Эксплуатация станков с использованием числового программного управления
Технологический цикл обработки обеспечивается воздействием на механизмы станка. Данное воздействие называется управлением. Система управления устройством – одно или несколько устройств, которые данные воздействия реализуют. Если управление производится под руководством программы, записанной на носителе информации, имеет место ЧПУ.
Определение термина и классификация
Сокращение ЧПУ расшифровывается как числовое программное управление, то есть автоматическое.При его использовании вся последовательность действий станка задается командами, записанными на программном носителе.
По этим командам автоматические, полуавтоматические и копировальные станки выполняют свои прямые функции.Под системой ЧПУ подразумевают совокупность специальных средств, методов и устройств, которые необходимы для реализации числового программного управления.
УЧПУ (то есть, устройство ЧПУ) является частью этой системы. Его предназначение – выдача управляющего воздействия в соответствии с параметрами, занесенными в управляющую программу.
В качестве носителя управляющей программы могут выступать разные материалы. К примеру, им может быть:
- перфокарта;
- перфолента;
- магнитная лента и другие носители, содержащие определенную информацию.
Выделяют два вида информации, которая может быть записана на подобном носителе:
- технологическая. Отвечает за последовательность использования разных элементов конструкции станка, изменение режима резки, изменения, касающиеся вращения шпинделя;
- геометрическая. Отвечает за форму изделия и его размеры, а также за взаимное расположение в пространстве инструмента и соответствующего изделия.
В случае со станками с ЧПУ-ем, в программоноситель заносятся оба вида информации. Это отличает их от устройств с ЦПУ (расшифровка – цикловое программное управление), при которых в программоноситель может заноситься только технологическая информация.
Подобное обстоятельство позволяет высвободить большое количество инструментов, а также положительно сказывается на производительности станка.
Еще одна классификация разделяет станки с ЧПУ на четыре группы:
- позиционные. Задаются только конечные точки, в которых располагаются исполнительные органы;
- контурные. Управляют движениями исполнительных органов по заданной траектории (криволинейной);
- универсальные. Объединяют свойства двух предыдущих видов;
- многоконтурные. Управляют одновременно несколькими узлами станка. В некоторых случаях возможно последовательное управление.
Информация в программоноситель записывается в виде математических формул, цифр. Устройство выполняет работу в соответствии с созданными данными. При помощи программ можно задавать вращение, мощность, ускорение, скорость работы и другие параметры.
Особенности конструкции
Поскольку операции на станках с ЧПУ проводятся без участия рабочего, к их конструкции предъявляются повышенные требования. Так, для повышения жесткости станин, стоек, столов станков, при их изготовлении используются дополнительные ребра жесткости. Для приводов движения/подач используются кинематические цепи минимальной длины.
Широко используются электромагнитные муфты. С их помощью можно производить переключение скоростей в автоматическом режиме. Шпиндельные механизмы должны быть более жесткими. Они усложняются дополнительными конструкциями (с их помощью осуществляет зажим/отжим инструментов).
В таких станках используются электродвигатели в комплексе с гидроусилителями моментов. Передачи беззазорные. Существует несколько типов танкеток. Они различны по размерам.
Роликовые опоры набиваются специальной смазкой и монтируются на платформах. Суппорт и каретка не отличаются от аналогов, применяющихся в стандартных станках.
Современные станки, оснащенные числовым программным управлением, представляют собой сложные электромеханические приборы.
Их обслуживанием должны заниматься квалифицированные специалисты. В большинстве случаев в процессе настройки и управления ЧПУ станка участвуют два человека:
- наладчик;
- оператор.
Более сложную работу выполняет наладчик. В его обязанности входит настройка и перенастройка прибора. Оператор следит за производственным процессом непосредственно во время работы агрегата.
Обязанности наладчика и оператора
Как уже было сказано ранее, наладчик выполняет большее количество функций. В его прямые обязанности входит:
- подбор инструмента и его проверка;
- подбор наладки;
- установка инструмента и патрона;
- переключение переключателя в режим «От станка»;
- проверка системы (сначала на холостом ходу);
- введение программоносителя;
- проверка данных на нем;
- крепление заготовки, перевод станка в состояние «По программе»;
- обработка заготовки (только первой);
- сравнение полученного результата с конечной целью, при необходимости – внесение корректировок;
- повторная обработка детали в том же режиме.
Если при повторной обработке нарушений не обнаружено, наладчик переводит станок в режим «Автомат». Это все обязанности наладчика. Далее со станком взаимодействует оператор. В его непосредственные обязанности входит:
- замена масел;
- чистка рабочей зоны;
- смазывание патронов;
- проверка станка;
- проверка точности параметров оборудования.
Включать станок можно только после полной проверки всех его систем. Особое внимание необходимо уделять надежности крепления приборов/инструмента. Важно также определить, подходит ли заготовка техпроцессу агрегата.
Где применяются такие системы
Станки с числовым ПУ могут применяться в разных сферах промышленности. Они повышают производительность предприятия, благоприятно влияют на качество выпускаемой продукции.
Сегодня такие устройства используются на предприятиях, занимающихся обработкой:
- древесины/древесных плит;
- пластика;
- камней;
- ювелирных изделий и другой сложной металлической продукции.
С помощью таких станков можно сверлить, распиливать и гравировать заготовку. Кроме того, они позволяют проводить фрезерование и лазерную резку. Некоторые агрегаты способны совмещать разные типы обработки заготовок. Такие устройства называются обрабатывающими центрами, в основе которых лежит ЧПУ.
Каковы преимущества систем с ЧПУ
К преимуществам оборудования с ЧПУ можно отнести:
- высокую производительность. Станки с ручным управлением приблизительно вдвое менее эффективны;
- сочетание гибкости универсального оборудования и точности автоматических станков;
- снижение потребности в квалифицированных работниках-станочниках;
- изготовленные под управлением одной программы детали являются взаимозаменяемыми. Это обстоятельство сокращает процесс последующей сборки;
- снижение затрат времени на производство деталей.
Однако подобное оборудование отличается высокой ценой. Его приобретение целесообразно только в случае широкой клиентской базы и возможности быстрого сбыта производимой продукции. Поэтому перед оснащением предприятия такими агрегатами необходимо проанализировать рентабельность перехода на новую технику.
Таким образом, благодаря системе управления станков с ЧПУ можно значительно повысить продуктивность работы предприятия. Такие агрегаты обладают целым рядом преимуществ. Обслуживание станков производится двумя специалистами: наладчиком и оператором. Сфера применения подобных станков достаточно широка: от деревообрабатывающей промышленности до ювелирного дела.
Загрузка...