Обработка с ЧПУ — это производственный процесс, в котором компьютеры выполняют программы, управляющие изготовлением деталей на станках. Эти программы с помощью программного обеспечения могут управлять всем: от движений, которые совершает станок, до скорости вращения шпинделя, включения или выключения охлаждающей жидкости и многого другого. Компьютерный язык, используемый для программирования станков с ЧПУ, называется «G-код». Для облегчения работы g-код редко пишется вручную. Вместо этого для создания g-кода используются инструменты визуального программирования, называемые CAM Software.
Обработанные детали часто выбирают, когда производство должно обеспечивать высокую точность или качество, или когда материалы особенно прочные и труднообрабатываемые.
Существует множество различных видов станков с ЧПУ, включая 3D-принтеры, фрезерные станки, токарные станки, лазеры, водяные струи, электронно-разрядные машины (EDM), маршрутизаторы и многое другое.
Что означает аббревиатура ЧПУ?
Если вы задаетесь вопросом: «Что означает ЧПУ?», то вы пришли по адресу.
Максим Шалугин, директор Артель: «Аббревиатура ЧПУ расшифровывается как «Числовое программное управление». Она является развитием более старого термина «ЧУ», который означает «числовое управление». Оно обозначает идею управления станками с помощью компьютера. Станки с ЧПУ — это своего рода роботы. При использовании более старого термина компьютер не обязательно должен быть задействован. Станок может управляться, например, с помощью перфоленты».
Программы ЧПУ сообщают станку следующие действия:
- с какой скоростью вращать шпиндель,
- с какой скоростью перемещать фрезу,
- направление перемещения фрезы по каждой оси (X, Y и Z для 3-осевого станка, и больше для 4 или 5-осевого станка),
- какую фрезу использовать, если станок оснащен устройством смены инструмента,
- когда включать или выключать охлаждающую жидкость (т.е. распылять охлаждающую жидкость на деталь во время резки),
- и многое другое.
Внедрение твердого сплава для обеспечения гораздо более быстрого резания по сравнению с быстрорежущей сталью стало первым значительным улучшением производительности обработки в отрасли. Замена ручных станков на станки с ЧПУ — второе значительное повышение производительности.
Технология продолжает увеличивать производительность с течением времени.
Что такое станок с ЧПУ и как он работает?
Станки с ЧПУ — это станки с компьютерным управлением. До появления ЧПУ станки управлялись вручную операторами.
На ручном станке оператор управляет станком, вращая маховики. В станках с ЧПУ компьютер управляет сервоприводами, которые управляют станком. По сути, это роботы для обработки. Внедрение новых технологий позволило значительно повысить производительность машин, поскольку станки могли работать автоматически, не требуя постоянного внимания со стороны оператора.
До появления такой автоматизации существовала более простая возможность автоматизации в виде гидравлических трассирующих систем. Такие системы использовали гидравлику для того, чтобы заставить режущие инструменты токарного или фрезерного станка следовать за шаблоном. Существовали также винтовые станки, автоматизированные функции которых механически управлялись кулачками.
Конические приспособления, доступные для многих ручных токарных станков, не отличаются от возможностей гидравлического трассировщика, просто трассировщик способен создавать более сложные шаблоны, чем простые конусы.
Но появление сначала ЧУ, а затем ЧПУ радикально увеличило количество автоматизации, возможной при производстве. В наши дни металлообработка на заказ является наиболее популярным методом обработки материалов, хотя ручная обработка все еще довольно распространена для разовых, ремонтных работ и создания прототипов.
Тех, кто управляет станками с ЧПУ в цехах, называют «операторами ЧПУ», а тех, кто пишет программы для автоматизации производства, — «программистами ЧПУ».
Станок с ЧПУ выполняет так называемые «программы обработки деталей», которые написаны на специальном языке под названием «G-код». Программа детали в g-коде может быть либо закодирована напрямую, либо может быть использовано программное обеспечение CAM для преобразования чертежа детали в g-код. CAD — это «автоматизированное проектирование», программное обеспечение, используемое для создания чертежей деталей, которые мы изготавливаем.
Точность станков с ЧПУ в значительной степени зависит от качества станка. Станки, рассчитанные на очень высокую точность, должны быть очень высокого качества и поэтому довольно дороги.
