Все чаще на производствах металлопродукции используются станки с ЧПУ. Применение программного управления позволяет достигать максимально высоких показателей точности готовой продукции и существенно снизить затраты человеческого ресурса, что, в свою очередь, оказывает положительное влияние на производительность предприятия. Благодаря ЧПУ компьютер управляет сервоприводами, запускающими оборудование в работу, минимизируя, таким образом, необходимость в работе человека. Но применение ЧПУ не устраняет полностью необходимость присутствия и включения в работу оператора – человек по прежнему управляет машиной и контролирует ход выполнения поставленных перед нею задач.
Обработка металла с применением числового программного управления – процесс, позволяющий контролировать все этапы работы, включая включение и выключение оборудования, скорость движения механизмов и другие технические процессы, оказывающие влияние на качество и производительность техники. Использование ЧПУ позволило ускорить процесс решения задач и оптимизировать работу по выполнению массовых заказов.
Сегодня можно найти немало вариантов станков с ЧПУ, среди которых:
- 3D принтеры;
- фрезеровочные модификации;
- станки для лазерной обработки;
- маршрутизаторы;
- электростанки;
- ленточнопильное оснащение и пр.
Попробуем разобраться подробнее, как работает станок с ЧПУ и в чем преимущества использования такого оснащения.
Особенности работы станков с ЧПУ
Главная задача для организации правильной работы оборудования с числовым программным управлением – составление программы для обработки деталей. Код ПО может быть написан с нуля или же составлен с применением специальной программы – САМ, преобразовывает графические чертежи в G-код.
Процесс работы станка с ЧПУ не содержит каких-либо сложностей:
- оператор вводит программу в блок управления оборудования;
- БУС (блок управления станка) обрабатывает полученную информацию, проводит подготовку команд для оборудования и направляет их в систему привода;
- приводным механизмом контролируется скорость и движение элементов станка при выполнении команд;
- системой обратной связи контролируются и фиксируются все данные о работе оборудования, информация отправляется обратно в БУС;
- полученные блоком управления сигналы сравниваются с заданными параметрами, при обнаружении ошибок они исправляются и отправляются с целью корректировки процесса в исполнительный механизм;
- оператор контролирует работу всей системы посредством дисплея пульта управления станком.
Как работает эта система на практике? Процесс создания детали начинается с дизайна – создания объемной модели будущей продукции. В программе проектирования CAМ есть возможность указать все размеры и параметры детали с высокими показателями точности.
Программное обеспечение САМ преобразовывает готовую модель в G-код, который и используется ЧПУ в дальнейшей работе.
Этапы работы станка с ЧПУ
Дальнейшая работа оборудования (после программирования станка) включает 2 больших этапа:
- настройка оборудования;
- производство детали.
Настройка станка производится поэтапно. Перед стартом оборудования необходимо проверить количество масла и охладителя в оборудовании, убедиться в отсутствии в области проведения работ посторонних предметов, проверить работу компрессора для подачи воздуха (если данный механизм предусмотрен технологией). Следующий этап – запуск станка и загрузка всех инструментов в порядке, указанном ПО. Деталь фиксируется на рабочей поверхности с применением тисков или других, предусмотренных конструкцией оборудования, инструментов. Инструменты перемещают к верхней поверхности заготовки и корректируют их положение. Последний шаг подготовительного этапа – загрузка программы ЧПУ посредством USB-накопителя.
После завершения настройки станка можно приступать к производству детали. Для начал проводят пробный запуск программы, размещая инструмент на высоте 5 см от заготовки. При отсутствии ошибок запускается основной цикл работы, после чего проводится проверка характеристик полученной детали, сравнение их с заданными параметрами, при необходимости – корректировка. По завершению работы деталь извлекается из тисков, инструменты снимаются со шпинделя, станок выключается, рабочая зона освобождается от лишних предметов.
Использование станков с ЧПУ: преимущества
Начало применения на производствах оборудования с числовым программным обеспечением позволило существенно повысить качество производственного процесса. В том числе:
- увеличить скорость производства деталей в среднем в 2 раза;
- сократить временные затраты на смену рабочего инструмента ( станки с ЧПУ в большинстве случаев оснащаются головкой с возможностью смены насадки);
- улучшить точность получаемой продукции, исключив влияние человеческого фактора на итог работы (детали, изготовленные с ЧПУ, соответствуют заданным параметрам с точностью до микрон);
- повысить качество готовой продукции за счет чистоты обработки – благодаря применению ПО для контроля движения гидравлического привода удается достичь эффекта полированной поверхности деталей и избежать дополнительной обработки);
- получить возможность выполнения деталей сложной формы и конфигурации;
- сократить затраты человеческих ресурсов, уменьшив количество задействованных в работе сотрудников и оптимизировав рабочий процесс (один оператор может обслуживать одновременно 2–4 станка без потери качества работы).
Огромное преимущество использования станков с ЧПУ – возможность объединения нескольких вариантов оборудования в одну сложную производственную сеть, благодаря чему можно наладить выпуск деталей, требующих многопрофильной обработки, на одном конвейере