Cnc станки что могут делать

Содержание
  1. Что можно сделать на ЧПУ станке по дереву?
  2. Станок ЧПУ по дереву: что это такое?
  3. Что может станок с ЧПУ по дереву?
  4. Основные возможности станков с ЧПУ по дереву
  5. Возможности фрезерного станка с ЧПУ по дереву
  6. Меры безопасности при работе на станках с ЧПУ: охрана труда
  7. Основная техника безопасности при работе с ЧПУ-станком
  8. Техника безопасности на токарном станке с ЧПУ
  9. Что такое станок с ЧПУ: устройство и принцип работы
  10. Целесообразность применения
  11. Особенности станков с ЧПУ: что это такое, в чем проявляются
  12. Классификация станков с программным управлением: их характеристика и обозначения
  13. Технологические группы
  14. Степень автоматизации
  15. Основные параметры
  16. Принцип программирования
  17. Станки фрезерные с ЧПУ
  18. Конструктивные особенности
  19. Как работает ЧПУ-станок токарного типа
  20. Классификация по характеру выполняемых задач
  21. Конструктивные характеристики
  22. Устройство станка ЧПУ многоцелевого типа
  23. Конструктивные особенности
  24. Что делают на станках с ЧПУ: сферы применения
  25. Преимущества
  26. Проблемы
  27. Действия наладчика и оператора

Что можно сделать на ЧПУ станке по дереву?

С помощью станков с ЧПУ можно изготавливать сложные изделия, на которые раньше требовалось много ручного труда. Сейчас такие устройства стали доступнее, благодаря чему каждый желающий может себе их позволить. С помощью специализированного софта подготавливаются 3D-модели, после чего происходит их конвертация в управляющие коды для станков.

Станок ЧПУ по дереву: что это такое?

Во время обработки дерева работа ведется по трем или более осям на одном устройстве. ЧПУ позволяет направлять инструмент в заранее заданном направлении, благодаря чему можно изготавливать изделия серийно. Деревообрабатывающие станки с числовым программным управлением отличаются по размеру, конструкции консоли, выполняемым работам.

  • настольные;
  • универсальные;
  • копировальные;
  • токарный;
  • сверлильный;
  • мини-фрезер;
  • гравировальный;
  • расточной.

Гравировальные станки по дереву оборудуются шпинделем. Он подключен к отдельному приводу. Благодаря этому можно обрабатывать большие детали.

Читайте также:  Аналоги станка jet jkm 300

Универсальные устройства с ЧПУ считаются промышленными машинами. Они большие и могут осуществлять много разных операций:

За один проход выполняется как грубая, так и чистовая обработка. Смена рабочих инструментов происходит автоматически. Такие станки способны непрерывно работать на протяжении 8–16 часов.

Фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ нужны для изготовления резных панелей и других необычных элементов. В программе делается объемная модель, после чего фреза начинает стачивать лишний материал.

Для домашней мастерской лучше всего подойдет настольный фрезерный станок. С его помощью можно оперировать и с единичными элементами, и с небольшими партиями деталей.

Самые большие станки способны обрабатывать заготовки, размер которых может доходить до 3 метров. Чаще всего оборудование применяют во время раскроя ДСП и ДВП в строительстве и мебельной промышленности.

Копировальные устройства изготавливают детали по образцу. Датчики сканируют заготовку и переводят в трехмерное изображение. После этого фреза начинает вырезать деталь.

Что может станок с ЧПУ по дереву?

Самым популярным видом станков является токарно-фрезерный. Рабочая поверхность размещена горизонтально, а головка станка может перемещаться в любом направлении.

Эти устройства могут обрабатывать детали со всех четырех сторон. Благодаря этому, дереву придают практически любую форму. Кроме того, на детали можно наносить выемки, пазы и различные узоры.

Основные возможности станков с ЧПУ по дереву

Домашний станок с ЧПУ обладает такими возможностями:

  1. Гравировка и резка по дереву или пластику. Это позволяет изготавливать мебель и различные сувениры.
  2. Вытачивание трехмерных деталей из различных композитов.
  3. Нанесение рисунков и узоров.
  4. Вместо режущего инструмента можно установить лазер. В этом случае будет доступна операция выжигания.

Возможности фрезерного станка с ЧПУ по дереву

Станки часто используются на мебельных производствах. С их помощью можно изготавливать перила, окна, двери и другие деревянные изделия. Также их применяют для шлифования, строгания и фрезерования больших и маленьких деревянных заготовок. Станки позволяют производить фигурную резьбу, наносить трехмерные рисунки внутри панелей.

  • создание погонных изделий, например половых досок, плинтусов и др.;
  • изготовление декоративных изображений, цифр, букв;
  • применение в рекламных работах;
  • создание резных перегородок;
  • изготовление шахмат, различных фигур и сувениров;
  • на станках можно делать сувенирную посуду.

Меры безопасности при работе на станках с ЧПУ: охрана труда

Во время работы на оборудовании с числовым программным управлением в обязательном порядке необходимо соблюдать правила техники безопасности. Если недостаточно ответственно к ним отнестись, можно нанести вред здоровью. Почти 96 % несчастных случаев на производстве происходят из-за несоблюдения техники безопасности.

Основная техника безопасности при работе с ЧПУ-станком

Перед допуском к станку оператор обязан пройти полный медосмотр, а также подтвердить знания правил использования устройства. Присвоенный разряд указывают в квалификационном удостоверении.

Приводы оборудования нужно отключать каждый раз, когда требуется снять изделие или установить заготовку. Также это необходимо делать и при удалении стружки, смене инструмента и выполнении замеров.

Стружку запрещено сдувать ртом или удалять руками. Для этого используются специальные крючки и щетки.

Перед началом работы оператор должен знать:

  • основные неисправности оборудования;
  • устройство станка;
  • правила распорядка в цеху;
  • требования санитарных норм.

На рабочем месте категорически запрещено употреблять алкоголь или наркотические вещества. Пьяного работника нельзя допускать к оборудованию.

Техника безопасности на токарном станке с ЧПУ

Перед началом работ на станке оператор должен проверить:

  • наличие инструмента;
  • надежность ограждения;
  • заземление;
  • работоспособность систем охлаждения и смазывания;
  • функционирование на холостом ходу.

Необходимо максимально прочно закреплять заготовки. Для этого используется специальное приспособление. Если зажимной механизм уже изношен, то нужно выполнить замену губок или кулачков.

Во время работы нельзя ничего класть на вибрирующие поверхности. Это может привести к травме.

Привод станка отключают в таких случаях:

  • при обнаружении поломки;
  • при сбоях в электропитании;
  • во время смазки;
  • во время перерыва в работе.

В самом начале работы необходимо выполнить следующие операции:

  1. Включить привод устройства, после этого подать его на заготовку.
  2. Отвести инструмент от детали, затем остановить шпиндель.

ВАЖНО. При остановке шпинделя нельзя нажимать на вращающиеся элементы оборудования руками.

На работающем оборудовании запрещено выполнять такие манипуляции:

  • смазывать устройство и очищать от опилок;
  • выполнять замеры детали;
  • проверять обрабатываемую поверхность рукой.

После завершения работы станочник отключает электропривод. После этого нужно очистить устройство от стружки. Затем инструмент убирается на штатное место.

После полной остановки движущиеся части смазывают. Использованную ветошь необходимо положить в стальной ящик с крышкой.

Станки с ЧПУ — это современное оборудование, с помощью которого любой человек может обзавестись производственным участком. Устройства обладают уникальными возможностями. Они способны создавать произведения искусства, даже когда у оператора нет особых талантов.

Источник

Что такое станок с ЧПУ: устройство и принцип работы

Выбирая оборудование для проведения фрезерных, токарных и других подобных работ, каждое предприятие стремится найти максимально надежную, производительную, удобную модель. Стремясь облегчить эти поиски, подробно рассмотрим, что такое ЧПУ-станок: как он устроен, по каким принципам программируется и функционирует, каких видов может быть и так далее. Максимум информации – чтобы вам было проще определиться и решить, вкладываться в такую технику или нет.

Сразу отметим: сегодня они востребованы, причем во всех основных отраслях. На них проводят металлообработку, вытачивая детали с особой точностью (даже если у заготовок сложная поверхность), изготавливают предметы мебели и деревянные панно, макеты, сувениры, игрушки из пластиков и многое другое. Активно используют их преимущества, в том числе и высокую производительность.

Отдельно скажем, как расшифровываются ЧПУ-станки: аббревиатура означает Числовое Программное Управление, то есть компьютеризированную систему, задающую условия нормального функционирования стола, суппорта, шпинделя в течение технологического процесса. Контроль осуществляется за счет специальных и своевременно поданных команд – кодов G и M-типа.

В результате 1 единица такого оборудования так же эффективна, как 5-6 обычных. Оператору остается только включить нужную схему, наладить ее и проследить за ее выполнением – ему необязательно быть квалифицированным токарем или фрезеровщиком.

Целесообразность применения

Необходимо учитывать, что это сравнительно дорогостоящая техника. В условиях современного производства станок с числовым программным управлением выгодно покупать и эксплуатировать в следующих ситуациях:

  • Изготавливаемые детали используются в особенно ответственных случаях – запчасти для авиатехники и транспорта, элементы медицинских аппаратов, лопатки или валы турбин для ГЭС.
  • Выпускаемые заготовки отличаются сложностью поверхности, подразумевающей проведение целого ряда технологических операций в процессе механической обработки.
  • Планируется, что изделия будут выходить регулярными и крупносерийными партиями.
  • Актуально особо точное исполнение – в рамках одного из 6 первых квалитетов по допуску. Отклонения в этом случае устанавливает дискретный шаг привода, составляющий до 3 мкм.
  • Существует вероятность внесения незначительных конструктивных изменений по ходу изготовления детали – путем корректировки программы с операторского пульта.

Особенности станков с ЧПУ: что это такое, в чем проявляются

Возможности такого оборудования довольно широки, сферы применения тоже, поэтому и классификация достаточно разнообразна. Но практически все модели, вне зависимости от конструкции, обладают следующими отличительными характеристиками:

  • Сравнительно мощный привод – может быть постоянного тока, с бесступенчатой регулировкой шпинделя, или переменного, трехфазный, с частотой вращения до 2000 об/мин, но обязательно от 20 до 40 кВт.
  • Независимая установка и коррекция каждой из двух координат, в результате чего рабочие органы способны перемещаться по самым сложным траекториям, зачастую даже невозможным для других методов контроля.
  • Повышенная жесткость конфигурации при прецизионной (или высокой) точности обработки заготовки.
  • Скорость установочных передвижений суппорта 4,8-10 об/мин, что минимизирует время холостого хода.
  • Широчайшие рамки регулировки подачи бесступенчатого привода – с изменением до 1200-10000 раз (с 1 до 1200 или даже до 10000 об/мин). Благодаря этому не проблема настроить оптимальный режим выпуска любой детали.
  • Развитые и многофункциональные инструментальные системы – от 12 органов.

Классификация станков с программным управлением: их характеристика и обозначения

Маркировка выпускаемых моделей осуществляется с помощью букв и цифр. Они и формируют артикул, который отражает назначение оборудования, степень его автоматизации, класс его точности. Разделение ведется по нескольким глобальным признакам – рассмотрим каждый из них подробнее.

Технологические группы

По характеру выполняемых операций (основных) могут быть:

  • фрезерные и сверлильно-расточные – сравнительно универсальные, также обеспечивающие зенкерование;
  • токарные – для создания резьбовых соединений и сверления, для патронных и центровых, а также сложных деталей;
  • зубообрабатывающие – для обеспечения необходимой геометрии шестеренок и подобных им элементов;
  • шлифовальные – для зачистки и выравнивания поверхностей;
  • многоцелевые – для комплексной обработки без перебазирования заготовки.

Каждой группе присваивается свой номер – обращайте внимание на первую цифру в артикуле станка ЧПУ, эта расшифровка помогает сразу сориентироваться.

Степень автоматизации

Все модели также подразделяют по следующим параметрам управляющей системы:

  • назначение – с позиционным, непрерывным, прямоугольным, смешанным методом контроля;
  • вариант привода – со ступенчатым, шаговым или регулируемым двигателем;
  • характер загрузки программного обеспечения – с установкой через диск, ленту (перфорированную или магнитную), flash-носитель;
  • количество одновременно управляемых координат и допустимые погрешности при их введении.

В артикуле степень автоматизированности указана в конце – как Ф с номером (или буквой). Разберемся, что означает ЧПУ-станок со следующей маркировкой после Ф:

1 – с цифровой индикацией и данными, набираемыми на клавиатуре – для одного перемещения за кадр;

2 – с позиционным (для сверлильно-расточных) или прямоугольным (для фрезерных или токарных) методом контроля;

3 – с непрерывным или контурным управлением, для обработки особенно сложных деталей;

4 – с многооперационным оперированием, сочетающим вышеперечисленные возможности;

Ц – циклическая, отличающаяся дешевизной и простотой алгоритма, но весьма удобная для серийного выпуска однотипных заготовок.

Помимо этого, в маркировке также есть индексы АСИ, то есть устройств АвтоСмены Инструмента:

  • Р – посредством поворота головки револьверного типа;
  • М – из «магазина» – специально предназначенного барабана.

В артикуле эти литеры стоят перед ФN.

Основные параметры

Взглянем, что такое станок с ЧПУ с точки зрения производства. Его ключевые характеристики зависят от того, к какой технологической группе он относится:

  • для фрезерной это ширина поверхности рабочего стола;
  • для сверлильно-расточной – максимально возможные диаметры сверла и шпинделя;
  • для токарной – наибольшее из поддерживаемых сечение отверстия.

Принцип программирования

Любая модель рассматриваемого оборудования состоит из следующих функциональных узлов:

  • память – постоянная и оперативная;
  • шкаф, оснащенный операторским пультом;
  • дисплей, на котором показываются результаты;
  • контроллер – прибор, обрабатывающий введенные данные и отвечающий за функционирование приводов.

Все вместе они обеспечивают правильное выполнение команд, каждую из которых необходимо корректно составить. Сделать это можно одним из трех способов:

  1. Вручную – технолог вводит числовые комбинации и таким образом задает все координаты для перемещения инструментов. Не самый удобный вариант, ведь для его реализации даже у опытного специалиста, знающего, как работать на станке с ЧПУ, уйдет много времени и сил, а выпускать удастся лишь простейшие детали.
  2. С пульта оперативной системы – наладчик использует джойстик и сенсорный экран, в том числе и в диалоговом режиме (если оборудование довольно современное и у него есть эта опция). Уже более подходящий метод, также и потому, что команды можно протестировать и откорректировать.
  3. С помощью САМ и САПР – запись происходит в несколько этапов, проводится сравнительно большое количество операций, зато в результате можно придумать эффективный алгоритм выпуска даже самого сложного элемента, а в дальнейшем видоизменять его для производства других деталей.

Вот как настроить ЧПУ-станок в последнем случае:

  • Создать электронный чертеж заготовки в AutoCAD, Компасе, Solid или другом профильном графическом редакторе.
  • Преобразовать получившийся файл в подходящий формат (HPGL, DXF, Gerber, Exeilon) и загрузить его в САМ (в качестве наиболее используемых CorelDraw, SheetCam, MeshCam, Kcam). После данного импорта задать траектории движения инструментов, введя числа, выбрав варианты обработки, присвоив значения соответствующим органам машины. Проконтролировать правильность визуализации (происходит параллельно).
  • Сделать промежуточный Cl-файл, загрузить его в паспорт (постпроцессор), получить программу управления с G- и М- кодами.

Понятно, что создавать такое ПО сможет непростой токарь.

Станки фрезерные с ЧПУ

Очень популярны, предназначены не только для резки заготовок любой формы (и простой плоской, и сложной пространственной), но и для раскройки металлических листов, для выборки пазов, для загибания углов. Могут содержать до 300 инструментов в одном магазине. Также отличаются обширной классификацией.

По расположению шпинделя выделяют:

  • вертикальные – вал устанавливается перпендикулярно столу и позволяет проводить обработку с одной стороны детали;
  • горизонтальные – фиксация уже параллельная, что делает возможным многостороннее выполнение технических операций.

По конструкции модель бывает консольной и нет, с одним или несколькими деталями, с контролем по 2,3 и более координатам одновременно.

Теперь о том, что значит станок ЧПУ с точки зрения управления – по характеру команд фрезерный может быть:

  • позиционным – для сверлильных работ;
  • контурным – ориентированным на криволинейные поверхности сложной формы;
  • смешанным (комбинированным) – для комплексных задач.

Конструктивные особенности

Сравнительно мощные корпус и станина – за счет ребер жесткости, также обеспечивающих повышенные показатели прочности шпинделя. В комплектацию таких устройств входят точные винты и рельсы – для быстрого перемещения инструментов по горизонтали.

Все это обеспечивает одинаково хорошее качество выполнения технических операций как при попутном, так и при встречном направлении движения.

То, что можно сделать на ЧПУ станке, зависит от конкретной его модели, а их в номенклатуре фрезерной группы сразу несколько сотен. Есть габаритные варианты, длина рабочего стола которых превышает 10 м. Или наоборот – миниатюрные, предназначенные для мелкосерийного производства и частных мастерских, выпускающих типовые заготовки из металла и пластика, дерева и других материалов. Обычно они маломощные (до 750 Вт), но все равно сравнительно надежные, оснащенные сервоприводом, поворотные во всех угловых направлениях, регулируемые по высоте. Естественно, в их базовую комплектацию также входит ПО для контроля, которое можно загрузить, подключив оборудование к персональному компьютеру.

Как работает ЧПУ-станок токарного типа

Его основной орган – резец со сменными пластинами, зафиксированный в держателе, который может быть кассетным и совершенно точно является важной частью суппорт-узла, вместе с поворотной плитой и салазками. Деталь крепится в патроне, который расположен на вращающемся валу, приводные механизмы заставляют перемещаться инструменты (до 12 сразу), со скоростью вспомогательного хода выше, чем основного.

Классификация по характеру выполняемых задач

  • центровые – для точения фасонных поверхностей, цилиндрических и конических заготовок;
  • патронные – для зенкерования, создания резьбы, обтачивания под фланцы, диски, шестерни и втулки, как внешних, так и внутренних плоскостей;
  • универсальные – эти виды станков с ЧПУ могут выполнять все технологические операции, актуальные для двух предыдущих типов;
  • карусельные – для крупногабаритных и неправильных по своей форме элементов; бывают одностоечными (рассчитаны на диаметры до 2 м) и двухстоечными (для сечений до 15 м).

Конструктивные характеристики

Их компоновка обычно либо вертикальная, либо с крутым наклоном, благодаря чему из функциональной зоны проще удалить стружку. Сравнительно компактны, к ним не проблема подключить почти любое автозагрузочное устройство.

Несущие конструкции отличаются повышенной жесткостью, достижимой утолщением металла и введением дополнительных ребер. Оснащены сменными магазинами для инструментов и/или револьверными головками, устанавливаемыми на позицию держателя.

Устройство станка ЧПУ многоцелевого типа

Это настоящие центры, выполняющие комплексную обработку заготовки (без перебазирования) и оборудованные комбинированными системами ПО. Они предназначены для нарезки фасок и резьбы, зенкерования, расточки, раскроя, фрезерования. Подходят для действий как с плоскими поверхностями, так и со сложными криволинейными формами.

Конструктивные особенности

Зачастую укомплектованные сменными магазинами, делающими доступной предварительную настройку инструментов. Обычно обладают поворотными столами, нужными для перемещения детали, а также переналаживаемыми вспомогательными устройствами-спутниками.

Принцип работы станков с ЧПУ многоцелевого типа базируется на универсальности операций, которая возможна благодаря высокомоментному, но малоинерционному двигателю с хорошим быстродействием. Даже на небольших частотах он развивает крутящий момент до серьезных величин, что позволяет обеспечить производительность труда.

По вариантам компоновки могут быть:

  • вертикальные – с головкой шпинделя, способной двигаться вдоль обеих осей; на них техпроцессы можно проводить с 2-5 сторон;
  • горизонтальные – для элементов больших габаритов, закрепленных на столе; действуют только в одной плоскости (если отсутствуют дополнительные поворотные приспособления).

Что делают на станках с ЧПУ: сферы применения

Такое оборудование востребовано в следующих случаях:

  • производство плит и других плоских элементов из дерева, например, корпусной мебели;
  • выпуск пластиковых деталей всевозможных форм, включая криволинейные;
  • шлифовка камней и подобных им твердых материалов природного происхождения;
  • изготовление сложных металлических изделий, в том числе и ювелирных.

Все вышеперечисленные цели решаются путем операций резки, фрезерования, распила, гравировки, сверления.

Преимущества

Эксплуатация столь точного механизма позволяет быстро решать ранее неосуществимые задачи: наносить рельефные декоры, которые невозможно выполнить вручную. За счет компьютеризации и автоматизации оно дает возможность избежать ошибок, вызванных человеческим фактором. Если знать, как пользоваться ЧПУ-станками, риск возникновения брака стремится к нулю.

Для большинства заготовок это техника «полного цикла», которая минимизирует затраты на производство. Она также отличается надежностью (может бесперебойно функционировать в течение лет), гибкостью настройки, широтой опций.

Проблемы

Минусы – в нюансах постпроцессирования: даже несмотря на то, что G- и М- коды универсальны, каждый программист компонует их по-своему. Поэтому возможны нестыковки при запуске ПО, которые требуется отдельно отлаживать.

Зачастую сложна ситуация с кадрами. Молодые и начинающие специалисты прекрасно понимают, как работает станок с ЧПУ, но им неизвестны практические свойства дерева или металла. Опытные слесари, фрезеровщики и токари, наоборот, «на ты» с материалами, но почти не знают компьютера.

Действия наладчика и оператора

  • подобрать инструмент по карте, проверить его целостность и остроту;
  • определить нужные размеры;
  • зафиксировать рабочий орган и зажимной патрон, убедиться в надежности крепления;
  • установить переключатель в позицию «от»;
  • выполнить проверку на холостом ходу;
  • убедиться в нормальном состоянии лентопротяжного механизма и ввести перфоленту;
  • закрепить деталь, включить режим «по программе»;
  • обработать первый элемент, измерить его геометрию, внести корректировки;
  • повторить техпроцесс, сравнить габариты;
  • переключить машину в позицию «автомат».

Здесь действия наладчика закончены, в дело вступает оператор, который обязан своевременно:

  • менять смазочные материалы и намасливать патроны;
  • очищать зону проведения операций;
  • проверять гидравлику, пневматику, точность заданных показателей.

Также ему необходимо запустить тестовое ПО, а после убедиться в надежности всех креплений и отсутствии отклонений. Если все в порядке, можно:

  • фиксировать заготовку;
  • вводить программу;
  • заправлять перфоленту;
  • нажимать «Пуск»;
  • замерять деталь, сравнивая с образцом.

На специальных курсах подробно расскажут и покажут, как научиться работать на станке с ЧПУ. На такую профильную подготовку просто необходимо отправить своих сотрудников, если вы хотите установить столь производительное оборудование на своем предприятии и эффективно использовать его преимущества.

Источник

Оцените статью