Классификация станков с чпу: Системы ЧПУ. Поколения систем ЧПУ. Термины и понятия систем ЧПУ

Классификация современных систем ЧПУ

Системы управления и станки с числовым программным обеспечением настолько сложны, что их невозможно классифицировать по какому-то одному признаку. Основные характеристики систем ЧПУ позволяют систематизировать их следующим образом:

1. В зависимости от способа управления исполнительными механизмами станка:

• Позиционные. Здесь инструмент в соответствии с программой движется от одной точки, в которой производится необходимая операция с заготовкой, к другой, где также выполняется обработка, Во время перемещения инструмента никакие другие операции не выполняются.
• Контурные, в которых обработка может производиться по всей траектории движения инструмента.
• Универсальные– системы, в которых могут применяться оба принципа управления.

2. По возможностям и способу позиционирования:

• Абсолютный отсчет– местоположение подвижного механизма станка всегда определяется по расстоянию от начала координат.
• Относительный отсчет при позиционировании осуществляется приращением дополнительного пути к координатам предыдущей точки, которая временно принимается за начало координат. Затем началом координат считается следующая достигнутая точка.

3. По наличию или отсутствию обратной связи в контуре управления:

• Разомкнутые – («открытого» типа). Перемещение исполнительных элементов производится по командам, содержащимся в программе. Информация о фактически достигнутых координатах отсутствует.
• Замкнутого типа (закрытые). В системах этого типа координаты положения исполнительных механизмов постоянно контролируется.
• Самонастраивающиеся («закрытые» повышенной точности). Более совершенная система, которая запоминает поступающие сведения о расхождении заданных и фактических координат исполнительного элемента, отрабатывает их, и корректирует новые команды с учетом изменившихся условий.

4. В зависимости от технического уровня используемых микропроцессоров, микроконтроллеров или управляющих ПК, различают:

• Системы 1-го поколения
• Системы 2-го поколения
• Системы 3-го поколения

5. По количеству координатных осей.

Различные станки, оборудованные ЧПУ, могут поддерживать режимы работы с различным количеством координатных осей – от двух до пяти. Например, если при движении заготовки на фрезерном станке (3 координаты – X,Y,Z), она одновременно может поворачиваться вокруг своей оси, такой станок называют 4-координатным.  Простейшие сверлильные и односуппортные токарные станки имеют две координатные оси.

Компьютер нуждается в программе

В отличие от стандартного персонального компьютера, который является универсальным устройством для обработки информации и способен работать с любыми данными, представленными в цифровом виде, микропроцессор, используемый в конструкции многих станков с ЧПУ, – устройство специализированное. Он не содержит ничего лишнего, и весь набор его функций предназначен для выполнения главной задачи – контроля состояния всех исполнительных органов станка и управления их работой по специальной программе. Чтобы управлять особо сложными современными станками, применяют более производительные и многозадачные устройства – промышленные компьютеры.

Одной из самых важных характеристик, которая позволяет судить о производительности и технических возможностях станка и управляющей его работой системы, является количество «осей». Иначе говоря, – каналов взаимодействия с объектом, управляемых параметров.  Однако в любом случает, независимо от того, микропроцессор какого уровня сложности и архитектуры установлен в данном управляющем контроллере, для его работы нужна предварительно подготовленная программа. В которой должны быть точно и последовательно описаны все действия механизмов станка, необходимые для изготовления или обработки требуемой детали.

При работе станков с ЧПУ используется два вида программ:

• Системные (служебные) программы, которые хранятся в ПЗУ (постоянном запоминающем устройстве системы). Они обеспечивают начальный этап работы контроллера после включения, отвечают за настройку станка и всей системы, ее способность понимать команды оператора и взаимодействовать с внешними устройствами.
• Управляющие – внешние программы. Содержат набор команд и инструкций для исполнительных органов станка. Управляющие программы (УП) в контроллер может пошагово вводить оператор, возможен ввод с внешних носителей информации, а в современных системах программы могут поступать прямо с компьютеров разработчиков ПО через компьютерную сеть предприятия.

Заменив человека, который до наступления эры станков с ЧПУ сам успешно справлялся с изготовлением нужных деталей, программируемый блок управления, он же – контроллер, должен обеспечить требуемый результат, пошагово включая и выключая механизмы передвижения стола, заготовки и инструментального магазина, меняя режимы вращения или скорость поступательного движения заготовки. В результате выполнения программы должна быть получена деталь, полностью соответствующая заданию по размерам и чистоте обработки поверхностей.

Компании, которые стояли у истоков разработки и производства систем CNC, на первом этапе программировали свои станки при помощи собственных, специально разработанных команд. Если бы при таком подходе на производство попали станки с ЧПУ от разных производителей, подготовка программ для их работы была бы трудно выполнимой задачей. Чтобы попытаться обеспечить программную и техническую совместимость оборудования различных брендов, язык создания программ для станков с ЧПУ был унифицирован.

Базовым управляющим кодом для подготовки программ стал набор команд, разработанный специалистами компании Electronic Industries Alliance в 60-е годы прошлого столетия. Это так называемый язык «G» и «M» кодов, который чаще называют просто G-кодом (G-code). Принятые в этом языке обозначения подготовительных и  основных функций начинаются с латинской буквы «G», а обозначение дополнительных – технологических команд – с буквы «M».

«G»« и «M» коды в программах для станков с ЧПУ

По стандарту все команды, код которых начинается с буквы «G», предназначены для линейного или кругового передвижения рабочих органов станка, выполнения определенных последовательностей действий, функций управления инструментами, сменой параметров координат и базовой плоскости. Синтаксис команды обычно состоит из наименования G-кода, координат или адресов перемещений (X, Y, Z) и заданной скорости движения рабочего органа, обозначаемой буквой «F».

В команду может быть включен параметр, описывающий продолжительность паузы, так называемую выдержку – «P», указание о параметрах вращения шпинделя – «S»,  значение радиуса – «R»,  функцию коррекции инструмента – «D», а также параметры дуги «I», «J» и «K».

Пример G кода

    Код №1 – G01  X0  Y0  Z110  F180;       Код №2 – G02  X20  Y20  R5  F200;

          Код №3 – G04  P1000

В первом примере код G01 обозначает «линейную интерполяцию» – прямолинейное перемещение с указанной скоростью (F) к заданной точке с координатами (X,Y,Z). Во втором примере указан код G02, который описывает дугообразное перемещение (круговая интерполяция). При этом код G02 соответствует перемещению в направлении вращения часовой стрелки, а его антипод G03 –  против. В третьем примере содержится код команды, описывающий время задержки в миллисекундах.

Технологические команды, обозначаемые буквой «M», отвечают за включение или отключение определенных систем станка, смену инструмента, начало или окончание какой-либо специальной подпрограммы, другие вспомогательные действия.

Пример M кода

    Код №1 – M3  S2000;       Код №2 – M98 P101;           Код №3 – M4 S2000 M8.

Здесь в первом примере указана команда о начале вращения шпинделя со скоростью «S». Во втором – распоряжение о вызове указанной подпрограммы «P». Третий пример описывает команду о включении основного охлаждения (M8) при вращении шпинделя со скоростью (S) в направлении против часовой стрелки (M4).

Методы создания и структура управляющих программ

Современное оборудование позволяет создавать программы для работы станков с ЧПУ несколькими способами:

• Написание программы вручную или в текстовом редакторе ПК.Необходимый этап в подготовке специалистов для работы на станках с ЧПУ. Подходит также как основной способ программирования на производствах, где в течение длительного времени выпускают несколько простых деталей, не прибегая к перестройке оборудования.
• Составление и ввод программы на стойке ЧПУ. Пульт управления большинства современных систем управления содержит клавиатуру и дисплей, что позволяет программировать и просматривать виртуальную имитацию процесса обработки непосредственно на рабочем месте. Многие системы позволяют производить ввод программ в «фоновом» режиме, когда станок занят обработкой заданной детали.
• Использование возможностей CAD-CAM систем компьютеризированной подготовки производства.  Специальное программное обеспечение позволяет создать трехмерную модель детали, рассчитать и подготовить программу для ее производства. А также виртуально «изготовить» требуемую деталь, используя реальные данные о кинематике конкретного станка. Этот метод позволяет создавать управляющие программы быстро и точно, практически исключить ошибки программирования и связанную с этим порчу заготовок. Особенно высока эффективность данного способа при создании УП для изготовления особо сложных деталей.

Структурно программа в G-кодах состоит из кадров. Так называют группы команд, которые предназначены для совершения какого-либо завершенного действия. Кадры могут состоять и из одной команды. Об окончании каждого «кадра» сообщает знак перевода строки (ПС/LF). Каждая программа начинается с пустого «кадра», который состоит их знака «%», а заканчивается кодами М02 или М30, обозначающими соответственно финиш программы или окончание имевшегося в памяти информационного блока.

Указанная структура и язык подготовки программ для оборудования с ЧПУ закреплены в международных стандартах RS2740, ISO-6983-1.82, а также ГОСТ СССР 20999-83. Отечественные профильные специалисты часто используют обозначение «ИСО-7 бит», которое закрепилось  за программами в G-кодах еще со времен СССР. Программисты компаний, которые разрабатывают и производят станки с ЧПУ, при подготовке программного обеспечения обязаны  придерживаться требований мировых стандартов.

В некоторых случаях, когда разработчики наделяют свои системы дополнительными возможностями и некоторыми специальными функциями, могут иметь место определенные отклонения программного обеспечения от стандарта создания программ в G и M кодах. В таких случаях следует внимательно изучить документацию, которая должна быть предоставлена производителем оборудования.

Системы ЧПУ всемирно признанных лидеров отрасли

Система SINUMERIK

Программное обеспечение для цифровой управляющей системы SINUMERIK, которую выпускает всемирно известная корпорация SIEMENS AG, также базируется на G и M кодах, но содержит и некоторые дополнительные команды, не включенные в стандарт.

Современные полностью цифровые системы на базе платформы Sinumerik 840D используются на самых ответственных процессах обработки металлов, требующих высокой точности и быстродействия.

Система HEIDENHAIN

Многовариантность и гибкость программирования в G и M кодах учтена создателями программных станций и передовых систем ЧПУ HEIDENHAIN. Эта немецкая компания успешно работает в направлении модернизации устаревших станков NC за счет установки новых управляющих систем.

Универсальные программные станции от компании Heidenhaih позволяют не только создавать необходимые программы обработки на персональных компьютерах, но и тестировать ПО, подготовленное при помощи CAD-CAM систем.

Система FANUC

Системы управления, которые производит японская компания FANUC, известны во всем мире и используются на многих предприятиях. Очень популярны стойки ЧПУ от FANUK LTD и в России. Специалисты этой корпорации одними из первых адаптировали работу своих систем под программы в G и M кодах, и сумели организовать работу самых сложных систем строго в рамках стандарта программирования.

Распространенные стойки FANUK серии 0i рассчитаны на работу с 6-8 управляемыми осями (одновременное управление – 4 оси). Стойки серий 30i-35i позволяют производить высокоточную обработку на наивысших скоростях, и являются пока недостижимым ориентиром для многих конкурентов.

Система FAGOR

Успешно работает в России и странах СНГ испанская компания FAGOR AUTOMATION. Ее последние разработки, к которым относится ЧПУ FAGOR CNC 8070, полностью совместимы с персональным компьютером, имеют феноменальные возможности и могут управлять самыми сложными станками.

Возможно управление по 28 (!) интерполируемым осям (4 канала одновременно),  может поддерживать по 4 шпинделя и инструментальных магазина. Создатели системы гарантируют скоростную обработку, нанометрическую точность и высочайшую чистоту обработки поверхности.

Система от «Балт-Систем»

Приятно отметить, что наряду с иностранными компаниями на рынке разработки и производства систем управления для станков с ЧПУ с 1998 года успешно работает российская компания «БАЛТ-СИСТЕМ». Специалисты считают, что при модернизации устаревшего оборудования выгоднее всего устанавливать системы от «Балт-Систем», так как они в несколько раз дешевле импортных, вполне надежны и функциональны.

На российских предприятиях успешно работают и отлично себя зарекомендовали устройства ЧПУ NC-210, NC-220, NC-230. Самые сложные обрабатывающие центры и высокоскоростные  многосуппортные станки могут работать под управлением стойки NC-110, которая на сегодня является лучшей в соотношении цена-качество.

Станки с ЧПУ прочно вошли в нашу жизнь и стали незаменимыми помощниками человека в производственной деятельности. Без этих систем было бы невозможно изготавливать многие, успевшие стать привычными и обыденными вещи. Причем все необходимые детали станки под управлением ЧПУ обрабатывают быстро и качественно, с недостижимой ранее точностью, а при массовом производстве – невероятно низкой себестоимостью. Дальнейшее развитие систем ЧПУ идет по пути объединения отдельных станков в производственные комплексы, удешевления процесса подготовки производства и снижения стоимости управляющих систем. Пожелаем разработчикам успеха!

Классификация фрезерных станков с ЧПУ | Технология | Компания БЕРКО

Классификация фрезерных станков с ЧПУ

Фрезерные станки могут быть классифицированы по различным признакам.

По количеству управляемых осей (степеней свободы):

1. Однокоординатные.

2.Двухкоординатные.

3. И т. д.

Ось шпинделя всегда является осью Z и направлена на инструмент. Оси X и Y – перпендикулярные направления перемещения режущего инструмента в плоскости стола. Оси А, В, С – это вращение вокруг осей X, Y, Z.

Большее количество реализованных осей расширяет технологические воз­можности оборудования, но увеличивает сложность эксплуатации и про­граммирования.

По расположению шпинделя:

1.Вертикальные.

2. Горизонтальные.

Наиболее широко применяются вертикальные станки. На горизонтальных обрабатывающих центрах обрабатываются, в основном, крупногабаритные корпусные детали. Их преимуществом является более удобная обработка с нескольких сторон и облегчение проблемы с удалением стружки из рабочей зоны (она естественным образом падает вниз).

По типу стола:

1. С неподвижным столом

2.С подвижным столом

Наиболее распространенной является компоновка станка, где оси X и Y реализованы перемещением стола относительно шпинделя. Для обработки крупногабаритных деталей и для улучшения обзора рабочей зоны изготав­ливают станки, где стол неподвижен, а вся шпиндельная бабка перемещает­ся относительно него

Многокоординатные станки различаются по способу реализации 4, 5 и более осей:

1.С поворотным столом

2.С поворотной головкой

3. Комбинированные.

При наличии приводов и соответствующей системы ЧПУ фрезерный станок может быть дополнен накладным столом, в котором реализованы одна или две дополнительные круговые оси. Главным недостатком этого решения яв­ляется уменьшение рабочей зоны станка. В общем случае поворотный стол может быть встроенным изначально. Более крупные станки оснащают пово­ротной головкой, которая имеет 1 или 2 степени свободы и может работать как с индексированием, так и в режиме непрерывного управления.

Г.И. Андреев, А.Е. Голубев, Д.Ю. Кряжев “Обработка на станках с ЧПУ”.

Виды и классификация станков плазм | IngTech-SMC

Станки плазменной резки применяются на различных производствах для раскроя металла, для получения заготовок, либо геометрически сложных по форме изделия из листового металлопроката.  Станок, оснащенный блоком ЧПУ, позволяет нарезать любой материал токопроводящего типа по требуемому контуру, причем именно ЧПУ практически полностью автоматизирует процесс резки.

 

  Плазменные станки по способу применения и общей конструкции делят на 2 типа:

• Переносные – используется по большей части в капитальном строительстве и 
  художественной обработке металла. При резке перемещаются по направляющим, циркульному устройству или разметке.

  – портальные. Особенность портальных станков в том, что лист размещается не на столе, а под ходовой частью каретки. Резаки двигаются в поперечном направлении, а сам портал – в продольном.

  – портально-консольные. Такие станки для резки металла отличаются расположением листа под консольной частью машины, а на самом портале установлено копирующее устройство с ЧПУ.

  – шарнирные –раскрой ведется строго вертикально. Под шарнирной рамой крепится  лист металла для обработки. Рама с резаком установлена на вертикальной колонне.

 

Также, разделяют по типу движения и системе  управления перемещением резака:

• линейные – прямолинейный раскрой;

• фотокопировальные (фотоэлектронные) – фигурный рез по чертежу, где качество раскроя зависит от качества чертежа.

• магнитно-копировальные (электромагнитные) – фигурная обработка по образцу или копиру;

• установки с ЧПУ – позволяет задавать работу на основе электронных карт раскроя, написанных либо сохраненных программ.

 

По объему работ  станки плазменной  резки классифицируют на:

 

• станки для обработки одного листа;

• станки, производящие единовременно несколько резов (полосовой прокат) или же с одним резаком.

 

 

 

По виду обрабатываемого материала:

 

 

 

Конечно, время не стоит на месте, и попытаться разделить станки на более менее четкие категории будет сложно, поскольку, постоянно появляются новые конструкторские предложения от ведущих компаний по производству станков.

К примеру, наш станок последнего поколения FICEP GEMINI, помимо плазменно-кислородной резки, одновременно может похвастаться наличием шпинделя со съемным инструментом, позволяющим проводить достаточно точную мех-обработку (сверление, фрезерование, нарезку резьбы и даже гравировку).

Общие сведения о системах управления и станках с ЧПУ

---

Рекомендуем приобрести:

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек – в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки – в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

---

Под управлением станком принято понимать совокупность воздействий на его механизмы, обеспечивающие выполнение технологического цикла обработки, а под системой управления — устройство или совокупность устройств, реализующих эти воздействия.

Числовое программное управление (ЧПУ) — это управление, при котором программу задают в виде записанного на каком-либо носителе массива информации. Управляющая информация для систем ЧПУ является дискретной и ее обработка в процессе управления осуществляется цифровыми методами. Управление технологическими циклами практически повсеместно осуществляется с помощью программируемых логических контроллеров, реализуемых на основе принципов цифровых электронных вычислительных устройств.

В табл. 8.1 перечислены цели и функции современного многоуровневого устройства ЧПУ (УЧПУ).

Системы ЧПУ практически вытесняют другие типы систем управления.

По технологическому назначению и функциональным возможностям системы ЧПУ подразделяют на четыре группы:

• позиционные, в которых задают только координаты конечных точек положения исполнительных органов после выполнения ими определенных элементов рабочего цикла;
• контурные или непрерывные, управляющие движением исполнительного органа по заданной криволинейной траектории;
• универсальные (комбинированные), в которых осуществляется программирование как перемещений при позиционировании, так и движения исполнительных органов по траектории, а также смены инструментов и загрузки-выгрузки заготовок.
• многоконтурные системы, обеспечивающие одновременное или последовательное управление функционированием ряда узлов и механизмов станка.

Примером применения систем ЧПУ первой группы являются сверлильные, расточные и координатно-расточные станки. Примером второй группы служат системы ЧПУ различных токарных, фрезерных и круглошлифовальных станков. К третьей группе относятся системы ЧПУ различных многоцелевых токарных и сверлильно-фрезерно-расточных станков.

К четвертой группе относятся бесцентровые круглошлифовальные станки, в которых от систем ЧПУ управляют различными механизмами: правки, подачи бабок и т.д. Существуют позиционные, контурные, комбинированные и многоконтурные (рис. 8.1, а) циклы управления.

По способу подготовки и ввода управляющей программы различают так называемые оперативные системы ЧПУ (в этом случае управляющую программу готовят и редактируют непосредственно на станке, в процессе обработки первой детали из партии или имитации ее обработки) и системы, для которых управляющая программа готовится независимо от места обработки детали. Причем независимая подготовка управляющей программы может выполняться либо с помощью средств вычислительной техники, входящих в состав системы ЧПУ данного станка, либо вне ее (вручную или с помощью системы автоматизации программирования).

Программируемые контроллеры — это устройства управления электроавтоматикой станка. Большинство программируемых контроллеров имеют модульную конструкцию, в состав которой входят источник питания, процессорный блок и программируемая память, а также различные модули входов/выходов. Для создания и отладки программ работы станка применяют программирующие аппараты. Принцип работы контроллера: опрашиваются необходимые входы/выходы и полученные данные анализируются в процессорном блоке. При этом решаются логические задачи и результат вычисления передается на соответствующий логический или физический выход для подачи в соответствующий механизм станка.

В программируемых контроллерах используют различные типы памяти, в которой хранится программа электроавтоматики станка: электрическую перепрограммируемую энергонезависимую память; оперативную память со свободным доступом; стираемую ультрафиолетовым излучением и электрически перепрограммируемую.

Программируемый контроллер имеет систему диагностики: входов/выходов, ошибки в работе процессора, памяти, батареи, связи и других элементов. Для упрощения поиска неисправностей современные интеллектуальные модули имеют самодиагностику.

Программоноситель может содержать как геометрическую, так и технологическую информацию. Технологическая информация обеспечивает определенный цикл работы станка, а геометрическая — характеризует форму, размеры элементов обрабатываемой заготовки и инструмента и их взаимное положение в пространстве.

Станки с программным управлением (ПУ) по виду управления подразделяют на станки с системами циклового программного управления (ЦПУ) и станки с системами числового программного управления (ЧПУ). Системы ЦПУ более просты, так как в них программируется только цикл работы станка, а величины рабочих перемещений, т.е. геометрическая информация, задаются упрощенно, например с помощью упоров. В станках с ЧПУ управление осуществляется от программоносителя, на который в числовом виде занесена и геометрическая, и технологическая информация.

В отдельную группу выделяют станки с цифровой индикацией и преднабором координат. В этих станках имеется электронное устройство для задания координат нужных точек (преднабор координат) и крестовый стол, снабженный датчиками положения, который дает команды на перемещение до необходимой позиции. При этом на экране высвечивается каждое текущее положение стола (цифровая индикация). В таких станках можно применять или преднабор координат или цифровую индикацию; исходную программу работы задает станочник.

В моделях станков с ПУ для обозначения степени автоматизации добавляется буква Ф с цифрой: Ф1 — станки с цифровой индикацией и преднабором координат; Ф2 — станки с позиционными и прямоугольными системами ЧПУ; Ф3 — станки с контурными системами ЧПУ и Ф4 — станки с универсальной системой ЧПУ для позиционной и контурной обработки. Особую группу составляют станки, имеющие ЧПУ для многоконтурной обработки, например бесцентровые круглошлифовальные станки. Для станков с цикловыми системами ПУ в обозначении модели введен индекс Ц, с оперативными системами — индекс Т (например, 16К20Т1).

ЧПУ обеспечивает управление движениями рабочих органов станка и скоростью их перемещения при формообразовании, а также последовательностью цикла обработки, режимами резания, различными вспомогательными функциями.

Система числового программного управления (СЧПУ) — это совокупность специализированных устройств, методов и средств, необходимых для осуществления ЧПУ станками. Устройство ЧПУ (УЧПУ) станками — это часть СЧПУ, выполненная как единое целое с ней и осуществляющая выдачу управляющих воздействий по заданной программе.

В международной практике приняты следующие обозначения: NC-ЧПУ; HNC — разновидность устройства ЧПУ с заданием программы оператором с пульта с помощью клавиш, переключателей и т. д.; SNC — устройство ЧПУ, имеющее память для хранения всей управляющей программы; CNC — управление автономным станком с ЧПУ, содержащее мини-ЭВМ или процессор; DNC — управление группой станков от общей ЭВМ.

Для станков с ЧПУ стандартизованы направления перемещений и их символика. Стандартом ISO-R841 принято за положительное направление перемещения элемента станка считать то, при котором инструмент или заготовка отходят один от другого. Исходной осью (ось Z) является ось рабочего шпинделя. Если эта ось поворотная, то ее положение выбирают перпендикулярно плоскости крепления детали. Положительное направление оси Z — от устройства крепления детали к инструменту. Тогда оси Х и Y расположатся так, как это показано на рис. 8.1.

Использование конкретного вида оборудования с ЧПУ зависит от сложности изготовляемой детали и серийности производства. Чем меньше серийность производства, тем большую технологическую гибкость должен иметь станок.

При изготовлении деталей со сложными пространственными профилями в единичном и мелкосерийном производстве использование станков с ЧПУ является почти единственным технически оправданным решением. Это оборудование целесообразно применять и в случае, если невозможно быстро изготовить оснастку. В серийном производстве также целесообразно использовать станки с ЧПУ В последнее время широко используют автономные станки с ЧПУ или системы из таких станков в условиях переналаживаемого крупносерийного производства.

Принципиальная особенность станка с ЧПУ — это работа по управляющей программе (УП), на которой записаны цикл работы оборудования для обработки конкретной детали и технологические режимы. При изменении обрабатываемой на станке детали необходимо просто сменить программу, что сокращает на 80… 90 % трудоемкость переналадки по сравнению с трудоемкостью этой операции на станках с ручным управлением.

Основные преимущества станков с ЧПУ:

• производительность станка повышается в 1,5… 2,5 раза по сравнению с производительностью аналогичных станков с ручным управлением;
• сочетается гибкость универсального оборудования с точностью и производительностью станка-автомата;
• снижается потребность в квалифицированных рабочих-станочниках, а подготовка производства переносится в сферу инженерного труда;
• детали, изготовленные по одной программе, являются взаимозаменяемыми, что сокращает время пригоночных работ в процессе сборки;
• сокращаются сроки подготовки и перехода на изготовление новых деталей благодаря предварительной подготовке программ, более простой и универсальной технологической оснастке;
• снижается продолжительность цикла изготовления деталей и уменьшается запас незавершенного производства.

Станки с ЧПУ — Классификация 203205 — Конструктивные особенности

Классификация по комплексу признаков наиболее полно отражается в общегосударственной Единой системе условных обозначений станков (табл.. 6.1). Она построена по десятичной системе все металлорежущие станки разделены на десять групп, группа — на десять типов, а тип — на десять типоразмеров. В группу объединены станки по общности технологического метода обработки или близкие по назначению (например, сверлильные и расточные). Типы станков характеризуют такие признаки, как назначение, степень универсальности, число главных рабочих органов, конструктивные особенности. Внутри типа станки различают по техническим характеристикам.  [c.281]
Работа отдельных корпусных деталей определяется конструктивными особенностями и служебным назначением смонтированных в них механизмов. Поэтому, чтобы сгруппировать требования, предъявляемые к материалам корпусных деталей, целесообразно произвести классификацию узлов и механизмов машин по техническим условиям и служебному назначению. Классификация механизмов металлорежущих станков приведена в табл. 1.  [c.219]

Установленная в ГОСТ 15940—80 классификация и условное обозначение станков для сборки покрышек содержат значительно больше данных о конструктивных особенностях станков и этим выгодно отличаются от предложенных в работах [12, 13] классификаций и наиболее полно соответствуют классификации, приведенной на рис. 3.1.  [c.72]

Металлорежущие станки являются технологическими машинами и предназначены для обработки материалов резанием с целью получения деталей заданной формы и размеров с требуемой точностью и качеством обработанной поверхности. Металлорежущие станки по классификации ЭНИМСа в зависимости от характера выполняемых работ распределены по группам. Каждая группа включает несколько типов станков, объединенных общими технологическими признаками и конструктивными особенностями (табл. I). Станки одного типа с подобными параметрами и размерами объединены размерным рядом (ряд типоразмеров) (табл. 2). Конкретное конструктивное исполнение станка определенной группы и типоразмера, предназначенного для заданных условий обработки, определяется моделью станка.  [c.8]

В отличие от станков токарной группы, сверлильные станки труднее поддаются классификации по технологическому признаку. Для сверлильных станков наиболее распространенным признаком классификации являются конструктивные особенности станка, согласно которым сверлильные станки принято делить на универсальные, специализированные и специальные.  [c.274]

Очень удобна и наиболее распространена классификация сверлильных станков по конструктивному признаку, учитывающему отдельные их особенности. По конструктивному признаку сверлильные станки принято делить на три группы универсальные, специализированные и специальные.  [c.32]

При разработке типовых технологических процессов автоматизированного производства прежде всего производят классификацию деталей с учетом их конструктивно-технологических особенностей, общности комплекта оборудования, необходимого для изготовления той или иной группы деталей, размерных рядов основных групп станков, применяемых при изготовлении этих деталей.  [c.22]

По степени автоматизации различают станки с ручным управлением, полуавтоматы, автоматы и станки с программным управлением. По числу главных рабочих органов станки делят на одношпиндельные, многошпиндельные, односуппортные, многосуппортные. При классификации по конструктивным признакам выделяются суш,ественные конструктивные особенности (например, вертикальные и горизонтальные гокарные полуавтоматы). В классификации по точности установлены пять классов станков Н — нормальной, П — повышенной, В — высокой, А — особо высокой точности и С — особо точные станки.  [c.284]

Предлагается развернутая классификация станков для сборки покрышек в зависимости от совокупности признаков, главными из которых являются 1) назначение собираемых покрышек 2) конструктивные особенности покрышек 3) метод сборки покрышек (браслетный, послойный, комбинированный) 4) способ сборки (плоский, полуплоский, полудорновый, дорновый) 5) вид сборки покрышек (радиальных) — раздельная и совмещенная сборка 6) тип применяемого сборочного барабана 7) конструктивные особенности барабана 8) способ формирования борта (на вращающемся и на неподвижном барабане) 9) тип или конструктивные особенности механизма формирования борта.  [c.69]

На рис. 3.1 приведена общая (развернутая) классификация станков для сборки покрышек различного назначения. Как следует из рисунка, конструктивные особенности станков для сборки покрышек зависят от многих факторов, доминирующими из которых являются 1) способ сборки (плоский, полуплоский, дорновый, полудорновый) 2) метод сборки (послойный, браслетный, комбинированный) 3) назначение покрышки (легковая,  [c.69]

Классификация. В соответствии с принятой классификацией металлорежущие станки разделяют на группы по характеру выполняемых работ и виду применяемых режущих инструментов. Группы подразделяют на типы и типоразмеры. Деление станков на типы проводят до различным признакам, основными из которых являются технологачес-кое назначение станка расположение главных рабочих органов в пространстве число главных рабочих органов станка степень автоматизации конструктивные особенности. Кроме того, металлорежущие станки класс ифицируют по степени специализации на универсальные, специализированные и специальные по массе и размерам — на обычные, крупные, тяжелые и уникальные по точности — на станки нормальной точности, повышенной точности и прецизионные.  [c.362]

Класхификация металлообрабатывающих станков. Все серийно выпускаемые станки по классификации Экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков (ЭНИМС) разделены на десять групп (табл. 1). В каждую группу входят десять типов станков, подразделяемых по назначению, конструктивным особенностям, универсальности, степени автоматизации, точности, виду применяемого инструмента. Группа О является резервной и ее графы подлежат заполнению по мере необходимости. К группе 4 относят станки для 9лектроэрозионной и электрохимической обработки.  [c.11]

Фрезерные станки в единой системе классификации станков составляют шестую группу, поэтому обозначение (шифр) любого фрезерного станка начинается с цифры 6. Различают две основные группы фрезерных станков 1) общего назначения или универсальные (вертикально-фрезерные, горизонтально-фрезерные, продольно-фезерные) 2) специализированные (шлицефрезерные, шпоночно-фрезерные, карусельно-фрезерные, копировальнофрезерные, резьбофрезерные и др.). По конструктивным особенностям эти станки подра,зделяются на консольные (стол расположен на подъемном кронштейне — консоли), бесконсольные (стол перемещается на неподвижной станине в продольном и поперечном направлениях) и непрерывного действия (карусельные и барабанные).  [c.103]

Станкостроительная промышленность СССР выпускает большое число металлорел ущих станков, различных по назначению, конструкции, технологическим возможностям, специализации, размерам, массе и точности. Для того чтобы было легче один тип станка отличить от другого, ЭНИМСом разработана классификация. Все серийно выпускаемые станки разделены на 10 групп по виду выполняемой обработки или назначению 1) токарные, 2) сверлильные и расточные, 3) шлифовальные, полировальные, доводочные, заточные, 4) комбинированные и физико-химической обработки, 5) зубо- и резьбообрабатывающие, 6) фрезерные, 7) строгальные, долбел ные, протяжные, 8) разрезные и 9) разные. Группа с номером О остается резервной. Кроме того, каждая группа разделена на десять типов по назначению, конструктивным особенностям (компоновке, числу шпинделей и др.), виду применяемого инструмента, степени автоматизации и другим признакам.  [c.26]

Качественные особенности конструктивно-технологических схем агрегатных центроколонных станков. Согласно классификации проф. с. И. Артоболевского [1] принципиальные схемы центроколонных агрегатных станков относятся к технологическим машинам-автоматам второго рода, класса II группы 1 А .  [c.109]

Классификация деталей машин применительно к разработке технологических рядов для возможности обработки с минимальным числом выносных операций непосредственно связана с конструктивными формами и размерами деталей и их отдельных элементов. Соответствующие конструктивные формы и размеры этих элементов дают не только возможность применять револьверные многолезвийные резцы, но и выполнять целый ряд операций с одного установа режущего инструмента, что значительно повышает производительность работы, особенно на токарных станках, и резко сокращает количество применяемых типоразмеров режущего инструмента. Однако внедрению рациональной обработки препятствует большое разнообразие размеров таких основных элементов деталей, как канавки под выход резьбы, закругления в местах сопряжения плоскостей, выточки в резьбе под штуцеры и т. д.  [c.668]

Кроме выбранного метода нарезания резьбы, на конструкцию шпинделя влияют также и методы гюдачи и зажима материала, которые определяют конструкцию внутренней части шпинделя. Методы подачи и зажима материала рассматриваются в следующих параграфах. Конструктивно шпиндель и указанные механизмы представляют собой обычно одну общую группу. Рассмотрение отдельных конструкций шпинделей производим согласно общей технологической классификации станков-автоматов, представленной в гл. П (см. фиг. 68). В автоматах фасонно-продольного точения применяется, как правило, способ 4 нарезания резьбы (метод обгона). Преимущество данного метода — непрерывное вращение шпинделя — особенно важно в автоматах этой группы, так как в них, как известно, шпиндель имеет продольное перемещение и, следовательно, должен иметь возможно более простуго конструкцию.  [c.419]

Классификация станков токарной группы только по технологическим признакам недостаточна вследствие новых возможностей, предоставляемых устройствами ЧПУ в технологическом и конструктивном отношении, поэтому целесообразно использование признаков, отражающих конструктивно-видовые особенности токарных станков, а именно основной конс уктивный признак вспомогательный видовой признак компоновка количество позиций закрепления заготовок число устанавливаемых инструментов вид управления класс точности [20].  [c.361]

---

Станки для гибки листа: классификация, особенности, область применения

Компания «РуСтан» предлагает выбор листогибочных станков, позволяющий удовлетворить потребности производственных предприятий, работающих с листовым металлом. В зависимости от модели эти агрегаты имеют разную конструкцию и сферу применения, потому стоимость варьируется в широком диапазоне. В выборе подходящего станочного оборудования вы можете рассчитывать на профессиональную помощь наших менеджеров.

Описание и назначение

Гибка металла – технологический процесс, в ходе которого металлической заготовке придают необходимую форму. Это становится возможным за счет растяжения внешних и сжатия внутренних слоев. Изначальные размеры сохраняются только вдоль оси изделия.

Гибка выполняется на специальном оборудовании – листогибочных станках. С их помощью производится разнообразная продукция:

• короба;
• уголки;
• отливы;
• замкнутые детали;
• П-образные профили;
• вывески;
• сегменты;
• полки и так далее.

С применением таких агрегатов становится возможной гибка листового металла в разных направлениях, а также изготовление волнового профиля.

Основные преимущества листогибочных станков:

• получение заданных углов без сварного соединения;
• высокий запас прочности изделий;
• отсутствие риска развития коррозии в месте сгиба;
• возможность производства цельных металлоконструкций.

Среди недостатков отмечают высокую стоимость оборудования и сложность работы на ручных станках, но эти недочеты полностью компенсируются высоким качеством получаемой продукции.

Классификация станков

1. Ручные листогибы. Выгодно отличаются компактными весогабаритными параметрами и транспортабельностью. В основном применяются для гибки оцинкованных алюминиевых, медных и стальных листов, а также изделий с лакокрасочным покрытием. Для работы за таким станком оператору специальная подготовка не требуется.
2. Листогибочные машины с электроприводом. Действуют за счет электромеханических приводов. Основные преимущества агрегатов данного типа – энергоэффективность и малошумная работа,
3. Листогибочные гидравлические прессы. Гибка металла осуществляется под действием гидравлических цилиндров.
4. Листогибы с ЧПУ. Все параметры процесса гибки и настройки станка программируются оператором ЧПУ. Подача листа и загиб на заданный угол осуществляются автоматически.
5. Листогибочные кривошипные прессы. Преимущества: высокая производительность, отличное качество деталей, минимальный уровень деформации (за счет жесткой станины), оптимальная стоимость и невысокие эксплуатационные расходы.
6. Вальцы. Их действие основано на обкатке листового металла между вращающимися цилиндрами. В результате лист превращается в округлую деталь.
7. Фальцепрокатные и фальцеосадочные станки.
8. Зиговочные и отбортовочные станки. Позволяют выполнять гибочные работы непосредственно в месте монтажа, потому часто применяются на стройплощадках, в небольших производственных цехах и мастерских.

Популярные марки и модели листогибочных станков

В ассортименте компании «РуСтан» представлено листогибочное оборудование известных отечественных и зарубежных марок. В последнее время особой популярностью среди заказчиков пользуются станки Metal Master (их производство контролируется группой европейских и американских предприятий). Популярные модели:

Не меньшего внимания заслуживает станочное оборудование чешской марки PROMA . Большой модельный ряд, представленный в широком ценовом диапазоне, позволяет удовлетворить потребности любых производств.

Внушительная часть ассортимента представлена продукцией китайских марок: STALEX, WEISS MACHINERY, TRIOD и ЭНКОР КОРВЕТ, а также станки для гибки металла российскими производителями. Отличные эксплуатационные параметры и оптимальная стоимость продукции позволяют этим брендам успешно конкурировать с европейскими и американскими производителями

Классификация и система обозначения станков

Одним из признаков классификации станков служит степень их универсальности. Она характеризует разнообразие деталей и операций, для которых пригоден станок. Чем больше это разнообразие, тем шире технологические возможности станка.

С этой точки зрения все станки разделяются на 4 группы:

Станки общего назначения (широко-универсальные) — токарно-винторезные, вертикально- и горизонтально-фрезерные, вертикально- и радиально-сверлильные, круглошлифовальные и т.п.

Станки общего назначения с повышенной производительностью — токарно-револьверные, токарные автоматы и полуавтоматы, продольно- и карусельно-фрезерные, бесцентро-шлифовальные и др. (менее универсальны, имеют меньший диапазон частот вращения и подач).

Станки определенного назначения (специализированные) — зуборезные, зубофрезерные, токарно-копировальные и т.п. (для операций одного наименования, определенного типа деталей).

Станки специальные — для выполнения только какой-либо одной операции в одном технологическом процессе. Специальные станки разделяются на два вида: обыкновенные специальные и агрегатные.

Наиболее широко агрегатирование применяют для станков сверлильной и расточной групп.

В некоторых случаях специальный станок создают посредством модернизации какого-либо станка другой группы, тогда их называют специализированными. Например, превращает токарный в копировально-фрезерный (для обработки пера лопатки ГТД) и т.п.

В ЭНИМСе была разработана современная классификация металлорежущих станков. В качестве определяющих параметров классификации приняты подетальная и целевая специализация, а также степень автоматизации оборудования.

При описании подетальной специализации систем признано целесообразным использовать вышеизложенную терминологию. По степени автоматизации станки делятся на автоматические, автоматизированные и неавтоматизированные.

Кроме того станки делятся еще на одноцелевые и многоцелевые (этот термин появился вместе со станками с ЧПУ).

Следующим классификационным признаком является точность станков:

• Н — станки нормальной точности — 16К20.
• П — станки повышенной точности, которая обеспечивается повышением качества изготовления и сборки станков нормальной точности — 16К40П, 53А30П.
• В — станки высокой точности (специальная конструкция отдельных узлов и высокие требования к изготовлению, сборке и регулированию станка) — 3У10В.
• А — станки особо высокой точности (более высокие требования к изготовлению, чем в классе В) — 16Б16А, 3У10А.
• С — станки особо точные — мастер-станки (предназначены для изготовления деталей к станкам классов А и В) — 2421С — координатно-расточные.
• Станки классов В, А, С эксплуатируются в помещениях с постоянной температурой и влажностью.

Технологические процессы разрабатывают как при проектировании новых цехов и заводов, так и для действующих цехов. В первом случае ориентируются на станки новейших моделей. Во втором — разрабатывают ТП с учетом имеющегося оборудования.

При выборе оборудования необходимо руководствоваться следующим:

• Технологическое назначение станков — соответствие конкретной операции.
• Габаритами станка, его мощностью и диапазоном режимов его работы.
• Точностью станка и требуемой точностью изготовления детали.
• Объемом выпуска изделий — производительностью станка.
• Стоимостью оборудования.

Более полно изложена номенклатура показателей качества станков в ГОСТ 4.93-83.

Металлорежущие станки в зависимости от вида обработки, делят на девять групп, а каждую группу — на десять типов (под­групп), характеризующих назначение станков, их компоновку, степень автоматизации или вид применяемого инструмента. Группа 4 предназначена для электроэрозионных, ультразвуковых и других станков.

Обозначение модели станка состоит из сочетания трех или четырех цифр и букв. Первая цифра означает номер группы, вторая номер подгруппы (тип станка), а последние одна или две цифры — наиболее характерные технологические параметры станка.

Например:

• 1Е116 означает токарно-револьверный одношпиндельный автомат с наибольшим диаметром обрабатываемого прутка 16 мм;
• 2Н125 означает вертикально-сверлильный станок с наи­большим условным диаметром сверления 25 мм.

Буква, стоящая после первой цифры, указывает на различное исполнение и модер­низацию основной базовой модели станка. Буква в конце цифровой части означает моди­фикацию базовой модели, класс точности станка или его особенности.

Принята следующая индексация моде­лей станков с программным управлением:

• Ц — с цикловым управлением;
• Ф1 — с цифровой индексацией положения, а также с предварительным набором координат;
• Ф2 — с позиционной системой ЧПУ,
• ФЗ — с контурной системой ЧПУ; Ф4 — с комби­нированной системой ЧПУ.

Например:

1. 16Д20П — токарно-винторезный станок повышенной точности;
2. 6Р13К-1 — вертикально-фре­зерный консольный станок с копировальным устройством;
3. 1Г340ПЦ — токарно-револьверный станок с горизонтальной головкой, повышенной точности, с цикловым программным управлением;
4. 2Р135Ф2 — вертикально-сверлильный станок с револьверной головкой, крестовым столом и с позиционной системой числового про­граммного управления;
5. 16К20ФЗ — токарный станок с контурной системой числового программного управления;
6. 2202ВМФ4 — многоце­левой (сверлильно-фрезерно-расточный) гори­зонтальный станок высокой точности с ин­струментальным магазином и с комбиниро­ванной системой ЧПУ (буква М означает, что станок имеет магазин с инструментами).

Специальные и специализированные станки обозначают буквенным индексом (из одной или двух букв), присвоенным каждому заводу, с номером модели станка. Например, мод. МШ-245 — рейкошлифовальный полуавтомат повышенной точности Московского завода шлифовальных станков.

Типы и классификация станков с ЧПУ

Классификация по маршруту обработки

Станки с ЧПУ можно разделить на точечное управление положением, линейное управление и контурное управление в соответствии с режимом относительного движения инструментов и деталей.

1. Контроль точки

Классифицированный режим управления нейтральной точкой для станков с ЧПУ заключается в том, что когда инструмент и заготовка перемещаются относительно друг друга, он будет контролировать только точность перемещения одной точки в другую и не будет учитывать траекторию движения и направление точек соединения.Этот режим управления в основном используется в сверлильных станках с ЧПУ, перфораторах с ЧПУ, координатно-расточных станках с ЧПУ, электросварочных машинах с ЧПУ и т. Д.

2. Линейное управление

В классификации станков с ЧПУ под линейным управлением понимается относительное перемещение инструмента и детали с ЧПУ. Помимо управления точным позиционированием от начальной до конечной точки, необходимо также обеспечить линейное движение резания по параллельной оси координат. Поскольку выполняется только движение линейной подачи параллельно оси координат, сложный контур детали не может быть обработан.Этот режим управления применяется к простым станкам с ЧПУ, фрезерным станкам с ЧПУ и шлифовальным станкам с ЧПУ.

3. Контроль контура

Контроль контура станка с ЧПУ заключается в том, что когда инструмент перемещается относительно заготовки, он может управлять перемещением двух или более осей координат одновременно (мультикоординатная связь). Траектория движения ЧПУ-инструмента может быть пространственной кривой, поэтому он может обрабатывать контур плоской кривой или пространственный контур поверхности. В производстве пресс-форм чаще всего используются такие станки с ЧПУ.Станки с ЧПУ, использующие такой режим управления, включают токарный станок с ЧПУ, фрезерный станок с ЧПУ, шлифовальный станок с ЧПУ и обрабатывающий центр.

Разделено на режим управления сервосистемой

1. Станок с ЧПУ с разомкнутым контуром управления

Низкая цена, низкая точность и стабильность.

2. Станок с ЧПУ с полузамкнутым контуром управления

Высокая точность и стабильность, умеренная цена и наиболее распространенное применение.

3.Станок с ЧПУ с замкнутым контуром управления

Высокая точность, сложная в управлении стабильность и высокая цена.

Классификация по методу обработки

В зависимости от различных методов резки, станки с ЧПУ можно разделить на токарные станки с ЧПУ, фрезерные станки с ЧПУ, сверлильные станки с ЧПУ, расточные станки с ЧПУ, шлифовальные станки с ЧПУ и т. Д. Некоторые станки с ЧПУ станки содержат более двух режущих функций, таких как токарный центр с упором на токарную обработку и с учетом фрезерования и сверления; Расточно-фрезерный обрабатывающий центр с функциями фрезерования, растачивания и сверления, с инструментальным магазином и устройством автоматической смены инструмента (далее – обрабатывающий центр).Кроме того, существуют различные функции и различные типы обрабатывающих станков с ЧПУ, такие как NC WEDM, NC EDM формование, NC лазерная обработка, плазменная резка, газовая резка, формование листов с ЧПУ, пресс с ЧПУ, станок для резки листового металла с ЧПУ, гидравлический станок с ЧПУ. и так далее.

Классификация по типу устройства с числовым программным управлением

1. Аппаратное числовое управление

Ранние устройства с числовым программным управлением в основном относились к типу оборудования с числовым программным управлением (NC), в котором для обработки цифровой информации в основном использовались твердые цифровые логические схемы. .Однако это устройство с числовым программным управлением имеет мало функций, сложную схему и низкую надежность, и от него отказались.

2. Компьютерное числовое управление

В настоящее время основным направлением систем числового управления является микрокомпьютерная система числового управления. Система числового программного управления может быть разделена на систему числового программного управления с одним микропроцессором и систему с числовым программным управлением с несколькими микропроцессорами в зависимости от количества микропроцессоров (ЦП).

Классифицируется в соответствии с функциональным уровнем системы ЧПУ

Система ЧПУ обычно делится на три категории: расширенный тип, универсальный тип и экономичный тип.Фактически, нет точного предела оценок. Эталонные оценочные индексы включают производительность ЦП, разрешение, скорость подачи, количество осей связи, уровень сервопривода, функцию связи и интерфейс человек-машина.

1. Усовершенствованная система ЧПУ

Усовершенствованная система ЧПУ в классификации станков с ЧПУ использует 32-битный или более производительный ЦП, количество осей связи выше пяти осей и разрешение ≤ 0,1 мкм. Скорость подачи ≥ 24 м / мин (разрешение 1) мкм) или ≥ 10 м / мин (разрешение 0.1 мкМ), цифровой сервопривод переменного тока, высокопроизводительный интерфейс связи с картой, сетевая функция и функция трехзначного динамического графического дисплея.

2. Универсальная система ЧПУ

В классификации станков с ЧПУ популярная система ЧПУ использует процессор с 16-битной или более высокой производительностью, количество осей связи меньше пяти осей и разрешение составляет 1 мкм, скорость подачи ≤ 24 м / мин, сервопривод переменного и постоянного тока, интерфейс связи RS232 или DNC (распределенное числовое управление), символьный дисплей ЭЛТ и плоский линейный графический дисплей.

3. Экономичная система ЧПУ

В классификации станков с ЧПУ экономичная система ЧПУ управляется 8-битным ЦП или однокристальным микрокомпьютером. Количество осей связи ниже 3 осей составляет 0,01 мм, скорость подачи составляет 6-8 минут, приводится в действие шаговым двигателем, с простым интерфейсом связи RS232 и отображается трубкой nixie или простыми символами CRT.

Делится на количество осей координат рычажного механизма

1.2-осевой станок с ЧПУ

10. Любые две оси Y и Z интерполируются и связаны, а третья ось подается отдельно, что называется 2,5-осевой связью. Выбирайте в соответствии с шероховатостью поверхности и принципом, согласно которому режущая головка не сталкивается с прилегающей поверхностью Δ 10. При поточной обработке используется обычно фреза со сферическим концом (то есть фреза пальцевая). При обработке криволинейных поверхностей этим инструментом на станках с ЧПУ нелегко столкнуться с соседними поверхностями, и расчет очень прост.Радиус фрезы фрезы со сферическим концом должен быть больше, чтобы улучшить качество обработки поверхности, увеличить жесткость инструмента, отвод тепла и т. Д. Однако радиус фрезы станка с ЧПУ должен быть меньше минимального радиуса кривизны поверхности.

При обработке криволинейной поверхности шаровой фрезой на станке с ЧПУ всегда программируются данные траектории центра инструмента. Поскольку траектория центра инструмента при 2,5-осевой координатной обработке представляет собой плоскую кривую, программирование вычислений несложно, а логическое устройство ЧПУ не является сложным.Его часто используют для черновой обработки с небольшим изменением кривизны и низкими требованиями к точности.

2. Трехосевой станок с ЧПУ

Оси X, y и Z на станке с ЧПУ могут быть интерполированы и связаны одновременно. При обработке криволинейной поверхности с трехкоординатной связью на станке с ЧПУ также обычно используется метод линейной резки. Траектория инструмента NC с трехосевой связью может быть плоской кривой или пространственной кривой. Обработка с трехкоординатным рычажным механизмом часто используется для точной обработки сложных поверхностей.Однако его программный расчет сложен, и используемое устройство ЧПУ должно иметь функцию трехосного рычажного механизма.

3. 4-осевой станок с ЧПУ

Помимо перемещения осей X, Y и Z, станки с ЧПУ также имеют вращение рабочего стола или режущего инструмента. Если на трехкоординатном станке с ЧПУ использовать фрезу со сферической головкой по методу линейной резки, производительность будет низкой, а качество поверхности плохим. Таким образом, цилиндрическая фреза используется для периферийного резания и обрабатывается на четырехкоординатном фрезерном станке, то есть в дополнение к перемещению по трем прямоугольным координатам, чтобы гарантировать, что фреза и поверхность заготовки всегда подходят друг к другу в целом. длины, резак также должен иметь угловую тягу около 01 (или O2).Из-за движения под углом поворота прямоугольная система координат (Y на рисунке) должна совершить дополнительное движение, и программные вычисления являются сложными.

4. 5-осевой станок с ЧПУ

Помимо перемещения осей X, Y и Z, станки с ЧПУ также имеют вращение инструмента и вращение рабочего места. Одна из типичных частей пятикоординатной обработки – пропеллер.

5. Обрабатывающий центр

Библиотека инструментов настроена на фрезерном станке с ЧПУ для хранения различного количества инструментов и инструментов контроля.Программа автоматически выбирается и заменяется в процессе обработки. Функции фрезерования, растачивания, сверления и нарезания резьбы сосредоточены на одном оборудовании, чтобы реализовать обработку нескольких технологических средств.

КЛАССИФИКАЦИЯ СТАНКОВ С ЧПУ | Обработка с ЧПУ

Есть много видов и спецификаций инструментов станка с ЧПУ , и методы классификации различны. Как правило, его можно классифицировать по следующим четырем принципам в зависимости от функций и структуры:

Классификация

по контрольному треку движения станка

(1) Станок с ЧПУ, управляемый точкой и положением

Контроль точек требует только управления движущимися частями станка, чтобы перемещаться из одной точки в другую.

(2) станок с ЧПУ с линейным управлением

(3) Станок с ЧПУ с контурным управлением

Контурное управление Станок с ЧПУ также называется станком с ЧПУ с непрерывным управлением. Его функция управления состоит в том, что он может управлять перемещением и скоростью двух или более координат движения одновременно.

Фрезерный станок с ЧПУ

Соответствующее устройство с числовым программным управлением называется системой с числовым программным управлением контурного управления.

По количеству управляемых осей координат его можно разделить на следующие формы:

1.двухосный рычажный механизм

2. двухосный полунавес

3. трехосевой рычажный механизм:

Трехосевой рычажный механизм обычно делится на две категории: первый – это х / Y / Z рычажный механизм с тремя линейными координатными осями, другой – для фрезерного станка с ЧПУ, обрабатывающего центра и т. Д. Второй предназначен для управления не только координатами двух линий по оси X / Y / Z, но и ось вращения вокруг одного из них.

4. четырехосевое соединение: одновременно управляйте X / Y / Z тремя линейными осями координат и осью координат вращения.

5. пятиосевая связь: помимо управления связью X / Y / Z – трех осей, она также управляет двумя осями a, B и C, которые вращаются вокруг этих линейных осей, формируя одновременное управление связью пяти осей . На этот раз инструмент можно установить в любом направлении пространства.

ФРЕЗЕРНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ с ЧПУ

Классификация по режиму сервоуправления

(1) Станок с ЧПУ с разомкнутым контуром управления

Сервопривод подачи на станках этого типа является разомкнутым.

(2) Станок с замкнутым контуром управления

Сервопривод подачи этого типа станков с ЧПУ работает по принципу управления с обратной связью с обратной связью.

В зависимости от разницы между установочным положением элемента обнаружения обратной связи по положению и используемого устройства обратной связи его можно разделить на два режима управления: полностью замкнутый контур и полузамкнутый контур.

(3) гибридный управляющий станок с ЧПУ

Характеристики вышеуказанных методов управления могут быть выборочно централизованы для формирования гибридной схемы управления.

Классификация по функциональному уровню системы ЧПУ

В зависимости от функционального уровня системы ЧПУ, системы ЧПУ обычно делятся на три категории: низкий, средний и высокий.

(1) резка металла

Относится к использованию токарных, фрезерных, столкновений, развёртывания, сверления, шлифования, строгания и других процессов резки на станках с ЧПУ. Его можно разделить на следующие две категории.

① станки с ЧПУ общего назначения

② обрабатывающий центр

Фрезерование с ЧПУ

(2) формовка металла

Он относится к станку с числовым программным управлением с экструзией, штамповкой, прессованием, волочением и другими процессами формования, обычно используемыми, включая пресс с числовым программным управлением, гибочный станок с числовым программным управлением, гибочный станок с числовым программным управлением, прядильный станок с числовым управлением и т. Д.

(3) специальная обработка

В основном это станок для электроэрозионной обработки с ЧПУ, формовочный станок с ЧПУ, газорезательный станок с ЧПУ, станок для лазерной обработки с ЧПУ и т. Д.

ОБРАБОТКА УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

(4) измерение и чертеж

В основном это три прибора для измерения координат, инструменты для наладки с ЧПУ, плоттер с ЧПУ и т. Д.

KYLT Precision Услуги по обработке с ЧПУ ( фрезерование и токарная обработка услуга), Fast прототипирование , Крепеж / приспособление и изготовление оснастки пластиковые детали для инъекций .Эл. Почта: [email protected] +008615195010186

KYLT CNC Machining Services:

Главная> Услуги по обработке с ЧПУ

Главная> Услуги по обработке с ЧПУ> Услуги по фрезерной обработке с ЧПУ

На главную> Услуги по обработке с ЧПУ> Услуги по токарной обработке с ЧПУ

На главную> Услуги по обработке с ЧПУ> Услуги быстрого прототипирования

На главную> Услуги по обработке с ЧПУ> Услуги по литью под давлением

KYLT Детали, подвергнутые прецизионной обработке с ЧПУ:

Главная> Прецизионные детали с ЧПУ

Главная> Прецизионные детали с ЧПУ> Точные токарные детали с ЧПУ

Главная> Прецизионные детали, обработанные с ЧПУ> Прецизионные фрезерованные детали с ЧПУ

На главную> Прецизионные детали, обработанные с ЧПУ> Обработка алюминия

Главная> Прецизионные детали, обработанные с ЧПУ> Обработка магния

Главная> Прецизионные детали, обработанные с ЧПУ> Обработка меди и латуни

На главную> Прецизионные детали, обработанные с ЧПУ> Обработка стали

Главная> Прецизионные детали, обработанные с ЧПУ> Обработка нержавеющей стали

На главную> Прецизионные детали, обработанные с ЧПУ> Обработка пластмасс

Дополнительная информация о технологии обработки:

На главную> Новости и блог по обработке

ЧПУ – ROBOSANS

CNC расшифровывается как «Computer Numerical Control», режущий станок с компьютерным управлением, на котором установлен шпиндель, который используется для резки различных материалов.Путь инструмента автоматизирован с помощью программного обеспечения, содержащего числовые данные.

Классификация станков с ЧПУ

Станки с ЧПУ можно классифицировать по функциональности, количеству осей и контуру управления:

Функциональность :

Станки

с ЧПУ можно разделить по функциональным характеристикам на типы: фрезерные, токарные, сверлильные, плазменные, шлифовальные. Фрезерные станки с ЧПУ используют вращающийся инструмент для удаления материала с поверхности неподвижной заготовки с целью создания пазов, форм, пазов, карманов и канавок,

Количество осей:

Станки с ЧПУ можно разделить по количеству управляющих осей на: 2-осевые, 2.5-осевые, 3-осевые, 4-осевые и 5-осевые станки с ЧПУ. Ось – это то, что машина движется вдоль / вокруг. Трехосевой станок с ЧПУ перемещается в трех измерениях (X, Y и Z). Это наиболее используемый и более дешевый, чем другие, что делает его типичным для использования любителями. Он используется для фрезерования, сверления, резки и гравировки. Обычно на нем устанавливается режущий инструмент или съемная головка. Типичные области применения – прототипирование печатных плат (PCB), гравировка на таких материалах, как дерево, акрил, кожа, а также лазерная резка акрила или дерева.

Контур управления:

Станки

с ЧПУ можно разделить по контуру управления на замкнутый и разомкнутый.

В замкнутом контуре контроллер отправляет сигнал направления, скорости и ускорения двигателя и возвращает информацию о фактических движениях, вычисляет ошибку (разницу между желаемым и фактическим) и соответственно изменяет сигнал. Обычно в таких высокопроизводительных машинах используются серводвигатели. Его преимущество – точность управления, а недостаток – стоимость.

С другой стороны, в станках с ЧПУ с разомкнутым контуром контроллер определяет желаемый шаг двигателя и сигналы направления и отправляет их на двигатель (обычно шаговый двигатель), и никакие сигналы о фактическом шаге двигателя не возвращаются на контроллер. . Он намного дешевле замкнутого контура, но менее точен.

Классификация ЧПУ

Введение в станки с ЧПУ с его классификацией.

КЛАССИФИКАЦИЯ ИНСТРУМЕНТОВ ДЛЯ СТАНКОВ с ЧПУ

(1) В зависимости от типа движения «Точка-точка и контурные системы» Существуют два основных типа станков, и системы управления, необходимые для использования с ними, различаются из-за основных различий в функциях машины для управления.Они известны как двухточечные и контурные элементы управления.

(1.1) Двухточечные системы Для некоторых станков, например сверлильных, расточных, нарезных станков и т. Д., Резец и обрабатываемая деталь должны быть размещены в определенных фиксированных относительных положениях, в которых они должны оставаться, пока резец выполняет свою работу. Эти машины известны как двухточечные машины, как показано на рисунке 22.1 (a), а оборудование управления для использования с ними известно как двухточечное оборудование управления. Скорость подачи не нужно программировать.В этих станках каждая ось приводится в действие отдельно. В двухточечной системе управления размерная информация, которая должна быть передана станку, будет представлять собой серию требуемых положений двух ползунов. Сервосистемы могут использоваться для перемещения ползунов, и не предпринимается никаких попыток сдвинуть ползуны до тех пор, пока резак не будет втянут назад.

(1.2) Системы контурной обработки (Системы непрерывной траектории) Другой тип станков предполагает перемещение обрабатываемой детали относительно фрезы во время операции резания.Эти станки включают фрезерные, фрезерные станки и т. Д. И известны как контурные станки, как показано на рисунке 22.1 (b), а элементы управления, необходимые для их управления, известны как контурное управление. Станки для контурной обработки также могут использоваться в качестве станков для соединения точка-точка, но их использование будет неэкономичным, если только обрабатываемая деталь не требует стрижки или операции контурной обработки, которая должна выполняться на ней. Эти машины требуют одновременного управления осями. На станках для контурной обработки необходимо постоянно контролировать относительное положение обрабатываемой детали и инструмента.Система управления должна быть способной принимать информацию о скоростях и положениях скольжения машин. Скорость подачи следует запрограммировать.

Рисунок 22.1 (a) Система точка-точка Рисунок 22.1 (b) Контурная система

Рисунок 22.1 (c) Контурные системы

22.2 На основе систем разомкнутого и замкнутого контуров управления

22.2.1 Разомкнутый контур системы: запрограммированные инструкции подаются в контроллер через устройство ввода. Затем эти команды преобразуются контроллером в электрические импульсы (сигналы) и отправляются на сервоусилитель для подачи питания на серводвигатели.Основным недостатком разомкнутой системы является отсутствие системы обратной связи, позволяющей проверить, были ли достигнуты положение и скорость программы. Если на производительность системы влияют нагрузка, температура, влажность или смазка, фактическая мощность может отличаться от желаемой. По этим причинам система с открытым контуром обычно используется в системах точка-точка, где требования к точности не критичны. Очень немногие системы с непрерывным трактом используют управление без обратной связи.

Рисунок 22.2 (c) Система с разомкнутым контуром

22.2.1 Системы с замкнутым контуром: Система с замкнутым контуром имеет подсистему обратной связи для контроля фактического выхода и исправления любых несоответствий с запрограммированным входом. Эти системы используют обратную связь по положению и скорости. Система обратной связи может быть аналоговой или цифровой. Аналоговые системы измеряют изменение физических переменных, таких как положение и скорость, с точки зрения уровней напряжения. Цифровые системы отслеживают изменения выходной мощности с помощью электрических импульсов. Для управления динамическим поведением и конечным положением салазок машины используются различные датчики положения.Большинство систем ЧПУ работают на сервомеханизме по принципу замкнутого контура. Если обнаруживается несоответствие между тем, где должен находиться элемент машины, и тем, где он находится на самом деле, чувствительное устройство подает сигнал приводному устройству о необходимости регулировки, перемещая подвижный компонент в требуемое место. Системы с обратной связью очень мощные и точные, потому что они способны контролировать рабочие условия через подсистемы с обратной связью и автоматически компенсировать любые изменения в реальном времени.

Рисунок 22.2 (d) Система с обратной связью

3) На основе 2, 3, 4 и 5 осевых станков с ЧПУ.

(3.1) 2-х и 3-х осевые станки с ЧПУ: токарные станки с ЧПУ будут поставляться с 2-х осевыми станками. Будет две оси, по которым происходит движение. Седло будет двигаться в продольном направлении по станине (ось Z), а поперечный суппорт будет перемещаться в поперечном направлении по седлу (по оси X). В трехосных станках будет еще одна ось, перпендикулярная указанным выше двум осям. Одновременное управление всеми тремя осями позволяет обрабатывать сложные поверхности.

(3.2) 4- и 5-осевые станки с ЧПУ: 4- и 5-осевые станки с ЧПУ обеспечивают возможности многоосевой обработки помимо стандартных 3-осевых перемещений по траектории. 5-осевой фрезерный центр включает в себя три оси X, Y, Z, ось A, которая представляет собой поворотный наклон шпинделя, и ось B, которая может быть поворотным индексным столом.

Рисунок 22.3 Пятиосевой станок с ЧПУ Важность обработки с более высокими осями: сокращение времени цикла за счет обработки сложных компонентов с использованием одной установки. Помимо экономии времени, может быть достигнута повышенная точность за счет устранения ошибок позиционирования между настройками.Улучшение качества поверхности и стойкости инструмента за счет наклона инструмента для обеспечения оптимального контакта инструмента с деталью в любое время. Улучшенный доступ к подрезам и глубоким карманам. Наклоняя инструмент, инструмент можно сделать перпендикулярно рабочей поверхности, и ошибки могут быть уменьшены, поскольку основная составляющая силы резания будет располагаться вдоль оси инструмента. Обработка с использованием более высоких осей широко используется для обработки поверхностей скульптур в аэрокосмической и автомобильной промышленности.

(3.3) Токарный центр: Традиционные центрально-токарные станки имеют горизонтальные станины.Седло перемещается в продольном направлении, а поперечное скольжение – в поперечном. Хотя инструменты хорошо видны, оператор должен наклониться над стойкой для инструментов, чтобы точно установить их. Концентрация стружки может создавать источник тепла, а в станке могут возникать градиенты температуры. Принимая во внимание вышеизложенное, изменения в конструкции токарных центров привели к размещению седла и поперечного суппорта позади шпинделя на наклонной станине. Стружка падает свободно из-за наклонной конфигурации станины, которая более эргономична с точки зрения оператора. приводные суппорты, суппорты или порталы, входящие в состав станка.Входная мощность может быть электрической, гидравлической или пневматической.

(4.1) Электрические системы: Электродвигатели могут использоваться для управления как позиционирующими, так и контурными машинами. Они могут быть как переменного тока. или постоянного тока двигатель, крутящий момент и направление вращения необходимо контролировать. Скорость постоянного тока. двигателем можно управлять, изменяя напряжение возбуждения или питание якоря. Двигатель с управлением сцеплением может быть от переменного тока. или постоянного тока мотор. Обычно они используются для небольших станков из-за потерь тепла в муфтах.Двигатели с разделенным полем возбуждения представляют собой простейшую форму двигателей, и ими можно управлять в зависимости от станка. Они маленькие и обычно работают на высоких максимальных скоростях, поэтому для них требуются редукторы с высоким передаточным числом. Двигатели с независимым возбуждением используются с системами управления для привода суппортов больших станков.

22.4.2 Гидравлические системы: Эти гидравлические системы могут использоваться с позиционирующими и контурными станками всех размеров. Эти системы могут быть в форме цилиндров или двигателей.Гидравлические двигатели меньше электродвигателей эквивалентной мощности. Существует несколько типов гидравлических двигателей, преимущество использования которых в том, что они могут быть очень маленькими и иметь значительный крутящий момент. Это означает, что они могут быть включены в сервосистемы, требующие быстрого реагирования.

Различные компоненты, относящиеся к станкам с ЧПУ

Любой станок с ЧПУ по существу состоит из следующих частей:

(1.1) Программа обработки детали: Программа обработки детали представляет собой серию закодированных инструкций, которые необходимо произвести отдельно.Он управляет движением станка и включает / выключает вспомогательные функции, такие как вращение шпинделя и охлаждение. Кодированные инструкции состоят из букв, цифр и символов.

(1.2) Устройство ввода программы: Устройство ввода программы – это средство для ввода программы обработки детали в систему ЧПУ. Три наиболее часто используемых устройства ввода программ: считыватель перфоленты, считыватель магнитной ленты и компьютер через интерфейс RS-232-C.

(1.3) Блок управления станком: Блок управления станком (MCU) является сердцем системы ЧПУ.Он используется для выполнения следующих функций: Для чтения закодированных инструкций. Расшифровать закодированные инструкции. Для реализации интерполяции (линейной, круговой и винтовой) для генерации команд движения оси. Для подачи команд движения оси в схемы усилителя для привода осевых механизмов. Получать сигналы обратной связи положения и скорости для каждой оси привода. Для реализации дополнительных функций управления, таких как включение / выключение охлаждающей жидкости или шпинделя и смена инструмента.

(1.4) Система привода: Система привода состоит из схем усилителя, приводных двигателей и шариковых ходовых винтов.MCU подает управляющие сигналы (положение и скорость) каждой оси в схемы усилителя. Управляющие сигналы дополняются для приведения в действие приводных двигателей, которые, в свою очередь, вращают шарико-ходовые винты для позиционирования стола станка.

(1.5) Станок: системы ЧПУ используются для управления различными типами станков. Независимо от того, какой тип станка контролируется, он всегда имеет подвижный стол и шпиндель для управления положением и скоростью. Стол станка управляется по осям X и Y, а шпиндель движется по оси Z.

(1.6) Система обратной связи: Система обратной связи также называется системой измерения. Он использует датчики положения и скорости для непрерывного мониторинга.

Классификация станков с ЧПУ – Знания

В зависимости от функционального уровня системы ЧПУ, системы ЧПУ обычно делятся на три категории: низкие, средние и высокие. Этот метод классификации больше используется в Китае. Границы низкой, средней и высокой передач относительны, и критерии разделения будут разными в разные периоды.На текущем уровне развития различные типы систем ЧПУ можно разделить на категории низкого, среднего и высокого уровня в соответствии с некоторыми функциями и показателями. Средний и высокий классы обычно называют полнофункциональным ЧПУ или стандартным ЧПУ.

⑴ Резка металла

Относится к станкам с ЧПУ, которые используют различные процессы резания, такие как токарная обработка, фрезерование, нарезание, развертывание, сверление, шлифование и строгание. Его можно разделить на следующие две категории.

①Обычные станки с ЧПУ, такие как токарные станки с ЧПУ, фрезерные станки с ЧПУ, шлифовальные станки с ЧПУ и т. Д.

② Обрабатывающий центр Его главная особенность – инструментальный магазин с механизмом автоматической смены инструмента, через который обрабатываемая деталь проходит один раз. После зажима различные инструменты автоматически меняются на одном станке для непрерывного выполнения фрезерования (токарной обработки) ключей, развертывания, сверления, нарезания резьбы и других процессов на одном станке. Центр, токарный центр, сверлильный центр и т. Д.

⑵ Обработка металлов

Относится к станкам с ЧПУ, использующим экструзию, штамповку, прессование, волочение и другие процессы формования.Обычно используются прессы с ЧПУ, гибочные машины с ЧПУ, трубогибочные машины с ЧПУ, прядильные машины с ЧПУ и так далее.

⑶ Специальная обработка

В основном это станки для электроэрозионной резки с ЧПУ, электроискровые станки с ЧПУ, станки для газовой резки с ЧПУ, станки для лазерной резки с ЧПУ и так далее.

⑷ Геодезическая съемка и рисование

Есть три координатно-измерительных прибора, инструменты для наладки инструмента с ЧПУ, плоттеры с ЧПУ и т. Д.

Подробнее: www.shanyicnc.com

Whatsapp: + 86-15966602397 (круглосуточно)

Стационарный номер: (+86) 0531 55535866

Компьютерное числовое управление – обзор

7.2.2 Механизм управления ЧПУ

ЧПУ – это процесс «подачи» набора последовательных инструкций в специально разработанный программируемый контроллер, а затем его использование для управления движениями станка, такого как фрезерный станок, токарный станок или газорезательный станок. Программа указывает фрезу следовать заданной траектории с определенной скоростью шпинделя и скоростью подачи, что приводит к получению заготовки желаемой геометрической формы.

Контроллеры ЧПУ

могут работать в нескольких режимах, включая команду полярных координат, компенсацию резца, линейную и круговую интерполяцию, сохраненную ошибку шага, винтовую интерполяцию, постоянные циклы, жесткое нарезание резьбы и автоматическое масштабирование. Команда полярных координат – это система числового управления, в которой все координаты относятся к определенному полюсу. Положение определяется полярным радиусом и полярным углом относительно этого полюса. Коррекция на режущий инструмент – это расстояние, на которое ЧПУ должно смещать радиус инструмента от запрограммированной траектории.Линейная и круговая интерполяция – это запрограммированный путь станка, который кажется прямым или изогнутым, но на самом деле представляет собой серию очень маленьких шагов по этому пути. Точность станка можно значительно повысить за счет сохраненной компенсации ошибки шага, которая исправляет ошибку шага ходового винта и другие механические ошибки позиционирования. Спиральная интерполяция – это метод, используемый для выполнения отверстий большого диаметра в заготовках. Он обеспечивает высокую производительность съема металла при минимальном износе инструмента. Существуют машинные процедуры, такие как сверление, глубокое сверление, развертывание, нарезание резьбы, растачивание и т. Д., Которые включают в себя серию машинных операций, но задаются одним G-кодом с соответствующими параметрами.Жесткое нарезание резьбы – это функция нарезания резьбы с ЧПУ, при которой метчик подается в заготовку с точной скоростью, необходимой для получения отверстия с идеальной резьбой. Он также должен втягиваться с той же точной скоростью; в противном случае он обрежет отверстие и создаст резьбовое отверстие не в соответствии с заданными параметрами. Автоматическое масштабирование переводит параметры программы ЧПУ, чтобы они соответствовали заготовке.

Многие другие виды производственного оборудования и производственных процессов управляются другими типами программируемых контроллеров ЧПУ. Например, печь для термообработки может быть оснащена контроллером, который будет контролировать температуру и содержание кислорода, азота и углерода в печи и автоматически вносить изменения для поддержания этих параметров в очень узких пределах.

(1) Система координат ЧПУ

Для программирования обрабатывающего оборудования с ЧПУ должна быть определена стандартная система осей, с помощью которой можно указать положение рабочей головки относительно обрабатываемой детали. В ЧПУ используются две системы осей: одна для плоских и призматических деталей, а другая – для деталей с симметрией вращения. Обе системы осей основаны на декартовой системе координат.

Система осей для плоских и призматических деталей состоит из трех линейных осей (x, y, z) в декартовой системе координат, а также трех осей вращения (a, b, c), как показано на рисунке 7.14. В большинстве станков оси x и y используются для перемещения и позиционирования рабочего стола, к которому прикреплена деталь, а ось z используется для управления вертикальным положением режущего инструмента. Такая схема позиционирования подходит для простых приложений с числовым программным управлением, таких как сверление и штамповка плоского листового металла. Программирование этих станков заключается не более чем в задании последовательности координат x – y. Оси вращения a, b и c определяют угловые положения относительно осей x, y и z соответственно.Чтобы отличить положительные углы от отрицательных, используется правило правой руки. Оси вращения могут использоваться для одного или обоих из следующих действий: (1) ориентация обрабатываемой детали для представления различных поверхностей для обработки или (2) ориентация инструмента или рабочей головки под некоторым углом относительно детали. Эти дополнительные оси позволяют обрабатывать детали сложной геометрии. Станки с возможностью вращения оси обычно имеют четыре или пять осей; три линейные оси плюс одна или две оси вращения.Большинству систем ЧПУ не требуются все шесть осей.

Рисунок 7.14. Системы координат, используемые в числовом программном управлении: (а) для плоской и призматической работы и (б) для вращательной работы.

Оси координат для вращательной системы числового программного управления показаны на рисунке 7.14 (b). Эти системы связаны с токарными станками с числовым программным управлением и токарными центрами. Хотя изделие вращается, это не одна из управляемых осей на большинстве этих токарных станков. Следовательно, ось Y не используется.Траектория режущего инструмента относительно вращающейся детали определяется в плоскости x – z, где ось x – это радиальное положение инструмента, а ось z параллельна оси вращения детали.

Программист детали должен решить, где должно располагаться начало системы координат, что обычно основывается на удобстве программирования. После того, как эта исходная точка определена, оператору станка сообщается нулевое положение для перемещения режущего инструмента под ручным управлением в некоторую целевую точку на рабочем столе, где инструмент может быть легко и точно позиционирован.

(2) Управление движением – сердце ЧПУ

Самая основная функция любого контроллера ЧПУ – автоматическое, точное и последовательное управление движением. Все виды оборудования с ЧПУ имеют два или более направления движения, называемых осями. Эти оси точно и автоматически определяют положение заготовки. Как упоминалось ранее, два наиболее распространенных типа осей – это линейная (приводимая по прямому пути) и вращающаяся (приводимая по пути, вокруг которого вращается заготовка).

Вместо того, чтобы вызывать движение ручным вращением кривошипов и маховиков, как это требуется на обычных станках, станки с ЧПУ позволяют приводить в действие серводвигатели под управлением ЧПУ и руководствуясь программой обработки детали.Все параметры движения; тип (быстрый, линейный и круговой), оси для перемещения, количество и скорость (скорость подачи) программируются почти на всех станках с ЧПУ.

На Рис. 7.15 показан вид линейной оси контроллера ЧПУ. В этом случае команда указывает приводному двигателю повернуться определенное количество раз. Вращение приводного двигателя, в свою очередь, вращает шариковый винт, который приводит в движение линейную ось. Устройство обратной связи на противоположном конце шарико-винтовой передачи позволяет контроллеру подтверждать, что заданное количество оборотов имело место.

Рисунок 7.15. Станок с ЧПУ принимает заданную позицию из программы ЧПУ. Приводной двигатель вращается на соответствующую величину, которая, в свою очередь, приводит в движение шарико-винт, вызывая линейное движение оси. Устройство обратной связи подтверждает, что произошло нужное количество оборотов шарико-винтовой передачи.

Хотя это довольно грубая аналогия, то же самое основное линейное движение можно найти в обычных тисках стола. При вращении кривошипа тисков вращается ходовой винт, который, в свою очередь, приводит в движение подвижную губку на тисках.Для сравнения: линейная ось на станке с ЧПУ чрезвычайно точна. Число оборотов двигателя привода оси точно контролирует величину линейного движения вдоль оси.

Все обсуждения до этого момента предполагали, что используется абсолютный режим программирования, в котором конечные точки для всех движений указываются от нулевой точки программы. Конечные точки для движения оси также могут быть указаны в инкрементальном режиме, в котором конечные точки для движений указываются от текущего положения инструмента, а не от нуля программы.Хотя нулевая точка программы должна быть определена тем или иным способом, то, как это делается, сильно различается от одного контроллера ЧПУ к другому. Более старый метод – присвоить программе ноль в программе. С помощью этого метода программист вводит расстояние между нулем программы и начальной позицией станка. Более новый и лучший способ присвоить нулевую программу программе – это смещение в той или иной форме. Производители управления обрабатывающим центром обычно называют смещения, используемые для задания программных смещений нулевой точки крепления.Производители токарных центров обычно называют коррекции, используемые для присвоения нулевой точки программы для каждого корректора геометрии инструмента.

Другие типы движения могут существовать в промышленных приложениях, но три наиболее распространенных типа доступны почти во всех формах оборудования с ЧПУ:

(a)

Быстрое движение или позиционирование. Этот тип движения используется для управления движением с максимально возможной скоростью станка, что позволяет минимизировать непроизводительное время во время цикла обработки.Обычные применения включают перемещение инструмента в положение резания и обратно, перемещение к свободным зажимам и другим препятствиям и вообще любое движение без резания во время выполнения программы.

(б)

Прямолинейное движение. Это позволяет программисту указывать идеально прямую линию и скорость движения (скорость подачи), которая будет использоваться во время движения. Прямолинейное движение может использоваться всякий раз, когда требуется прямое режущее движение, в том числе при сверлении, точении прямого диаметра, торца или конуса, а также при фрезеровании прямых поверхностей.Метод программирования скорости подачи варьируется от одного типа станка к другому, но в целом обрабатывающие центры позволяют задавать скорость подачи только в поминутном формате (дюймы или миллиметры в минуту). Токарные центры также позволяют указывать скорость подачи в формате на оборот (дюймы или миллиметры на оборот).

(c)

Круговое движение. Этот тип движения заставляет станок совершать движения по круговой траектории и используется для создания радиусов во время обработки.Все точки, связанные с подачей для прямолинейного движения, относятся также и к круговому движению.

(3) Интерполяция

Для идеального прямого движения движения по осям x и y должны быть идеально синхронизированы, как показано на рисунке 7.16. Кроме того, если обработка должна происходить во время движения, также должна быть указана скорость движения (скорость подачи). Для этого требуется линейная интерполяция, при которой система управления будет точно и автоматически рассчитать серию очень крошечных отклонений по одной оси, удерживая инструмент как можно ближе к запрограммированной линейной траектории.Станок, кажется, совершает абсолютно прямолинейное движение. Рисунок 7.16 (a) показывает, что на самом деле делает ЧПУ во время линейной интерполяции.

Рисунок 7.16. (a) Интерполяция фактического движения, созданного с помощью линейной интерполяции. (b) На этом рисунке показано, что происходит во время круговой интерполяции.

Аналогичным образом, многие приложения для станков с ЧПУ требуют, чтобы станок мог формировать круговые движения, например, при формировании радиусов на точеных заготовках между торцами и поворотами и радиусов фрезерования на контурах на обрабатывающих центрах.Этот вид движения требует круговой интерполяции. Как и в случае с линейной интерполяцией, система управления сделает все возможное, чтобы создать путь, максимально приближенный к запрограммированному. Рисунок 7.16 (b) показывает, что происходит во время круговой интерполяции.

В зависимости от приложения могут потребоваться другие типы интерполяции на токарных центрах с приводным инструментом. Для токарных центров, которые могут вращать инструменты (например, концевые фрезы) в револьверной головке и имеют ось c для вращения заготовки, удерживаемой в патроне, интерполяция полярных координат может использоваться для фрезерования контуров по периферии заготовки.Это позволяет программисту «выровнять» поворотную ось, рассматривая ее как линейную ось с целью создания команд движения.

(4) Компенсация

Все типы станков с ЧПУ требуют компенсации. Несмотря на то, что все формы компенсации применяются по разным причинам на разных типах станков, они предназначены для непредсказуемых условий, связанных с инструментами. Во многих приложениях пользователь ЧПУ будет сталкиваться с несколькими ситуациями, когда будет невозможно точно предсказать результат определенных проблем, связанных с инструментами, поэтому необходимо использовать ту или иную форму компенсации.

(a) Коррекция длины инструмента

Этот тип позволяет программисту игнорировать каждую длину инструмента при написании программы. Вместо того, чтобы рассчитывать положения по оси Z на основе длины инструмента, программист просто вводит коррекцию на длину инструмента при первом перемещении каждого инструмента по оси Z к заготовке.

Во время настройки оператор вводит значение коррекции на длину инструмента для каждого инструмента в соответствующем смещении. Это, конечно, означает, что инструмент сначала нужно измерить.Если коррекция на длину инструмента используется разумно, инструмент можно измерять в автономном режиме (с помощью измерительного прибора для измерения длины инструмента), чтобы минимизировать время настройки. На рис. 7.17 показан один из популярных методов определения значения коррекции на длину инструмента. При использовании этого метода значение – это просто длина инструмента.

Рисунок 7.17. При коррекции на длину инструмента значение коррекции на длину инструмента сохраняется отдельно от программы. Многие системы ЧПУ позволяют использовать длину инструмента в качестве значения коррекции.

(b) Коррекция радиуса фрезы

Так же, как компенсация длины инструмента позволяет игнорировать длину инструмента, так и компенсация радиуса фрезы позволяет программисту забыть о радиусе фрезы при программировании контуров.Может быть очевидно, что компенсация радиуса фрезы используется только для фрез и только при фрезеровании по периферии фрезы. Программист никогда бы не подумал об использовании компенсации радиуса фрезы для сверла, метчика, развертки или другого инструмента для обработки отверстий.

Без такой компенсации, траектория осевой линии всей фрезы должна быть введена в программу, а движения должны быть запрограммированы в соответствии с точным диаметром фрезы. Это может быть достаточно сложно с простыми движениями, но когда контуры усложняются, такой расчет; становится очень сложно.

При компенсации радиуса фрезы программист может использовать координаты рабочей поверхности, а не траекторию осевой линии инструмента, что устраняет необходимость во многих вычислениях. Стоит отметить, что сейчас речь идет о ручном программировании. Если у вас есть система автоматизированного производства (CAM), она, вероятно, может генерировать траекторию осевой линии так же легко, как траекторию рабочей поверхности.

(c) Размерные коррекции инструмента

Этот тип коррекции применяется только к токарным центрам.Небольшие ошибки неизбежны при установке инструмента. Кроме того, одноточечные токарные или расточные инструменты начнут изнашиваться во время использования. Оба эти фактора напрямую влияют на размер обрабатываемой детали.

Размерные коррекции инструмента (также называемые просто корректорами инструмента) необходимы, чтобы справиться с этими ошибками и упростить определение размеров токарных деталей. Они устанавливаются как часть четырехзначного слова T. Первые две цифры указывают номер станции инструмента, а вторые две цифры указывают номер корректора, который будет установлен.Когда корректор инструмента установлен, система управления фактически сдвигает всю систему координат на величину коррекции – как если бы оператор мог фактически переместить инструмент в револьверной головке на величину коррекции. Каждое размерное смещение имеет два значения; один для x- и один для z-значения. Оператор будет контролировать действия инструмента по обеим осям во время обработки детали.

(d) Другие типы компенсации

Типы компенсации, показанные до этого момента, предназначались для обрабатывающих и токарных центров, но все виды оборудования с ЧПУ также имеют некоторую форму компенсации, чтобы учесть непредсказуемые ситуации.Например, электроэрозионные станки с ЧПУ имеют два вида компенсации; один, называемый смещением проволоки, работает аналогично компенсации радиуса фрезы и удерживает осевую линию проволоки на удалении от рабочей поверхности на длину радиуса проволоки плюс величину переворота. Он также используется для выполнения обрезных (чистовых) проходов с использованием тех же координат.

Станки для лазерной резки также имеют аналогичную функцию компенсации радиуса фрезы, чтобы радиус лазерного луча не попадал на обрабатываемую поверхность.Прессы с ЧПУ компенсируют припуски на изгиб в зависимости от материала и толщины заготовки. Вообще говоря, если пользователь ЧПУ сталкивается с какими-либо непредсказуемыми ситуациями во время программирования, вполне вероятно, что производитель ЧПУ придумал форму компенсации для решения проблемы.

Станки с ЧПУ и классификация станков с ЧПУ

В станках с ЧПУ программы сначала разрабатываются или подготавливаются, а затем передаются на станок с ЧПУ. Согласно программе ЧПУ контролирует движение и скорость станков.Основными частями станка с ЧПУ являются устройства ввода, блок управления станком (MCU), станок, приводная система, дисплей и система обратной связи.

Устройства ввода:

Это устройства, которые используются для ввода программы обработки детали на станке с ЧПУ. Обычно используются три устройства ввода: считыватель перфоленты, считыватель магнитной ленты и компьютер через интерфейс RS-232-C.

Блок управления станком (MCU):

Это сердце станка с ЧПУ.Он выполняет все управляющие действия станка с ЧПУ, различные функции выполняет MCU. Он читает закодированные инструкции, введенные в него. Он декодирует закодированную инструкцию. Он реализует интерполяцию (линейную, круговую и спиральную) для генерации команд движения оси. Он подает команды движения оси в схемы усилителя для привода осевых механизмов. Он получает сигналы обратной связи о положении и скорости для каждой оси привода. Он реализует вспомогательные функции управления, такие как включение / выключение охлаждающей жидкости или шпинделя, а также смена инструмента.

Станок:

Станок с ЧПУ всегда имеет подвижный стол и шпиндель для управления положением и скоростью. Стол станка управляется в направлении осей X и Y, а шпиндель – в направлении оси Z

.

Приводная система:

Приводная система станка с ЧПУ состоит из схем усилителя, приводных двигателей и шарико-ходового винта. MCU подает сигналы (то есть положения и скорости) каждой оси в схемы усилителя.Затем управляющие сигналы усиливаются (увеличиваются) для приведения в действие приводных двигателей. Приведенные в действие приводные двигатели вращают шариковый ходовой винт для позиционирования стола станка.

Система обратной связи:

Эта система состоит из преобразователей, которые действуют как датчики. Ее еще называют измерительной системой. Он содержит датчики положения и скорости, которые непрерывно контролируют положение и скорость режущего инструмента, находящегося в любой момент. MCU принимает сигналы от этих преобразователей и использует разницу между опорными сигналами и сигналами обратной связи для генерации управляющих сигналов для исправления ошибок положения и скорости.

Дисплейный блок:

Монитор используется для отображения программ, команд и других полезных данных станка с ЧПУ.

ПРЕИМУЩЕСТВА СТАНКОВ ЧПУ:

• Сокращение времени выполнения заказа

• Устранение ошибок оператора

905 осмотр

• Точная калькуляция затрат и планирование

КЛАССИФИКАЦИЯ СТАНКОВЫХ ИНСТРУМЕНТОВ OFCNC:

Станки с ЧПУ классифицируются по различным параметрам.Они перечислены в следующих разделах:

1. НА ОСНОВЕ ТИПА ДВИЖЕНИЯ

Существует два основных типа станков, и системы управления, необходимые для использования с ними, различаются из-за основных различий в функциях машины, подлежащие управлению. Они известны как двухточечные и контурные элементы управления.

Некоторые станки, например сверлильные, расточные и нарезные станки и т. Д., Требуют, чтобы фреза и обрабатываемая деталь были размещены в определенных фиксированных относительных положениях, в которых они должны оставаться, пока фреза выполняет свою работу.Эти машины известны как двухточечные. Подача не требует программирования. В этих станках каждая ось приводится в действие отдельно. В двухточечной системе управления размерная информация, которая должна быть передана станку, будет представлять собой последовательность требуемых положений двух суппортов. Сервосистемы могут использоваться для перемещения ползунов, и не предпринимается никаких попыток сдвинуть ползуны до тех пор, пока резак не будет втянут назад.

• Системы контурной обработки (системы непрерывной траектории):

Другие типы станков включают перемещение заготовки относительно фрезы во время операции резания.Эти станки включают фрезерные, фрезерные станки и т. Д. И известны как контурные станки. Контурные станки также могут использоваться в качестве станков для соединения точка-точка, но их использование будет неэкономичным, если только обрабатываемая деталь не требует выполнения на ней контурной операции. Эти машины требуют одновременного управления осями. В контурных станках необходимо постоянно контролировать относительное положение заготовки и инструмента. Система управления должна принимать информацию о скоростях и положениях салазок машины.Скорость подачи следует запрограммировать.

2. НА ОСНОВЕ ТИПА ЦЕЛЕВОЙ СИСТЕМЫ

Запрограммированные инструкции подаются в контроллер через устройство ввода. Затем эти команды

преобразуются контроллером в электрические импульсы (сигналы) и отправляются на сервоусилитель для подачи питания на серводвигатели. Основным недостатком разомкнутой системы является отсутствие системы обратной связи для проверки того, были ли достигнуты положение и скорость программы.Если на производительность системы влияют нагрузка, температура, влажность или смазка, фактическая мощность может отличаться от желаемой. По этим причинам система с разомкнутым контуром обычно используется в системах точка-точка, где требования к точности не критичны.

Системы с обратной связью очень мощные и точные, потому что они способны отслеживать рабочие условия через подсистемы обратной связи и автоматически компенсировать любые изменения в реальном времени. Система с обратной связью имеет подсистему обратной связи для отслеживания фактического выхода и исправления любых расхождений с запрограммированным входом.Эти системы используют обратную связь по положению и скорости. Большинство систем ЧПУ работают на сервомеханизме по принципу замкнутого контура. Если обнаруживается несоответствие между тем, где должен находиться элемент машины, и тем, где он находится на самом деле, чувствительное устройство подает сигнал приводному блоку о необходимости регулировки, перемещая подвижный компонент в требуемое место.