Руководства Что такое ЧПУ?

ЧПУ расшифровывается как числовое программное управление, это тип технологии, позволяющей создавать продукты посредством субтрактивного производства. Проще говоря, ЧПУ - это большое и разнообразное семейство станков, которые в основном управляются компьютерной программой для выполнения задач, которые в противном случае выполнялись бы вручную. Другой общей чертой всех станков с ЧПУ является то, что они могут перемещать свои инструменты как минимум в двух разных направлениях. Направления называются осями, и чем их больше в машине, тем она сложнее. Возможны трёхлинейные оси: X, Y и Z, а также три дополнительные оси вращения: A, B и C.

Как работают станки с ЧПУ?

Все станки с ЧПУ выполняют задачи согласно коду. Этот код сообщает им, как перемещать, вращать и использовать различные инструменты. Код представляет собой пошаговую инструкцию с конкретными координатами и командами, которые станок с ЧПУ может прочитать и выполнить. Для простых операций коды могут быть написаны вручную программистом. Однако более сложные залачи будут трудоёмкими и требуют много времени, поэтому, чтобы ускорить процесс и избежать ошибок, можно использовать систему автоматизированного производства (САПР). САПР - это компьютерное программное обеспечение, используемое для создания кодов для станков с ЧПУ. Обычно это программное обеспечение работает с автоматизированным проектированием (АСУ ТП) объекта, который должен быть изготовлен на станке с ЧПУ. Инженеру нужно только подробно описать операции и рабочие параметры. После того, как код готов, он отправляется на машину, чтобы запустить процесс.

Сервисы ЧПУ в США

Типы станков с ЧПУ

На сегодняшний день существует множество станков с ЧПУ, от маленьких до огромных, со своими собственными специализированными сценариями использования. Некоторые из этих станков созданы только для одной или двух конкретных задач, в то время как другие (например, современные обрабатывающие системы и центры) могут выполнять различные операции, включая даже замену самих инструментов. Тем не менее, следует упомянуть несколько групп широко используемых станков с ЧПУ.

Что такое механический фрезерный станок с ЧПУ?

Важнейшая функция фрезерных станков с ЧПУ проста - снимать материал фрезой. Фрезерная группа станков с ЧПУ предназначена для фрезерования, сверления, нарезания резьбы, чистовой обработки и поворота объекта или блока материала. Он варьируется от простых настольных маршрутизаторов с ЧПУ и плоттеров, которые могут вырезать форму или просверливать отверстие в мягкой пене, до промышленных монстров, способных формировать почти искусственные объекты, применяя различные операции к объекту. Комбинация различных механических режущих инструментов и компьютерных команд позволяет создавать удивительные трехмерные объекты из дерева, металла, воска и многих других материалов. Сложные фрезерные центры с ЧПУ могут даже самостоятельно переключать фрезы для выполнения нескольких операций за один раз. Различные эффекты достигаются за счёт использования подходящей формы, материала мельницы и функции машины.

Что такое токарный станок с ЧПУ или токарный станок?

Токарные станки похожи на фрезерные - они также предназначены для резки и удаления материала. Основное отличие состоит в том, что токарные станки вращают заготовки (обычно горизонтально) во время сверления или резки. Токарные станки с ЧПУ быстро режут объекты, и большинство старых моделей имеют только две оси - X и Z - которых достаточно для конкретных работ. Поскольку и заготовка, и фреза могут вращаться одновременно, режущий инструмент способен выполнять плавный радиально-симметричный разрез по всему цилиндру. 2-осевые токарные станки с ЧПУ широко используются для обработки цилиндрических деталей из материала, для которых требуются симметричные рисунки или изгибы по радиусу. Современные токарные центры могут иметь больше осей или использовать рабочий инструмент для выполнения сложных работ, как показано на видео ниже.

Что такое станок лазерной резки?

Станки с ЧПУ для лазерной резки появились примерно в 1965 году и используются для резки, полировки, плавления и гравировки материалов. Их возможности очень похожи на фрезерные и токарные станки, но решающее отличие заключается в основном инструменте - вместо механических фрез используется лазер. Благодаря системе ЧПУ и оптике лазерный луч направляется через заготовку для выполнения необходимых процессов. Лазеры различаются по типам, мощности и поддержке потока газа. В зависимости от технических характеристик такие машины могут работать с бумагой, акрилом, стеклом, металлами и многим другим. По сравнению с механическими режущими инструментами, лазерные резаки с ЧПУ считаются более простыми в эксплуатации и вызывают меньшее загрязнение материала. Сильные лазеры также могут быть более точными, чем мельница, потому что последняя со временем повреждается или деформируется, тогда как лазеры более выносливы и долговечны. При выполнении некоторых задач лазерные резаки также до 30 раз быстрее традиционных механических пил. Однако некоторым лазерным резакам требуется гораздо больше энергии для работы - это называется подводом тепла и зависит от типа работы, лазера, материала, толщины заготовки и т.д.

Что такое станок плазменный резки?

Невооруженным глазом плазменные резаки с ЧПУ могут показаться очень похожими на лазерные резаки - они также режут и плавят материалы, а их плазменный резак сбоку выглядит как лазерный луч. Однако метод плазменной резки был изобретен позже, и принцип его работы и характеристики немного отличаются. Процесс плазменной резки возможен с электропроводящими материалами, такими как сталь и некоторые другие металлы. Горячая плазма создаётся путем образования электрической дуги в газе, выдуваемом из сопла с высокой скоростью. Машины плазменной резки с ЧПУ потребляют больше энергии по сравнению с их аналогами для лазерной резки. Но в качестве преимущества плазма способна резать более толстые листы металла, в то время как промышленные лазеры, необходимые для той же работы, стоят намного дороже. Некоторые старые плазменные резаки не так точны, как лазеры, но есть более новые модели с улучшенными резаками, которые работают более точно.

Что такое станок кислородно-топливной резки?

Кислородно-топливные резаки с ЧПУ используют технику, которая очень близка к методу плазменной резки - многие современные станки могут даже выполнять оба метода. Рабочими инструментами в станках для газо-кислородной резки являются топливо, газ и кислород. Для начала горелка нагревает металлический материал до температуры воспламенения - самой низкой точки, при которой он может стать воспламеняющимся. В этом состоянии металл может реагировать с прямым потоком кислорода, превращаясь в оксид металла. Обычно кислородно-топливные резаки с ЧПУ продувают струю кислорода на нагретую заготовку, чтобы разрезать её. Фрезы станков кислородно-топливной резки могут оставлять неровные края от порезов, но они отлично подходят для работы с толстыми металлическими блоками - некоторые из них способны резать металл толщиной 40 дюймов (1000 мм).

Что такое станок для электроэрозионной обработки (ЭЭО)?

Электроэрозионная обработка - это обработка, где основным инструментом, с которым работает станок с ЧПУ, являются электрические разряды, которые вызывают появление большого количества искр, что приводит к тому, что некоторые люди предпочитают называть электроэрозионную обработку искровым методом. Электроэрозионные станки обычно имеют два электрода, которые создают между ними разряды - серией таких быстрых «искр» станок удаляет материал с заготовки. Один электрод расположен сверху и называется инструментом, второй электрод лежит под блоком материала и называется заготовкой. Эти две рабочие части разделены жидким диэлектриком. Станки такого типа называются электроэрозионными станками с глубоководом. Также существуют электроэрозионные станки - их инструмент представляет собой проволоку, соединённую с двумя электродами. Используя проволоку, станок с ЧПУ вырезает форму из заготовки в соответствии с загруженным кодом. Электроэрозионные станки с ЧПУ используются для создания прототипов и пресс-форм. Их большим преимуществом является исключительная точность - разрезы могут быть тонкими и почти незаметными в сплошном блоке материала. Электроды, используемые в качестве инструментов в электроэрозионных станках, могут различаться по форме и размеру, что позволяет просверливать отверстия, кривые и формы для различных применений. ЭЭО может работать с различными проводящими (или непроводящими, если они специально настроены) материалами, включая твёрдые и мягкие, которые не могут быть обработаны с помощью других типов технологий ЧПУ. Этот метод также позволяет лучше выполнять мелкомасштабные работы, поскольку режущий инструмент не оказывает избыточного давления.

Напротив, электроэрозионная обработка считается довольно опасной из-за использования жидкостей на масляной основе, которые легко воспламеняются. Этот процесс довольно медленный и энергоёмкий по сравнению с некоторыми другими методами. Инструменты в электроэрозионных станках изнашиваются во время работы, и создание новых электродов для конкретного станка может занять время и деньги.

Что такое станок для гидроабразивной резки?

Как следует из названия, станки для гидроабразивной резки используют воду для удаления материала с заготовки, а также для придания ей формы и резки другой формы. Вода (иногда смешанная с абразивным веществом) течёт под высоким давлением и управляется числовым программным управлением. Этот метод можно использовать также для резки металлов и гранита - с добавлением абразивных материалов для более прочных материалов и чистой воды для резки более мягких структур, таких как дерево, резина и пена. Сложные агрегаты с несколькими осями могут разрезать заготовку во всех трёх измерениях и создавать сложные конструкции. Станки с ЧПУ с водоструйной очисткой обычно не нуждаются в каком-либо нагреве, материале или инструменте, что помогает избежать деформации или загрязнения материала и делает их предпочтительным методом при работе с мягкими материалами.

Какие ещё есть ЧПУ?

Поскольку числовое программное управление - это всего лишь способ автоматизации различных инструментов для различных операций, в настоящее время на рынке доступен широкий спектр машин. Новые инструменты, материалы и методы выполнения определённых задач создают новые станки с ЧПУ, такие как 3D-принтеры и другие. Производители станков также создают индивидуальные блоки и системы с ЧПУ для особых производственных нужд, чтобы автоматизировать почти каждый этап производства. В частности, есть швейные и вышивальные станки с ЧПУ, комплектующие и загрузочные, а также станки для огранки и полировки ювелирных изделий.

Сервисы ЧПУ в США