Как программируют станки на заводах

Как выбрать фрезерный станок с ЧПУ: Полная инструкция

На фрезерном станке производят изделия из металла, оргстекла, пластика, древесины и многих других.
На фрезере возможна, как поперечная резка, так и создание сложных криволинейных рисунков на поверхности материала.

Не важно, хотите вы гравировать огромные памятники из камня или изготавливать небольшие шкатулки из фанеры – для любой задачи найдётся подходящий фрезерный станок с ЧПУ.

В этой статье мы расскажем о том, как выбрать такой станок и на что обратить внимание.

В первую очередь нужно отталкиваться от задач: какие изделия вы будете изготавливать на фрезерном станке? Каков объём вашего производства — штучное или потоковое? С каким материалом вы планируете работать? От ответов на эти вопросы зависят многие характеристики станка.

Что такое станки с ЧПУ

Чтобы понять, что такое станок с ЧПУ, нужно сначала понять, что такое обычный станок, например токарный. У тебя есть некая металлическая заготовка, например цилиндр. Ты закрепляешь его на станке. Место закрепления начинает вращаться (это место называют шпинделем), вместе с ним вращается закреплённая заготовка, а токарь с помощью специального резца может вырезать из заготовки деталь нужного размера и формы. Пока что всё вручную.

Теперь берём этот же станок, но делаем так, чтобы резцы ездили сами в разных плоскостях. Вешаем всевозможные датчики — скорости вращения, температуры и нажима. И делаем так, чтобы деталь вытачивал не токарь, а сам станок.

Чтобы управлять таким автоматическим станком, нужен некий управляющий модуль — который заставит заготовку вращаться, а резцы ездить в нужные стороны. Вот этот блок и называют блоком ЧПУ — числового программного управления.

Каждый блок ЧПУ соединён со всеми основными частями станка, чтобы ими можно было управлять или контролировать их состояние. Например, в токарном станке ЧПУ будет следить:

• за скоростью вращения заготовки,
• направлением вращения,
• положением резцов,
• температурой режущей кромки,
• температурой детали,
• силой нажима резца на деталь,
• перемещениями резцов и направляющих.

Блоки ЧПУ нужны для того, чтобы автоматизировать работу станка. Ты программируешь, что куда должно ездить и как вращаться, а станок это исполняет.

Пожаловаться на комментарий

• Лексус Тойотович
• 25 марта 2018, 16:58
• ПА

Прикольная игрушка… Станком это чудо техники трудно назвать, из-за присущих данной конструкции конструктивных недостатков: низкая жесткость станины, особенно в поперечной плоскости, жидкие направляющие рабочего стола и шпинделя, большой вылет рабочего инструмента… Станок неминуемо будет «дробить», что приведет к снижению качества обработки поверхности и никакой точности.

ну понятно… влупить деньги… понятно радость от постройки… не понятно — на х.я это всё ё… ну постройте маленький надёжный… тяжёлый чпу… чтобы грыз дерево и алюминий… с мощными валами он… не знаю-стиральных машин… для чего ЭТОТ ананизм? на печеньках сутками гравировать спасибо мама! . кто этим занимался -поржёт… другие-тешаться надеждой -что якобы на ЭТОМ можно построить хобби… бизнес… а ничё что нормальные станки -даже маленькие ювелирные -имеют стоимость от 300к

ну понятно… влупить деньги… понятно радость от постройки… не понятно — на х.я это всё ё… ну постройте маленький надёжный… тяжёлый чпу… чтобы грыз дерево и алюминий… с мощными валами он… не знаю-стиральных машин… для чего ЭТОТ ананизм? на печеньках сутками гравировать спасибо мама! . кто этим занимался -поржёт… другие-тешаться надеждой -что якобы на ЭТОМ можно построить хобби… бизнес… а ничё что нормальные станки -даже маленькие ювелирные -имеют стоимость от 300к… рама-кот наступит -развалится… вы обрабатывали дерево? резали его ножовкой? у меня 3020 — станок мощнее это раз в сто -и при всём при этом -говно говном -абсолютное… бюджетно… можно только соседку отшпилить -за шоколадку… чёж вы бюджетно ракету на марс не построите… а чё… водород можно с говна гнать и воды… и полетели… прям на очке… не вводите людей в заблуждение — хватит алиэкспресса -он лазер покидывают к этой раме — с лазером ОНО работает… с ШПИНДЕЛЕМ-НЕТ

Обзор станков

Прежде чем решить вопрос, какой фрезерный станок выбрать для оснащения домашней мастерской или производственного предприятия, важно ознакомится с характеристиками оборудования, которое предлагается на современном рынке. На сегодняшний день наиболее востребованным являются фрезерные станки, производимые в следующих странах:

• Германия;
• Италия;
• Австрия;
• Китай;
• Северная Корея;
• Малайзия;
• США;
• Тайвань;
• Чехия;
• Турция.

Пятикоординатный фрезерный станок

Наиболее известными компаниями, которые производят и реализуют фрезерные станки с ЧПУ, являются:

• GCC Jaguar;
• Redwood;
• RuStan;
• JCC;
• Hyundai Wia;
• Kami;
• Zenitech.

Одними из самых быстрых станков, которые также отличаются широким разнообразием настроек и дополнительных функций, являются модели торговой марки GCC Jaguar.

Широким разнообразием ассортимента станков для обработки деталей из металла и других материалов отличается компания JCC. В каталоге данного производителя представлены станки с ЧПУ следующего назначения:

1. универсального типа, предназначенное для выполнения гравировальных и фрезерных работ;
2. для обработки изделий из древесины и металла;
3. прошивные станки электроэрозийного типа;
4. оборудование фрезерно-токарной группы.

Передовые программные продукты, с помощью которых управляются станки данной торговой марки, позволяют задействовать весь их потенциал.

Вертикально-фрезерный с ЧПУ МА655

Фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, торговой марки RuStan — это, преимущественно, оборудование широкоуниверсального типа, с помощью которого можно выполнять широкий перечень технологических операций. Отличает модели данной торговой марки и то, что при их приобретении можно воспользоваться разнообразными скидочными программами, а также возможностью гарантийного и постгарантийного обслуживания.

По-настоящему уникальными являются фрезерные станки с ЧПУ, выпускаемые под торговой маркой Redwood. Они способны выполнять обработку деталей в формате 2d и 3d. Реализация технологии 3d предполагает, что по заданной программе из заготовки получают объемную деталь, полностью соответствующую заданным геометрическим параметрам.

Главным принципом работы специалистов, занимающихся выпуском фрезерного оборудования торговой марки Kami, является производство высококачественной продукции. При помощи станков данной торговой марки можно обрабатывать не только металл, но и детали из камня, древесины, пластика и даже стекла.

Компания Hyundai Wia специализируется на выпуске станков с ЧПУ, на которых производится продукция для аэрокосмической и автомобильной промышленности. Программы, которые используются для их управления, предполагают минимальное вмешательство со стороны человека и значительно упрощают использование подобного оборудования.

Фрезерный станок от немецкого производителя Zenitech

В каталоге известного производителя Zenitech преобладает профессиональное фрезерное оборудование с ЧПУ, предназначенное для обработки деталей из металла и древесины.

На современном рынке широко представлено фрезерное оборудование с ЧПУ торговой марки Инвест Адам. Основными преимуществами моделей, которые отличаются своей компактностью и универсальностью, являются:

• высокая точность обработки;
• эффективность и производительность;
• управляющие программы могут воспроизводиться неоднократно;
• конструкция отличается высокой надежностью;
• связь с компьютером, который управляет работой оборудования, осуществляется через обычный USB-порт.

Для оснащения домашней мастерской и крупного производственного предприятия можно использовать фрезерный станок с ЧПУ, выпущенный немецкой компанией BZT. Отличает станки данной торговой марки высокая устойчивость, надежность фиксации заготовок, точность и оперативность обработки. Удобным является и то, что станки данной торговой марки могут работать практически на любом программном обеспечении.

На стоимость фрезерного станка с ЧПУ оказывают влияние следующие параметры:

• сложность конструкции оборудования и его тип;
• тип производства, для которого предназначено оборудование;
• страна производитель и торговая марка;
• функциональность станка.

Наиболее простой конструкцией обладают настольные станки с ЧПУ, которые и стоят значительно дешевле более функционального оборудования. Чтобы сэкономить на приобретении фрезерного станка, выбирайте оборудование отечественных производителей. В среднем, стоимость настольного фрезерного оборудования с ЧПУ составляет порядка 4000 долларов США. Варьироваться такая цена может от ряда факторов: габариты станка и рабочего стола, мощность двигателя, вес оборудования и его функциональность.

Стоимость оборудования вертикально-фрезерной группы с ЧПУ варьируется в пределах от 7000 до 25000 долларов США. Цена конкретной модели оборудования зависит от ее мощности, количества оборотов шпинделя и точности обработки.

Отечественный станок ГФ2171

Широкоформатные фрезерные станки, оснащенные ЧПУ, являются самыми дорогими в своей категории, так как они позволяют выполнять широкий спектр технологических операций. Высокая стоимость такого оборудования окупается тем, что его можно эксплуатировать в достаточно интенсивном режиме. Перечень операций, которые можно выполнять при помощи оборудования данной категории, впечатляет:

1. раскройка заготовок;
2. фрезерование поверхностей различного типа;
3. полировальные операции;
4. сверление;
5. расточные операции.

Японская система ЧПУ Mitsubishi

Mitsubishi стремится к повышению производительности своей продукции.

Линейка продуктов FA охватывает программируемое управление (PLC), интерфейс человек-машина (HM), сервосистемы переменного тока, инверторы, промышленных роботов и низковольтные распределительные устройства, которые доминируют в Азии.

Бизнес мехатроники также включает в себя поставку электроэрозионных станков и общего оборудования для лазерной обработки крови.

Для дальнейшего повышения производительности новая концепция интегрированных решений FA незаменима.

В промышленности широко используются такие системы ЧПУ Mitsubishi, как: M700V серия; M70V серия; M70 серия; M6OS серия; E68 серия; E60 серия; C6 серия; C64 серия; C70 серия.

Среди них серия M700V является продуктом высокого класса с полной нанометровой системой управления, высокоточной и высококачественной обработкой и поддержкой 5-осевой связи, которая позволяет обрабатывать заготовки со сложной формой поверхности.

Продажи систем промышленной автоматизации занимают первое место в Mitsubishi Group.

Компьютер нуждается в программе

В отличие от стандартного персонального компьютера, который является универсальным устройством для обработки информации и способен работать с любыми данными, представленными в цифровом виде, микропроцессор, используемый в конструкции многих станков с ЧПУ, – устройство специализированное. Он не содержит ничего лишнего, и весь набор его функций предназначен для выполнения главной задачи – контроля состояния всех исполнительных органов станка и управления их работой по специальной программе. Чтобы управлять особо сложными современными станками, применяют более производительные и многозадачные устройства – промышленные компьютеры.

Одной из самых важных характеристик, которая позволяет судить о производительности и технических возможностях станка и управляющей его работой системы, является количество «осей». Иначе говоря, – каналов взаимодействия с объектом, управляемых параметров. Однако в любом случает, независимо от того, микропроцессор какого уровня сложности и архитектуры установлен в данном управляющем контроллере, для его работы нужна предварительно подготовленная программа. В которой должны быть точно и последовательно описаны все действия механизмов станка, необходимые для изготовления или обработки требуемой детали.

• Системные (служебные) программы, которые хранятся в ПЗУ (постоянном запоминающем устройстве системы). Они обеспечивают начальный этап работы контроллера после включения, отвечают за настройку станка и всей системы, ее способность понимать команды оператора и взаимодействовать с внешними устройствами.
• Управляющие – внешние программы. Содержат набор команд и инструкций для исполнительных органов станка. Управляющие программы (УП) в контроллер может пошагово вводить оператор, возможен ввод с внешних носителей информации, а в современных системах программы могут поступать прямо с компьютеров разработчиков ПО через компьютерную сеть предприятия.

Заменив человека, который до наступления эры станков с ЧПУ сам успешно справлялся с изготовлением нужных деталей, программируемый блок управления, он же – контроллер, должен обеспечить требуемый результат, пошагово включая и выключая механизмы передвижения стола, заготовки и инструментального магазина, меняя режимы вращения или скорость поступательного движения заготовки. В результате выполнения программы должна быть получена деталь, полностью соответствующая заданию по размерам и чистоте обработки поверхностей.

Компании, которые стояли у истоков разработки и производства систем CNC, на первом этапе программировали свои станки при помощи собственных, специально разработанных команд. Если бы при таком подходе на производство попали станки с ЧПУ от разных производителей, подготовка программ для их работы была бы трудно выполнимой задачей. Чтобы попытаться обеспечить программную и техническую совместимость оборудования различных брендов, язык создания программ для станков с ЧПУ был унифицирован.

Базовым управляющим кодом для подготовки программ стал набор команд, разработанный специалистами компании Electronic Industries Alliance в 60-е годы прошлого столетия. Это так называемый язык «G» и «M» кодов, который чаще называют просто G-кодом (G-code). Принятые в этом языке обозначения подготовительных и основных функций начинаются с латинской буквы «G», а обозначение дополнительных – технологических команд – с буквы «M».

Процесс разработки программ для станков с ЧПУ

Перечислим поэтапно действия:

• Сбор данных о необходимом узле и его производственных задачах.
• Создание последовательно сперва эскиза, затем чертежа, 3D-модели.
• Получение комплекса команд.
• Коррекция кода и его эмуляция.
• Тестовый запуск и производство.

На этапе сбора информации узнается, что это за элемент, где и при каких условиях будет осуществляться его эксплуатация, размеры, характер поверхности, в том числе шероховатость, а также припуски, которые крайне важны для точения.

Комплект фрезерного станка с ЧПУ по дереву

Базовый комплект фрезерного станка с ЧПУ

1. шпиндель

Что такое шпиндель на фрезерном станке с ЧПУ по дереву? Шпиндель — это вал в механическом передающем устройстве, которое получает мощность от двигателя или электродвигателя и передает ее другим частям. По разным типам станков шпиндели также делятся на разные типы.

Прежде всего, шпиндели обычно делятся на два типа: шпиндели воздушного охлаждения и шпиндели водяного охлаждения. Что такое шпиндель с водяным охлаждением? В шпинделе с водяным охлаждением используется циркуляция воды для охлаждения тепла, выделяемого при высокоскоростном вращении шпинделя. В то время как шпиндель воздушного охлаждения использует вентилятор для отвода тепла.

Как только шпиндель нагреется, это повлияет на нормальную работу оборудования. Следовательно, нам нужно «остудить» шпиндель. Способы охлаждения включают воздушное и водяное охлаждение. С помощью этих двух методов можно снизить температуру постоянно нагреваемого шпинделя и обеспечить нормальную работу оборудования.

Какой комплект фрезерного станка с ЧПУ лучше: шпиндель с воздушным охлаждением или шпиндель с водяным охлаждением?

1.Шум: шпиндель с водяным охлаждением практически не шумит, а шпиндель с воздушным охлаждением шумит.

2. Срок службы: шпиндель с водяным охлаждением требует более пристального внимания при техническом обслуживании, и его чаще заменяют циркулирующую воду, поэтому он имеет гораздо более длительный срок службы, чем шпиндель с воздушным охлаждением.

2. Точность: осевая и радиальная точность двигателя шпинделя с водяным охлаждением в основном ниже 0.003 мм, что не так хорошо, как у шпинделя с воздушным охлаждением.

4. Удобство: шпиндель водяного охлаждения должен быть подключен к водяному насосу. В результате его легко заморозить холодной зимой. И некоторым клиентам это может показаться более хлопотным. Однако у шпинделя воздушного охлаждения такой проблемы не будет. Кроме того, циркуляционная вода не требует частой замены, а стоимость обслуживания невысока.

5. Эффект: После охлаждения температура шпинделя водяного охлаждения не будет превышать 40 градусов. Хотя охлаждающий эффект шпинделя воздушного охлаждения не так хорош, как у шпинделя водяного охлаждения.

1. Тихий шум
2. Лучший охлаждающий эффект
3. Более длительный срок службы

1. Простое использование
2. Низкие эксплуатационные расходы
3. Меньше воздействия на окружающую среду

1. Высокая стоимость обслуживания
2. Легко зависит от окружающей среды

1. Более высокая цена
2. Громче шум

Из вышеупомянутых пяти пунктов шпиндель воздушного охлаждения и шпиндель водяного охлаждения имеют свои преимущества и недостатки. Если вы хотите получить хороший охлаждающий эффект, то рекомендуется шпиндель водяного охлаждения. Если хотите большего удобства, лучше выбрать шпиндель воздушного охлаждения. Для стран с более высокими требованиями к качеству я предложил использовать итальянский шпиндель воздушного охлаждения HSD, который имеет послепродажное обслуживание по всему миру. С ним у вас будут лучшие гарантии.

Во-вторых, в зависимости от мощности существует множество типов мощности шпинделя на выбор. Обычно используются 3 кВт, 5 кВт, 5.5 кВт, 6 кВт, 7 кВт, 9 кВт и даже большая мощность. Обычно используемые марки шпинделей — это Италия HSD, Changsheng, HQD и т. Д.

2. рабочий стол

Существует примерно три типа рабочих столов: рабочий стол с полным вакуумом, рабочий стол с Т-образным пазом и вакуумным рабочим столом и алюминиевый рабочий стол с Т-образным пазом. Как правильно выбрать рабочий стол?

1. Экономия времени, сильная, но высокая цена
2. Подходит для производства деревянных дверей, шкафов и другой мебели.

1. Не удобно, но дешево
2. Подходит для обработки пустотелых или профилированных материалов

Во-первых, вакуумный рабочий стол экономит время обработки и значительно повышает эффективность работы. Алюминиевый рабочий стол необходимо вручную закрепить или использовать приспособление для фиксации обрабатываемого материала, что является громоздким в использовании. В то время как полный вакуумный рабочий стол может автоматически фиксировать обрабатываемый материал.

Во-вторых, вакуумный рабочий стол намного прочнее. Его можно разделить на четыре раздела, шесть разделов и восемь разделов. который может значительно улучшить адсорбцию, поэтому он имеет более сильную фиксацию.

В-третьих, цена полного вакуумного рабочего стола выше. Деревообрабатывающий гравировальный станок с вакуумным рабочим столом имеет вакуумный насос и резиновый стол, что увеличивает общую стоимость. Кроме того, увеличивается мощность шпиндельного двигателя, поэтому цена намного выше.

В-четвертых, область применения не очень распространена. Полный вакуумный рабочий стол подходит для обработки деревянных дверей и крупногабаритной рельефной резьбы. Для обработки полостей и неровной резьбы заготовок больше подходит алюминиевый стол.

Хотя вакуумный рабочий стол может сэкономить много времени, он не подходит для работы с каждым пользователем. Выбирая стол для гравировального станка, необходимо выбрать подходящий по собственной технологии обработки.

3.Controller

Система управления является наиболее важным комплектом фрезерного станка с ЧПУ для станков с ЧПУ, который эквивалентен человеческому мозгу. Основная функция системы управления — выполнение инструкций компьютерного программного обеспечения для управления работой инвертора и привода. Обычно используемые системы управления для деревообрабатывающих гравировальных станков включают системы управления перемещением и компьютерные системы управления.

Контроллер перемещения не нужно подключать к компьютеру, что позволяет сэкономить много места на полу. Кроме того, он прост в эксплуатации. Так легче учиться и осваиваться. После выключения и перезапуска станок имеет функцию автоматической гравировки, устраняющую громоздкое ручное наведение точек и повышающую эффективность работы. Частота отказов ниже, и машина работает более плавно.

Компьютерный метод управления может не только предварительно просмотреть эффект обработки, но и в любое время просмотреть дорожку обработки. Вам выгодно вовремя исправить ошибку загрузки программы во время работы. Все функции отображаются на панели управления, и работа очень удобна.

Blue Elephant использует всемирно известные бренды систем, такие как контроллер Mach 3, контроллер Syntec, система управления DSP, система управления Siemens, тайваньский контроллер LNC и т. Д.

1. Портативное управление DSP может управлять вашим маршрутизатором с ЧПУ без подключения к компьютеру. Кроме того, это дешевый комплект фрезерного станка с ЧПУ по невысокой цене.
2. Контроллер NC работает на базе операционной системы Windows 8 или Windows 10. Он может управлять вашим маршрутизатором с ЧПУ через компьютер.
3. Контроллер Syntec / Siemens — это независимая система управления, которая может управлять сложными траекториями обработки. Он очень подходит для крупногабаритных гравировальных станков с ЧПУ с серводвигателями.

4.Motor

Обычно используемые марки двигателей: японские YASKAWA, Taiwan Delta и Leadshine.

По типу рабочего источника питания его можно разделить на двигатели постоянного и переменного тока. Среди них двигатели переменного тока также можно разделить на однофазные двигатели и трехфазные двигатели.

По назначению его можно разделить на двигатели приводные и двигатели управления. А управляющие двигатели делятся на шаговые и серводвигатели.

Различия между шаговыми двигателями и серводвигателями в основном заключаются в режиме управления, рабочем процессе, низкочастотных характеристиках, крутящем моменте и перегрузочной способности. Цена на шаговые двигатели ниже, чем на серводвигатели. Таким образом, шаговый двигатель — это своего рода дешевый комплект фрезерного станка с ЧПУ. В большинстве фрезерных станков с ЧПУ используются шаговые двигатели, но для продвинутых моделей, таких как ATC и 4-осевые фрезерные станки с ЧПУ, лучше всего выбрать серводвигатель. Кроме того, если вы не хотите использовать шаговый двигатель, но у вас ограниченный бюджет, вы можете выбрать гибридный серводвигатель. Шаговые двигатели могут сочетаться с сервоприводами или шаговыми драйверами, в то время как серводвигатели могут использовать только соответствующие сервоприводы.

5. рельс

Направляющая — это комплект фрезерного станка с ЧПУ, который удерживает, направляет и снижает трение мобильного оборудования с ЧПУ. Он включает в себя круглые рельсы и квадратные рельсы. Линейная направляющая скольжения отличается невысокой стоимостью, коротким производственным циклом, простой установкой и подходит для мелкоформатной точной резьбы. Таким образом, это лучший выбор для небольших фрезерных станков с ЧПУ или настольных деревообрабатывающих станков с ЧПУ. В то время как линейная направляющая имеет преимущества высокой несущей способности, стабильной работы, низкого сопротивления трения, высокой точности позиционирования и т. Д., Она подходит для крупноформатной прецизионной гравировки. Это идеальный комплект фрезерного станка с ЧПУ для камнерезных станков с ЧПУ, деревообрабатывающих гравировальных станков, гравировальных станков по пене и т. Д.