную подготовку в области обработки с ЧПУ. Они не только имеют многолетний опыт работы, но и могут с легкостью использовать наше передовое оборудование.
3. Инженерные возможности.
Вы можете создавать свои собственные дизайны. Тем не менее, станочный цех с ЧПУ, с которым вы работаете, должен иметь собственные инженерные возможности. Компаниям следует искать поставщика с обширным опытом проектирования, проектирования, производства и , чтобы подрядчик мог вносить улучшения и определять любые практические ограничения, которые могут возникнуть в процессе обработки. Сотрудничество и знания играют здесь ключевую роль, и вам поможет ведущая в отрасли мастерская точного машиностроения, такая как Nexus Automation.
4. Сертификация ISO.
Убедитесь, что ваш станок с ЧПУ имеет сертификат ISO, что гарантирует его оснащение для обеспечения уровня качества, которого вы заслуживаете. Nexus Automation, например, имеет сертификаты ISO 9001:2015 и ISO 13485:2016, которые, по нашему мнению, говорят о нашем подходе к управлению качеством. По определению, сертификация ISO означает, что механический цех превосходит все ожидания в отношении качества. А в Nexus мы оптимизируем наши процессы и ускоряем проекты наших клиентов, не ставя под угрозу работу, которую мы выполняем.
5. Возможности для быстрого и мелкосерийного производства.
Быстрые и малые производственные циклы отражают преданность, гибкость и скорость механического цеха. Мы в Nexus Automation гордимся своей способностью выполнять проекты быстро и эффективно, независимо от объема проекта. Благодаря нашим процессам обработки на станках с ЧПУ и персоналу мы гарантируем создание бесшовных, бездефектных прототипов в небольших объемах — с максимально возможной скоростью. Наше управление проектами мирового класса также включает защищенный сервер с шифрованием, SolidWorks PDM и EPICOR ERP, что обеспечивает беспрепятственную интеграцию в цепочки поставок и временные рамки наших клиентов.
V. Прецизионная обработка с помощью Nexus Automation
Если вы ищете мастерскую с ЧПУ, обратите внимание на Nexus Automation. Мы малый бизнес, не говоря уже о сертифицированном бизнесе, принадлежащем представителям меньшинств и женщинам, который работает на местном уровне с клиентами по всему району залива.
Наши станки с ЧПУ предназначены для выполнения различных пользовательских услуг, начиная от механически обработанных компонентов и заканчивая целыми сборками. Мы гарантируем быстрое время выхода на рынок и соответствие даже самым строгим спецификациям, а также производим сложные детали из различных материалов.
