Станки с числовым программным управлением — это смесь аналоговых и цифровых технологий. С помощью такого оборудования можно вырезать сложные детали практически из любых материалов. Один такой станок может заменить пять обычных, а для работы на нем не требуется диплом квалифицированного специалиста. Что такое ЧПУ станок — далее об этом.
С появлением компьютеров и микроконтроллеров люди быстро смекнули, что автоматизация полезна не только в различных вычислениях и в работе с информацией, но в физическом труде. А еще можно сделать его качественнее и дешевле — например, заменив десятерых токарей с обычными станками на 2-3 новых станка с одним оператором. Такие работают быстрее, точнее и даже не требуют профильного образования. Это станки с числовым программным управлением.
Прежде чем разбираться, для чего нужны станки с ЧПУ, давайте узнаем, что это такое, а также какие они бывают.
Что такое ЧПУ в современных станках
ЧПУ или числовое программное управление — это область современной техники, в которой классические механические системы работают в тандеме с цифровыми устройствами управления производственными процессами. Простыми словами — это токарные и фрезеровочные станки, которыми полностью управляет компьютер, а не человек.
Система ЧПУ состоит из нескольких компонентов:
- пульт оператора (мышь и клавиатура или специальный пульт);
- дисплей;
- контроллер (компьютер, который управляет работой станка);
- ПЗУ (долговременная память);
- ОЗУ (оперативная память для временного хранения программ).
В совокупности этот набор является, по сути, обычным компьютером, который работает на специализированном программном обеспечении. Все, что нужно от оператора такого станка — научиться работать с его программой. Остальное — дело техники и автоматики.
Какие бывают станки ЧПУ
Вообще, с числовым программным управлением могут быть практически любые станки — начиная от сверлильных установок и заканчивая фабричным многоосным оборудованием. Но чаще у нас на слуху фрезерные и токарные станки, которые используются как на частном производстве, так и на промышленных объектах. В последнее время также набирают обороты лазерные станки.
Фрезерные станки предназначены, соответственно, для фрезеровки материалов, а также для сверления, раскроя, обработки под разными углами, формирования пазов и изготовления различных предметов из цельного куска материала. Самые простые станки могут работать только с плоскими формами, в то время как продвинутые многоосные модели поддерживают обработку пространственных конфигураций.
С помощью простого фрезера можно выстругать в дереве буквы или сделать что-то наподобие гравировки. В свою очередь, оборудование с 5-осевой обработкой позволяет создавать из болванок целые фигуры — например, футбольный мяч, выполненный целиком из металла. Все это можно вытачивать и вручную, но с ЧПУ обработка идет куда быстрее.
Click here to preview your posts with PRO themes ››
Токарные станки с ЧПУ тоже позволяют создавать различные детали, однако их основной особенностью является шпиндель, в который зажимается заготовка и вращается вместе с ним, в то время как резец или другая оснастка остается подвижной только в одной плоскости.
На токарных станках выполняются все те же элементы, которые может сделать токарь на любом «советском» станке. Например, выточить обойму для подшипника или проточить автомобильный тормозной диск. Только для этого не требуется практически никакое вмешательство в работу системы — нужно только ввести данные в программу и нажать кнопку «Пуск».
Лазерные станки все чаще используются на частных производствах, вытесняя фрезеры в некоторых задачах. В таких станках применяется способ резки с помощью лазера — сконцентрированного пучка энергии определенной волны. Регулируя параметры лазерного луча, можно задавать глубину реза. Преимущество этой технологии в непревзойденной точности обработки.
В частных руках лазерные станки применяются для гравировки металла, пластика и других материалов. Например, с их помощью можно добавить русские буквы на клавиатуру ноутбука с американской раскладкой. В связи с популярностью параллельного импорта электроники такая услуга сейчас очень популярна среди отечественных покупателей. В промышленности лазером обрабатывают различные металлы, резину, пластик и даже мех.
Что можно делать на ЧПУ станке
Главная особенность станка с ЧПУ — это возможность создавать такие геометрические формы, которые очень сложно или даже невозможно создать с помощью обычного оборудования. Например, детали для космических двигателей или костные винты из титана. Если вы постоянно задаетесь вопросом, какой купить ЧПУ станок, что изготавливать на нем и кому это нужно, то вот несколько примеров, где без такого оборудования человечество уже не может обойтись.
Для создания любой детали с помощью ЧПУ достаточно задать размеры, формы и другие параметры объекта в программе, а станок уже сам будет вырезать готовый предмет из болванки. В зависимости от типа станка и его оснастки можно работать с деревом, металлом, пластиком и другими материалами — например, с титаном или керамикой. При этом качество готовой продукции у ЧПУ будет выше при куда большей эффективности работы. В этом и заключается преимущество станков с компьютерным управлением.
Кстати, ЧПУ называют субтрактивной технологией. А еще существует аддитивная — это 3D-принтеры. О них мы рассказывали в отдельном материале.