Что больше нравится?

Вторник, 17 Октябрь 2017 13:33

Управление станком с ЧПУ

Автор 
Оцените материал
(4 голосов)

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 4067 раз Последнее изменение Среда, 18 Октябрь 2017 08:44
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии