Вторник, 17 Октябрь 2017 13:33

Управление станком с ЧПУ

Автор 
Оцените материал
(5 голосов)
Управление станком с ЧПУ

Управление станком что это такое ? Станок с помощью команд выполняет работу, что способствует выполнению определённых действий и выполняет определённый технологический процесс обработки (сказано утрировано, но отражает суть).

 

 

Программирование станка с ЧПУ, это процесс в ходе которого, станок получает определённую задачу, на обработку какого-либо изделия. Эта задача (программа), загружается (устанавливается) в систему оборудования (стойку ЧПУ).

Система обеспечивающая работу этой задачи называется, системой управления ЧПУ. Процесс ввода этой программы в стойку заносится при помощи всевозможных электронных носителей, всевозможные диски или дискеты, USB носители, магнитные ленты и все- возможные перфоленты(перфокарты) .

 

Управление механизмами станка может происходить с помощью точек обозначенных на координатах станка. Координата точки отвечает за расположение инструмента (исполнительного механизма) по окончанию им определённых манипуляций. Этот метод используется на сверлильных, координатно-расточных, расточных станках с использованием позиционной системы.

 

Если используются траектории для перемещения исполнительных механизмов без размыкания по контуру траектории, то такой метод называется «непрерывная система управления» или контурная. Она применяется на круглошлифовальных, фрезерных и токарных станках.

 стойка ЧПУ

Но так же система УП допускает совмещение как контурных так и по точкам, вместе. Комбинация совмещения называется универсальной. И применима к станкам объединяющем фрезерные, токарные, сверлильные операции вместе.

 

Многоцелевые станки с универсальной системой ЧПУ

 

Есть вариант управления несколькими механизмами и узлами станка сразу. Этот вид управления станком применяется к бесцентровыми круглошлифовальным станки.

 

Расположение системы координат в станках с ЧПУ можно определить по правилу правой руки (большой палец указывает положение оси Х, указательный палец указывает на ось Y, средний палец указывает на ось Z .

Так же и ввод самой программы отличается друг от друга. Ввод управляющей программы происходит непосредственно на станке при изготовлении первой партии деталей или изготовление экспериментального образца. Ввод программы может происходить вне места нахождения станка с помощью ЭВМ по сети.

За управление электроавтоматикой станка отвечают программируемые контролеры . Это конструкция состоящая из нескольких модулей. (источник питания, программируемая память и процессорный блок, всевозможные модули входов и выходов. Контролеры имеют разные типы памяти для хранения программы станка. Так же контролер проводит диагностику ошибок в работе процессора, батареи, памяти, входов и выходов.

 

Программное управление бывает с цикловым и с числовым управлением.

Рассматривая цикловую систему увидим что система проста. Она программирует определённый цикл обработки, режим обработки, смену инструмента, задаёт величину перемещения органов станка (исполнительных) с помощью ограничителей упоров.

Цикловая система, является системой замкнутого типа, способна менять последовательность включения аппаратуры. Электрика, гидравлика, пневматика может включатся не по очереди. Система не сложная в конструкции, проста в обслуживании имеет низкую стоимость, но трудоёмкая в размерной наладки упоров и кулачков. Применяется в серийном, крупносерийном, массовом производстве. Используется на токарно-фрезерных, токарно-револьверных, вертикально-сверлильных и агрегатных станках.

Числовая система и геометрические перемещения задаются с помощью носителей программы (заданной в алфавитно-цифровом коде). Программа отвечает за движение исполнительных органов, скорость перемещения этих органов, за последовательность цикла обработки, режимы резания.

 

Универсальные системы ЧПУ

Они используются на разных станках обеспечивая при этом все виды интерполяции. Линейная, круговая, параболическая и др .

Основным режимом работы устройства ЧПУ - автоматический режим .

С помощью программоносителя задаётся программа для работы исполнительных органов. Программоноситель содержит технологическую и геометрическую информацию. Технологическая информация — содержит данные о поочерёдности ввода в работу различных инструментов, изменении режимов резания, о подачи СОЖ. Геометрическая информация — отвечает за конфигурацию детали, размеры , положение инструмента в пространстве.

 

 стойка ЧПУ

Особенности выполнения различной механической обработки на станках с ЧПУ

 

С появлением требований к высокой точности изготовления деталей, качеству поверхностей, высокой шероховатости и увеличению широкой номенклатуры деталей привело к массовому замещению универсальных станков станками оснащенными ЧПУ.

Станки с ЧПУ способны на изготовление сложнейших деталей, независимо от степени сложности, конфигурации и требованию к высокому качеству изделий. Такое оборудование обладает и очень высокой производительностью. Что позволяет получать бесперебойно качественную продукцию. Из чего следует что при использовании оборудования с ЧПУ нужно как можно больше по максимуму использовать его технические возможности, при проектировании технологического процесса следует учитывать возможности и ограничения оборудования. При использовании станков с ЧПУ обработка детали расширяется по всему спектру: токарная, фрезерная обработка, сверление. Всевозможные растачивание внутренних, наружных поверхностей.

Обработка фаски и нарезание различных резьб, зенкерование, развёртывание, все это возможно на таком станке при решении сложных задач. Исключая при этом дальнейшие слесарные доработки. Так как станок оснащают инструментальной наладкой с перечнем всех нужных инструментов для изготовления определённой детали, как режущих так и вспомогательных, то инструменты могут быть стандартные и специального изготовления. При токарной обработке ЧПУ позволяет за один установ детали производить: наружную черновую, внутренняя черновую, далее чистовую наружную и внутреннюю, изготовление резьбы, отрезку. Обрабатывать тела вращения многоступенчатой формы и различной конфигурации.

 

Что касается фрезерных станков с ЧПУ, то они имеют огромные преимущества перед другим фрезерным оборудованием. Фрезерные станки считаются самым ходовым оборудованием на данный момент, независимо от отрасли применения, будь то как металло обработка так и дерево обработка. Всё мебельное производство полностью зависит от фрезерных станков.

С приходом ЧПУ появилась возможность для обработки таких новых материалов как МДФ и древесины различных пород и различной степени твёрдости. Есть возможность для обработки 3D резьбы. Станки очень удобны в управлении, программировании и отладки. Детали на выходе имеют максимальную точность по габаритам, так как возможна много координатная обработка. Станки высокоскоростные, с большим ресурсом работы.

На фрезерных станках с многокоординатной осью, одновременно возможна как вертикальная, так и горизонтальная обработка, фрезерование различных выступов, уступов с применением росточного и концевого инструмента. При выполнение гравировальных работ главное достоинство этих станков -это высокая скорость и точность.

 современное ЧПУ

Преимущество и недостатки различных видов технологического оборудования с ЧПУ

Станки предыдущего поколения не имеющие систему ЧПУ имели такие недостатки как не точность в обработки, не точность в габаритных пропорциях. Станки имели достаточно большую кинематическую схему. Рабочий труд имел выматывающий процесс, так как производство требовало повышенного внимания со стороны обслуживающего персонала. С приходом станков с ЧПУ производство в корне изменила свою структуру. В место нескольких моделей станков на их место пришёл один обрабатывающий центр с ЧПУ. Сокращается число рабочих на станках. Так основной рабочий процесс выполняет сама машина, а человек выполняет в основном вспомогательную обслуживающую функцию. Что в корне снижает трудоёмкость самого процесса производства. Быстрее стала происходить настройка станка, что очень ускорило процесс производства. Но и само оборудование с ЧПУ совершенствовалось с течением времени.

Современные станки прошли очень длинный путь эволюции от ЧПУ на магнитной ленте, минуя перфоленту, системы со встроенной памятью и до всевозможных систем с микросхемами, информация программирования на которых размещается на мини USB носителе. И механическая часть оборудования у станков тоже изменялась. Так как системы ЧПУ требовали высокую точность от станка, то и все узлы ,все составляющие станка ходовые винты, рабочие столы, зубчатые передачи, направляющие, должны соответствовать новым нормам, чтобы обеспечить соответствующее качество для стандартов ЧПУ. Это всё показала что заданная сложность в изготовлении деталей только оправдывает саму систему ЧПУ. Чем сложнее и, точнее деталь требуется на выходе, тем нужнее оборудование с системой ЧПУ.

Одно из главных достоинств ЧПУ это способность быстрой координальной перестройки производства на другую линейку продукции, без особых затрат как с экономической точки зрения так и людских ресурсов. Что превосходит главный и почти единственный недостаток ЧПУ, это его высокая стоимость, что в общем уже и не является минусом так как высокая цена быстро себя оправдывает. Даже высокая квалифицированная подготовка рабочих кадров не является недостатком, а совсем наоборот способствует качественной работе оборудования.

 

Принципы выбора типа и и модели технологического оборудования

 

Для выбора типа и модели технологического оборудования, необходимо определиться с типом производства, нормой выпуска продукции в год, количеством и качеством выпускаемой продукции.

Существует 5 типов производства, и под каждый тип можно выбрать определённые модели технологического оборудования. Тип производства характеризуется нормой выпуска, количество штук в год и массой одного изделия.

  • Единичное производство - серии до 5 штук при массе до 10 кг. Средней от 5 до 100 штук, при массе от 10 до 100 кг. Тяжёлой серии до 10 штук при массе от 100 кг.

  • Мелкосерийное производство - серии от 5 до 100 штук при массе до 10 кг. Средней серии от 100 до 500 штук при массе от 10 до 100кг. Тяжёлой от 10 до 200 штук при массе от 100кг.

  • Средне-серийное производство - серии от 100 до 300 штук при массе до 10 кг. Средней серии от 500 до 5000 штук при массе от 10 до 100кг. Тяжёлой от 200 до 500 штук при массе от 100кг.

  • Крупносерийное производство - серии от 300 до 1000. Среднее от 5000 до 50000 . тяжёлой от 500 до 5000 при тех-же массах .

  • Массовое - серии лёгкая от 1000 . Средняя от 50000 . Тяжёлая от 5000 при тех-же массах .


Далее определяемся с технологией обработки, учитывая качество, точность получаемой поверхности, тип заготовки. После всех включённых моментов, экономический вопрос, производительность, себестоимость. Учитываем производственный цикл, технологические требования предъявляемые к оборудованию. И после всех вопросов выбираем тип производства и под него определяемся с типом оборудования способного удовлетворить номенклатуру производства.



Возможные неисправности систем ЧПУ

Для обслуживания оборудования с ЧПУ на предприятии, предоставляются специальные службы обслуживания (сервисные), как правило завод изготовитель предоставляет сервисное обслуживания. Так-же завод изготовитель организует обучающую программу по вопросу наладки и дальнейшей эксплуатации оборудования. Предприятие поставившее оборудование, обязано предоставить пакет документов, в виде технического паспорта станка, инструкция по эксплуатации, информацию о причинах и методах их устранения. Могут предоставляться пробники программ, для тестирования станка, что показывает что оборудование не имеет неисправности и готово к эксплуатации.

Тестирование станка выстраивается так, что бы проверка происходила постепенно, по элементам работоспособности станка. Такой способ построения обеспечивает быстрый поиск образовавшиеся неисправности. В первую очередь станок прогоняют по всем имеющимся координатам, (перемещениям) . Далее проверяется по величинам линейной, круговой интерполяции, по всевозможным режимам ввода. Проверяются функции работы с инструментом (подвод , отвод) подача сож и т. д.

Так как отказы работоспособности происходят неожиданно, сбой в работе отдельного блока, микросхемы или модуля, разрыв и замыкание отдельных цепей, плохая проводимость различных соединительных контактов, то для избежания неисправностей периодически запускаются тест-программы, при обнаружении проблемы, неисправность исправляется специалистами. Длительность ремонта зависит от характера неисправности Если деталь , или блок взаимозаменяемый то ремонт происходит без значительных потерь для производства.

Дополнительная информация

  • Заказчик: Организация
  • Статус: Выполнено
  • Срок сдачи проекта после оплаты аванса: 01.10.2018
  • ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: Способы управления станками с помощью числового-програмного управления. Особенности выполнения различной механической обработки на станках с ЧПУ. Преимущества и недостатки различных видов технологического оборудования с ЧПУ. Принципы выбора типа и модели технологического оборудования. Возможные неисправности системы ЧПУ.
Прочитано 6615 раз Последнее изменение Среда, 18 Октябрь 2017 08:44
Опубликовано в Оборудование
Другие материалы в этой категории: « Фрезерный станок 5 координатный с ЧПУ 3-х координатный фрезерный станок с ЧПУ »

1 Комментарий

  • Комментировать Любезный М. М. Четверг, 05 Май 2022 13:20 написал Любезный М. М.

    Как заставить станок с ЧПУ работать стабильно в течение длительного времени
    1. Лицо, ответственное за техническое обслуживание
    Укажите требования всех сторон управления оборудованием в письменной форме. Операторы, менеджеры оборудования и руководители мастерских имеют обязанности. Если какая-либо сторона не обратит на это внимания, работа станет простой формальностью и вызовет проблемы.
    1) Оператор несет ответственность за использование, техническое обслуживание и базовое техническое обслуживание оборудования.
    2) Персонал по техническому обслуживанию оборудования несет ответственность за техническое обслуживание оборудования и необходимое техническое обслуживание.
    3) Руководители цехов несут ответственность за надзор за операторами и обслуживанием оборудования всей мастерской.
     
    2. Обязательно соблюдайте основные требования к использованию
    1) Оборудование с числовым программным управлением требуется для того, чтобы избегать мест с влажностью, избыточной пылью и агрессивными газами.
    2) Избегайте прямых солнечных лучей и другого теплового излучения и держите прецизионное оборудование с ЧПУ подальше от оборудования с большой вибрацией, такого как перфорационный пресс, кузнечное оборудование и т. Д.
    3) Рабочая температура транспортного средства должна регулироваться в диапазоне от 15°С до 35°С. Температура прецизионной обработки должна контролироваться на уровне около 20 градусов, а колебания температуры должны строго контролироваться.
    4) Во избежание влияния большого диапазона колебаний напряжения питания (более плюс-минус 10%) и возможных мгновенных помех сигналов, оборудование с ЧПУ обычно принимает специальный линейный источник питания, и добавляется стабилизирующее устройство напряжения, которое может уменьшить влияние качества электроснабжения и электрических помех.
     
    2. Поддержание ежедневной точности обработки
    1) После запуска его необходимо предварительно нагреть примерно за 10 минут до обработки. Если машина не используется в течение длительного времени, то время предварительного нагрева увеличивается.
    2) Проверьте, разблокирован ли масляный контур.
    3) Перед выключением поместите верстак и седло в центр машины.
    4) Держите машину сухой и чистой.
     
    3. Ежедневное техническое обслуживание
    1) Очищайте пыль и железные опилки станка каждый день: включая панель управления станком, отверстие для конуса шпинделя, каретку инструмента, головку инструмента и ручку конуса, инструментальный рычаг, ящик для инструментов и башню магазина инструмента, щит из листового металла оси XY, гибкий шланг в станке с ЧПУ, устройство цепи резервуара, канавку стружки и т. Д.
    2) Проверьте уровень смазочного масла, чтобы обеспечить смазку станка с ЧПУ.
    3) Проверьте, достаточно ли охлаждающей жидкости в баке охлаждающей жидкости и добавьте ее вовремя.
    4) Проверьте, нормально ли давление воздуха.
    5) Проверьте, нормально ли продувание воздухом внутреннего конусного отверстия главного вала, протрите внутреннее конусное отверстие главного вала чистой хлопчатобумажной тканью и распылите легким маслом.
    6) Очистите инструментальный кронштейн и инструмент магазина, особенно коготь инструмента.
    7) Проверьте, все ли сигнальные огни и аномальные сигнальные сигнальные огни в норме.
    8) Проверьте, нет ли утечки в трубе блока давления масла.
    9) Очистите станок после ежедневной работы.
    10) Держите окружающую среду вокруг машины чистой и аккуратной.
     
    4. Еженедельное техническое обслуживание
    1) Очистите экран воздушного фильтра теплообменника, фильтрующий экран охлаждающего насоса и насос смазочного масла.
    2) Проверьте, свободен ли болт инструмента и чиста ли ручка инструмента.
    3) Проверьте, смещено ли трехосевое механическое начало.
    4) Проверьте, плавно ли вращается рычаг смены инструмента магазина или режущая головка магазина.
    5) Если есть маслоохладитель, проверьте моторное масло с масляным охлаждением. Если он ниже отметки шкалы, пожалуйста, добавьте масло вовремя.
    6) Очистите примеси и влагу в сжатом газе, проверьте количество масла в сепараторе масляного тумана, проверьте, нормально ли работают электромагнитные клапаны каждого контура, и проверьте герметичность в пневматической системе, потому что качество системы воздушного контура напрямую влияет на систему замены инструмента и смазки.
    7) Предотвращение попадания пыли и грязи в устройство с ЧПУ. Как правило, в воздухе обрабатывающего цеха будет масляный туман, пыль и даже металлический порошок. Как только они попадают на печатную плату или электронные устройства в системе ЧПУ, легко уменьшить сопротивление изоляции между компонентами и даже повредить компоненты и печатные платы.
     
    5. Ежемесячное обслуживание
    1) Проверьте смазку вала гусеницы, и поверхность гусеницы должна быть хорошо смазана.
    2) Проверьте и очистите концевые выключатели и неровности.
    3) Проверьте, достаточно ли масла в масляной чашке цилиндра ножа и добавьте его вовремя, если его недостаточно.
    4) Проверьте, являются ли индикатор и предупреждающая табличка на машине четкими и не имеют дефектов.
     
    6. Полугодовое обслуживание
    1) Разберите античиповый щит вала, очистите соединение масляной трубы вала, шариковый направляющий винт и 3-осевой концевой выключатель и проверьте, являются ли они нормальными. Проверьте, хорошо ли работает скребковое лезвие жесткого рельса каждого вала.
    2) Проверьте, нормально ли работают серводвигатель и головка каждой оси и нет ли аномального звука.
    3) Замените масло блока давления масла и масло механизма редуктора магазина.
    4) Проверьте зазор каждого вала и при необходимости отрегулируйте сумму компенсации.
    5) Очистите от пыли в электрической коробке (убедитесь, что машина выключена).
    6) Всесторонне проверьте, все ли контакты, разъемы, розетки и выключатели в норме.
    7) Проверьте, являются ли все клавиши чувствительными и нормальными.
    8) Проверьте и отрегулируйте механический уровень.
    9) Очистите резервуар для режущей воды и замените смазочно-охлаждающую жидкость.
     
    8. Ежегодное профессиональное техническое обслуживание или ремонт
    1) Система защиты заземления должна иметь хорошую непрерывность для обеспечения личной безопасности.
    2) Проводить регулярный осмотр автоматических выключателей, контакторов, однофазных или трехфазных дуговых прерывателей и других компонентов. Если проводка рыхлая и шум слишком громкий, выясните причину и устраните скрытую опасность.
    3) Убедитесь, что охлаждающий вентилятор в электрическом шкафу работает нормально, иначе это может привести к повреждению компонентов.
    4) Если взрыватель взорван и воздушный выключатель часто срабатывает, причина должна быть выявлена и устранена вовремя.
    5) Проверьте вертикальную точность каждой оси и отрегулируйте геометрическую точность станка. Восстановите или выполните требования станка. Потому что геометрическая точность является основой всесторонней производительности станков. Например, плохая перпендикулярность XZ и YZ повлияет на коаксиальность и симметрию обрабатываемой заготовки, а плохая перпендикулярность шпинделя к столу повлияет на параллелизм обрабатываемой заготовки и т.д. Поэтому восстановление геометрической точности находится в центре нашего обслуживания.
    6) Проверьте износ и зазор между двигателем каждого вала и винтовым стержнем и проверьте, не повреждены ли опорные подшипники на обоих концах каждого вала. При повреждении муфты или подшипника это увеличит шум работы станка, повлияет на точность передачи станка, повредит уплотнительное кольцо охлаждения винта, приведет к утечке режущей жидкости и серьезно повлияет на срок службы винтового стержня и шпинделя.
    7) Проверьте защитную крышку каждого вала и замените ее при необходимости. Плохая защитная крышка непосредственно ускорит износ направляющей рейки. Если произойдет большая деформация, это не только увеличит нагрузку на станок, но и нанесет большое повреждение направляющей рейке.
    8) Выпрямление винтового стержня напрямую влияет на точность обработки станка из-за деформации винтового штока, вызванной некоторыми пользователями после столкновения станка или плохого зазора штепсельного чугуна. Сначала мы ослабляем винтовой стержень, чтобы сделать его в естественном состоянии, а затем устанавливаем винтовой стержень в соответствии с процедурами технического обслуживания, чтобы гарантировать, что винтовой стержень не подвергается тангенциальной силе как можно больше во время движения и что винтовой стержень также находится в естественном состоянии во время обработки.
    9) Проверьте и отрегулируйте систему ременной передачи шпинделя станка, правильно отрегулируйте герметичность клинового ремня, чтобы предотвратить проскальзывание или потерю вращения станка во время обработки, замените клиновый ремень шпинделя при необходимости и проверьте объем масла цилиндра колеса ременного прессования на высокую и низкую передачу преобразования шпинделя 1000r / min. При необходимости недостаток масла станет причиной поломки при низкосортной конверсии, серьезно скажется на шероховатости поверхности и уменьшить режущий момент.
    10) Очистка и регулировка инструментального магазина. Отрегулируйте вращение магазина инструмента, чтобы сделать его параллельным столу, при необходимости замените защелкивающееся кольцо, отрегулируйте угол направленного моста главного вала и коэффициент вращения магазина инструмента, а также добавьте смазку на все движущиеся части.
    11) Предотвратите перегрев системы: проверьте, работает ли каждый охлаждающий вентилятор на шкафу с ЧПУ нормально. Проверьте, заблокирован ли фильтр воздуховода. Если пыли на фильтрующем экране скапливается слишком много и вовремя не очищается, температура в шкафу числового управления будет слишком высокой.
    12) Регулярное техническое обслуживание устройства ввода/вывода системы ЧПУ: проверьте, не повреждена ли линия передачи сигнала станка, не болтаются ли винты и гайки интерфейса и разъема и не отваливаются ли они, стабильно ли вставлен сетевой кабель, очищается ли и обслуживается ли маршрутизатор.
    13) Регулярный осмотр и замена щеток двигателя постоянного тока: чрезмерный износ щеток двигателя постоянного тока повлияет на производительность двигателя и даже вызовет повреждение двигателя. Поэтому щетка двигателя должна регулярно проверяться и заменяться. Токарные станки с ЧПУ, фрезерные станки с ЧПУ, обрабатывающие центры и т.д. должны проверяться один раз в год.
    14) Регулярно проверяйте и заменяйте аккумуляторную батарею: как правило, запоминающее устройство CMOS RAM в системе ЧПУ оснащено схемой обслуживания аккумуляторной батареи, чтобы гарантировать, что содержимое памяти может поддерживаться во время сбоя питания системы. В целом, даже если она не вышла из строя, ее следует заменять раз в год, чтобы обеспечить нормальную работу системы. Батарея должна быть заменена в состоянии питания системы ЧПУ для предотвращения потери информации в оперативной памяти во время замены.
    15) Очистите электрические компоненты в шкафу управления, проверьте и закрепите состояние крепления клемм электропроводки. Очистите и очистите модуль управления системой ЧПУ, печатную плату, вентилятор, экран воздушного фильтра, устройство рассеивания тепла и т. Д. Очистите внутренние компоненты панели управления, печатной платы и вентилятора, а также проверьте состояние крепления разъемов.

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии
Наверх