Все частіше на виробництвах металопродукції використовуються верстати з ЧПУ. Застосування програмного управління дозволяє досягати максимально високих показників точності готової продукції та суттєво знизити витрати людського ресурсу, що, в свою чергу, позитивно впливає на продуктивність підприємства. Завдяки ЧПУ комп’ютер управляє сервоприводами, що запускають обладнання в роботу, мінімізуючи, таким чином, необхідність в праці людини. Але застосування ЧПУ не усуває повністю необхідність присутності і включення в роботу оператора – людина як і раніше управляє машиною і контролює хід виконання поставлених перед нею завдань.
Обробка металу із застосуванням числового програмного керування – процес, що дозволяє контролювати всі етапи роботи, включаючи включення і виключення обладнання, швидкість руху механізмів і інші технічні процеси, що впливають на якість і продуктивність техніки. Використання ЧПУ дозволило прискорити процес вирішення завдань і оптимізувати роботу по виконанню масових замовлень.
Сьогодні можна знайти чимало варіантів верстатів з ЧПУ, серед яких:
- 3D принтери;
- фрезерувальні модифікації;
- верстати для лазерної обробки;
- маршрутизатори;
- електроверстати;
- стрічкопильне оснащення та ін.
Спробуємо розібратися докладніше, як працює верстат з ЧПУ і в чому переваги використання такого оснащення.
Особливості роботи верстатів з ЧПУ
Головне завдання для організації належного функціонування обладнання з числовим програмним управлінням – складання програми для обробки деталей. Код ПЗ може бути написаний з нуля або ж складений із застосуванням спеціальної програми – САМ, що перетворює графічні креслення в G-код.
Процес роботи верстата з ЧПУ не містить будь-яких складнощів:
- оператор запроваджує програму в блок управління обладнання;
- БКВ (блок керування верстата) обробляє отриману інформацію, проводить підготовку команд для обладнання і направляє їх в систему приводу;
- приводним механізмом контролюється швидкість і рух елементів верстата при виконанні команд;
- системою зворотного зв’язку контролюються і фіксуються всі дані про роботу обладнання, інформація відправляється назад в БКВ;
- отримані блоком управління сигнали порівнюються з заданими параметрами, при виявленні помилок вони виправляються і відправляються з метою коригування процесу в виконавчий механізм;
- оператор контролює роботу всієї системи за допомогою дисплея пульта управління верстатом.
Як працює ця система на практиці? Процес створення деталі починається з дизайну – створення об’ємної моделі майбутньої продукції. У програмі проектування є можливість вказати всі розміри і параметри деталі з високими показниками точності.
Програмне забезпечення САМ перетворює готову модель в G-код, який і використовується ЧПУ в подальшій роботі.
Етапи роботи верстата з ЧПУ
Подальша робота обладнання (після програмування верстата) включає 2 великих етапи:
- налаштування обладнання;
- виробництво деталі.
Налаштування верстата проводиться поетапно. Перед стартом обладнання необхідно перевірити кількість масла і охолоджувача в обладнанні, переконатися у відсутності в області проведення робіт сторонніх предметів, перевірити роботу компресора для подачі повітря (якщо даний механізм передбачений технологією). Наступний етап – запуск верстата і завантаження всіх інструментів в порядку, зазначеному ПЗ. Деталь фіксується на робочій поверхні із застосуванням лещат або інших, передбачених конструкцією обладнання, інструментів. Інструменти переміщують до верхньої поверхні заготовки і коригують їх положення. Останній крок підготовчого етапу – завантаження програми ЧПУ за допомогою USB-накопичувача.
Після завершення налаштування верстата можна приступати до виробництва деталі. Для початку проводять пробний запуск програми, розміщуючи інструмент на висоті 5 см від заготовки. При відсутності помилок запускається основний цикл роботи, після чого проводиться перевірка характеристик отриманої деталі, порівняння їх із заданими параметрами, при необхідності – коригування. По завершенню роботи деталь витягується з лещат, інструменти знімаються зі шпинделя, верстат вимикається, робоча зона звільняється від зайвих предметів.
Використання верстатів з ЧПУ: переваги
Початок застосування на виробництвах обладнання з числовим програмним забезпеченням дозволив істотно підвищити якість виробничого процесу. В тому числі:
- збільшити швидкість виробництва деталей в середньому в 2 рази;
- скоротити часові витрати на зміну робочого інструменту (верстати з ЧПУ в більшості випадків оснащуються головкою з можливістю зміни насадки);
- поліпшити точність одержуваної продукції, виключивши вплив людського фактора на результат роботи (деталі, виготовлені з ЧПУ, відповідають заданим параметрам з точністю до мікрон);
- підвищити якість готової продукції за рахунок чистоти обробки – завдяки застосуванню ПЗ для контролю руху гідравлічного приводу вдається досягти ефекту полірованої поверхні деталей і уникнути додаткової обробки);
- отримати можливість виконання деталей складної форми та конфігурації;
- скоротити витрати людських ресурсів, зменшивши кількість задіяних в роботі співробітників і оптимізувавши робочий процес (один оператор може обслуговувати одночасно 2-4 верстата без втрати якості роботи).
Величезна перевага використання верстатів з ЧПУ – можливість об’єднання декількох варіантів обладнання в одну складну виробничу мережу, завдяки чому можна налагодити випуск деталей, що вимагають багатопрофільної обробки, на одному конвеєрі