Основные достоинства оборудования с числовым программным управлением. Описание основных преимуществ станков с чпу

2013/09/11

Токарно-фрезерные станки подходят для изготовления деталей для машиностроительной и приборостроительной областей, а также для обработки деревянных изделий для производств по выпуску мебели. Их используют всюду, где нужно обработать метал, камень или дерево.

Фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерный станок с ЧПУ – это автоматизированное, высокотехнологическое оборудование, с помощью которого осуществляется нарезка на деталях внешней и внутренней резьбы, раскройка материала, обработка профилей.Он подходит для любого предприятия, где требуется обработка и придание нужной формы деталям.

Конструкция почти не отличается от таких же станков без данной системы. Но они имеют горизонтальное и вертикальное положение шпинделяи отличаются количеством координатных перемещений фрезерного стола, которое зависит отмощности оборудования. Также они могут быть одно-и много инструментными.Инструменты в шпиндель могут крепиться как автоматически, так и вручную. Процесс управления осуществляется в двухмерном или трехмерном пространствах. Последние,обычно используется в самолето- и вертолетостроении, то есть там, где требуется высокая точность деталей. В станках данного вида используют двигатели разной мощности. Их мощность зависит от требований заказчика, с помощью которых достигается оптимальное соотношениекачества деталей и количества затраченной электроэнергии.

В зависимости от компоновки токарно-фрезерные станки с ЧПУ подразделяют на группы:

1. Вертикально-фрезерные;
2. Продольно-фрезерные;
3. Консольно-фрезерные;
4. Инструментальные широкоуниверсальные.

Преимущества фрезерных станков:

• Удобное управление процессом
• Высокая производительность
• Не обязательное привлечение оператора
• На одном станке можно обрабатывать разные материалы
• Мульти функциональность.

Токарные станки с ЧПУ

Токарные станки используют для сверления, растачивания, точения, торцевания, отрезания, а также гравирования, фрезерования и маркировки (на токарно-фрезерных станках с ЧПУ), то есть там, где нужна обработка внешних и внутренних заготовок и деталей.

Главным отличием токарных станков с ЧПУ от управляемых вручную является то, что основные их части двигаются с помощью электроники, которая состоит из системы приводов, двигателей и программного управления. Они оснащены револьверными головками с функцией замены инструментов. Головки, в свою очередь, снабжаются осью С и механизмом приводов инструмента, что превращает их в обрабатывающие центры с ЧПУ, с помощью которых осуществляется фрезеровка, гравировка и т.д.

Отличительные свойства токарно-винторезного станка с ЧПУ:

• Гибкость при изготовлении (смена программы при работе с другим материалом, при этом уже проверенную программу можно использовать в любое время)
• Больший период наработки на отказ. Достигается за счет наличия шарико-винтовых передач и системы смазки направляющих.
• Высокая частота ЧПУ обработки и точность исполнения (с помощью одной программы можно выпустить несколько тысяч изделий необходимого качества и формы)
• Высокая автоматизация производства. Станки работают почти автономно, при этом качество остается неизменным. Оператору нужно только снимать/устанавливать детали, менять инструмент и т.п.Хватит одного человека, чтобы контролировать ряд станков с ЧПУ.

Стоит отметить, что благодаря автоматизации процесса работы на токарных станках с ЧПУ можно точнее определить время, необходимое на обработку нужной партии заготовок, а значит максимально эффективно использовать токарное оборудование. Также при обдуманной эксплуатации и небольших объемах производства,

Фото из открытых источников

Современные станки, оснащенные числовым программным управлением во многом превосходят оборудование с ручным управлением. Они обеспечивают повышение производительности на производствах в различных сферах: металлообрабатывающей, деревообрабатывающей и т.д.

Станки с ЧПУ используются для проведения шлифовальных, фрезерных, штамповочных, сверлильных, гравировальных и других операций.

Какие преимущества дает использование станков ЧПУ

Заметные темпы роста производительности в условиях максимальной автоматизации производства. Производство, полностью оборудованное станками с числовым программным управлением без использования ручных станков, позволяет сократить временной период, необходимый для изготовления готовых деталей.

1) ЧПУ станки обладают высокой производительностью. Например , по производительности в 6 раз эффективнее чем станки с ручным управлением.

Уменьшение числа работников на производстве, снижение затрат на заработную плату. Устройства оснащены системами автоматической настройки и самостоятельной диагностики, что упраздняет должность наладчика и сокращает число штата, задействованного в производственном процессе.

2) Увеличение точности производимых заготовок и изделий. Станки с ЧПУ используют в различных сферах, в том числе там, где необходимо получение максимально соответствующих оригиналу деталей, и при изготовлении дорогостоящих заготовок – в медицинской сфере, самолетостроении и т.д. Классы точности в РФ маркируются от Н (нормальная точность) до С (особая точность станков).

3) Уменьшение затрат на проектирование и производство технической оснастки. Современные модели станков с ЧПУ оснащены понятным интерфейсом с прямым подключением к компьютерам и информационным сетям предприятий. Это приводит к упрощению управления оборудованием и ускоряет проектировочный процесс и процесс производства заготовок.

4) Многозадачность. Один станок с ЧПУ способен выполнить несколько задач, заменяя от 2 до 6 станков с ручным управлением, что избавляет от необходимости перемещения заготовок между различным оборудованием. Это сокращает временные затраты, и позволяет в сжатые сроки получить готовую деталь.

5) Уменьшение времени для работ по пригонке детали в процессе сборки. Детали производятся по одинаковой программе, что делает их взаимозаменяемыми.

Использование станков с ЧПУ целесообразнее применения станков с ручным управлением благодаря повышению производительности при уменьшении отходов производства и бракованных деталей.

Станки с числовым программным обеспечением по праву считаются одним из важнейших изобретений последних лет в производственной сфере. Благодаря их появлению мощности предприятий возросли весьма значительно, возросло качество изделий, в то время как их себестоимость снизилось. Как следствие, прибыль производителей, обладателей станков ЧПУ (или станков CNC - Computer Numerical Control (англ.)) ощутимо возросла.

Человеческий фактор сведен к минимуму

В настоящее время необходимость вмешательства оператора станка минимальна. Станки ЧПУ работают на автономной основе. Функции оператора в основном связаны с подготовительными и финальными мероприятиями. Речь идет установке детали, ее снятии и т. п. В нынешних реалиях одному работнику по силам управлять несколькими станками одновременно.

Кроме того, повысились функциональные возможности станков. Для обработки различных деталей нужно просто подобрать соответствующую программу.

На принципиально иной уровень вышла и точность обработки элементов. Теперь можно выпускать сотни и тысячи одинаковых деталей. К тому же, обработке подлежат и такие детали, которые обычным станкам были не по зубам.

Производственный фонд предприятий нуждается в модернизации и обновлении. Желательная периодичность (в том числе

ЧПУ - числовое программное обеспечение позволяет осуществлять процесс изготовления деталей на всевозможных промышленных станках в автоматическом режиме. Кроме того, программное обеспечение ведёт непрестанный контроль над каждой производственной фазой - оператору таких станков остаётся только вовремя менять заготовку, проверять параметры готовой детали и при необходимости вносить в работу программы коррективы.

Как правило, станки с ЧПУ используются в серийном и массовом производстве однотипных деталей. Программным обеспечением могут оснащаться практически все виды станочного оборудования - его устанавливают на токарные станки, фрезерные, шлифовальные, прессы, металлорежущие станки и даже заточные.

На предприятиях ЧПУ позволяет добиться массы преимуществ в выпуске продукции:

• Во-первых, скорость производства деталей увеличивается чуть ли ни вдвое. Достигается это за счёт обработки детали с одной или двух установок. Кроме того, сокращается время на смену инструмента - как правило, станки с ЧПУ оборудуются автоматической револьверной головкой, которая в процессе работы может менять режущий инструмент. Такая обойма инструмента может вместить в себя до 12 инструментов различного назначения.
• Во-вторых, точность обработки деталей. Компьютерное управление станком максимально исключает негативные последствия от вмешательства в процесс обработки человеческого фактора. Обработка деталей на станках с ЧПУ выполняется с точностью до микрон.
• В-третьих, чистота обработки. Гидравлический привод под чётким контролем программного обеспечения станка движется с заданной скоростью настолько плавно, что при определённых настройках законченная деталь выглядит как полированная.
• В-четвёртых, на станках с ЧПУ возможна быстрая обработка деталей сложной конфигурации. Станок методично, шаг за шагом, отрабатывает каждый пункт введённой в него программы - преградой на пути к достижению цели может стать только испорченный инструмент или внезапно пропавшее электричество.
• В-пятых, станки с ЧПУ дают возможность задействовать в производстве меньшее количество людей. Нормальным подходом к автоматизированному производству считается обслуживание одним оператором от двух до четырёх станков - всё зависит от длительности обработки детали. Если полный цикл обработки изделия длится в течение 10-15 минут, то оператор вполне в состоянии обслуживать 2-3 станка.

Но наиболее значительным преимуществом станков с ЧПУ является возможность объединения их в сложный производственный конвейер, который за счёт использования станков разного назначения позволяет наладить производство сложных изделий от начала и до конца.

Одним из главных достижений эволюции систем управления технологическим оборудованием является создание многофункциональных станков с ЧПУ. Такие станки представляют собой токарные и фрезерные устройства, оснащенные числовым программным управлением для автоматизированного выполнения разнообразных операций технологического процесса. Первые многофункциональные станки с ЧПУ появились на российских предприятиях относительно недавно. Однако всего за несколько лет это оборудование прочно обосновалось на производственных заводах нашей страны. Данное явление, прежде всего, обусловлено преимуществами такого оборудования.

Преимущества и особенности станков с ЧПУ

В первую очередь, стоит отметить высокий уровень производительности этого оборудования. По сравнению с аналогами с ручным управлением уровень производительности многофункциональных станков с ЧПУ выше в 2-4 раза. Благодаря автоматизации технологического процесса, станки с числовым программным управлением отличаются высокой точностью обработки материалов. Соответственно, подобные устройства позволяют значительно снизить процент брака. Этот аспект очень важен как при серийном, так и при единичном производстве. Помимо этого, автоматизация технологических процессов освобождает пользователя от необходимости осуществления многочисленных расчетов. Таким образом, роль оператора в техпроцессе сводится к минимуму. Естественно, это способствует повышению уровня безопасности всего производственного процесса. Более того, промышленные предприятия, оснащенные станками с ЧПУ, имеют возможность перенести подготовку производства в сферу инженерного труда.

Среди других достоинств такого оборудования следует выделить уменьшение запаса незавершенного производства и снижение продолжительности цикла изготовления новых деталей. Благодаря всем вышеперечисленным плюсам многофункциональных устройств, эффективность производства увеличивается в несколько раз.

Популярные модели станков с ЧПУ

На сегодняшний день одним из наиболее популярных вариантов станка с ЧПУ являются многофункциональные токарные центры Force One FCL. Данные устройства, оснащенные противошпинделям, дают возможность обрабатывать детали с двух сторон. Существует две модификации обрабатывающего токарного центра Force One FCL – с одной и 2-мя револьверными головками.

Среди других популярных вариантов данного оборудования стоит отметить многофункциональные обрабатывающие центры Leadwell T и Sun Firm Mashinery SFM.

Станки с ЧПУ — www.irlen.ru