Возможности фрезерных станков с чпу. Функция ЧПУ на php
Описание презентации Технологические возможности и преимущества станков с ЧПУ Лекция по слайдам
Технологические возможности и преимущества станков с ЧПУ Лекция 3 Общие сведения о системах управления. Структура станка с ЧПУ и системы ЧПУ. Преимущества станков с ЧПУ. Рекомендации по повышению эффективности использования станков с ЧПУ. Классификация систем ЧПУ: системы цифровой индикации, позиционные, контурные, комбинированные (смешанные) системы. Обозначение типа устройства ЧПУ. Обозначение модели станка с ЧПУ. Системы CN , CNC , SNC , HNC , DNC ; разомкнутые, замкнутые, самонастраивающиеся системы ЧПУ.
Общие сведения о системах управления и станках с ЧПУ Под управлением станком принято понимать совокупность воздействий на его механизмы, обеспечивающих выполнение этими механизмами технологического цикла обработки. С истема управления — устройство или совокупность устройств, реализующие эти воздействия. Ручное управление — решение об использовании тех или иных воздействий элементов рабочего цикла принимает человек – оператор станка. Оператор на основании принятых решений включает соответствующие механизмы станка и задает параметры их работы. Операции ручного управления осуществляют как на неавтоматичес-ких универсальных и специализированных станках разного назначения, так и на автоматических станках. В автоматических станках ручное управление используется для реализации наладочных режимов и специальных элементов рабочего цикла. Здесь ручное управление часто сочетается с цифровой индикацией информации, поступающей от датчиков положения исполнительных органов.
Автоматическое управление заключается в том, что решения об использовании элементов рабочего цикла принимает система управления без участия оператора. Она же выдает команды на включение и выключение механизмов станка и управляет его работой. Циклом обработки называют совокупность перемещений рабочих органов станка, повторяющихся при обработке каждой заготовки. Комплекс перемещений рабочих органов в цикле работы станка осуществляется в определенной последовательности, т. е. по программе. Алгоритмом называют способ достижения цели (решения задачи) с однозначным описанием процедуры его выполнения. По функциональному назначению автоматическое управление разделяют следующим образом: управление неизменными повторяющимися циклами обработки (напри-мер, управление агрегатными станками, выполняющими фрезерные, свер-лильные, расточные и резьбонарезные операции путем осуществления циклов движения многошпиндельных силовых головок); управление изменяемыми автоматическими циклами, которые задают с помощью индивидуальных для каждого цикла материальных моделей-аналогов (копиров, наборов кулачков, системы упоров и т. д.) Примером циклового управления станков (ЦПУ) являются системы управления копировальных токарных и фрезерных станков, многошпиндельных токарных автоматов и др. ;
Числовое программное управление (ЧПУ), при котором программу задают в виде записанного на том или ином носителе массива информации. Управляющая информация для станков с ЧПУ является дискретной, и ее обработка в процессе управления осуществляется цифровыми методами. Цикловое программное управление (ЦПУ) Система циклового программного управления (ЦПУ) позволяет частич-но или полностью программировать цикл работы станка, режим обработки и смену инструмента, а также задавать (с помощью предварительного налаживания упоров) величину перемещений исполнительных органов станка. Она является аналоговой системой управления замкнутого типа и обладает достаточно высокой гибкостью, т. е. обеспечивает легкое изменение последовательности включения аппаратуры (электрической, гидравлической, пневматической и т. д.), управляющей элементами цикла.
Блок-схема устройства циклового программного управления 1 – блок задания программы, 2 – блок поэтапного ввода программы, 3 – блок управления циклом работы станка, 4 – блок преобразования сигналов контроля. 5, 6 — приводы исполнительных органов станка, электромагниты, муфты и т. д. , 7 – датчик обратной связи Из блока 1 информация поступает в схему автоматики. Схема автоматики (обычно выполняют на электромагнитных реле) согласует работу программатора циклов с исполнительными органами станка и датчиком обратной связи; усиливает и размножает команды; может выполнять ряд логических функций (например, обеспечивать выполнение стандартных циклов). Из блока 3 сигнал поступает в исполнительное устройство где исполнительные элементы 5, 6 обеспечивают отработку заданных программой команд. Датчик 7 контролирует окончание обработки и через блок 4 дает команду блоку 2 на включение следующего этапа программы.
В устройствах циклового управления в числовом виде программа содержит информацию только о цикле и режимах обработки, а величину перемещения рабочих органов задают настройкой упоров. Достоинствами системы ЦПУ являются простота конструкции и обслуживания, а также низкая стоимость. Недостаткоми – трудоемкость размерной наладки упоров и кулачков. Станки с ЦПУ целесообразно применять в условиях серийного, крупносерийного и массового производства деталей простых геометрических форм. Системами ЦПУ оснащают токарно-револьверные, токарно-фрезерные, вертикально-сверлильные станки, агрегатные станки, промышленные роботы (ПР) и др.
Числовое программное управление (ЧПУ) Под числовым программным управлением (ЧПУ) станком понимают управление по программе, заданной в алфавитно-цифровом коде, движением исполнительных органов станка, скоростью их перемеще-ния, последовательностью цикла обработки, режимом резания и различными вспомогательными функциями. На основе достижений кибернетики, электроники, вычислительной техники и приборостроения были разработаны принципиально новые системы программного управления – системы ЧПУ, широко используемые в станкостроении. В этих системах величина каждого хода исполнитель-ного органа станка задается с помощью числа. Каждой единице информации соответствует дискретное перемещение исполнительного органа на определенную величину, называемую разрешающей способностью системы ЧПУ или ценой импульса. В определенных пределах исполнительный орган можно переместить на любую величину, кратную разрешающей способности.
В системах ЧПУ на всем пути от подготовки программы управления вплоть до ее передачи рабочим органам станка мы имеем дело только с информацией в цифровой (дискретной) форме, полученной непосредственно из чертежа детали. Траектория движения режущего инструмента относительно обрабатываемой заготовки в станках с ЧПУ представляется в виде ряда его последовательных положений, каждое из которых определяется числом. Вся информация программы управления (размерная, технологическая и вспомогательная), необходимая для управления обработкой детали, представленная в текстовой или табличной форме с помощью символов (цифр, букв, условных знаков), кодируется (код ISO -7 bit) и вводится в память системы управления от ЭВМ или непосредственно с помощью клавишей на пульте управления. Устройство ЧПУ преобразует эту информацию в управляющие команды для исполнительных механизмов станка и контролирует их выполнение. Поэтому в станках с ЧПУ стало возможным получать сложные движения его рабочих органов не за счет кинематических связей, а благодаря управлению независимыми координатными перемещениями этих рабочих органов по программе, заданной в числовом виде. В условиях серийного, мелкосерийного и единичного производства сокращение сроков подготовки производства на 50- 75 %, снижению общей продолжитель-ности цикла обработки на 50- 60 %, уменьшению затрат на проектирование и изготовление технологической оснастки на 30- 85 %.
Устройство ЧПУ предна-значено для выдачи управ-ляющих воздействий рабо-чим органам станка в соот-ветствии с программой управления, вводимой в блок ввода и считывания информации. Блок технологических команд служит для управ-ления цикловой автомати-кой станка, состоящей в основном из исполнитель-ных элементов типа пуска-телей, электромагнитных муфт, соленоидов, конце-вых и путевых выключате- лей, реле давления и т. д. , обеспечивающих выполнение различных технологических команд (смены инструмента, переключения частот вращения шпинделя и др.), а также различных блокировок при работе станка.
Блок интерполяции – специализированное вычислительное устройство (интерполятор) — формирует частичную траекторию движения инструмента между двумя или более заданными в программе управления точка-ми. Выходная информация с этого блока, поступающая на блок управления приводами подач, обычно представлена в виде последовательности импульсов по каждой коорди-нате, частота которых опреде-ляет скорость подачи, а число — величину перемещения. Заданная скорость подачи вдоль обрабатываемого контура детали, а также процессы разгона и торможения обеспечиваются блоком скоростей подач.
Блок коррекции программы служит для изменения запро-граммированных параметров обработки: скорости подачи и размеров инструмента (дли-ны и диаметра). Блок постоянных циклов позволяет упростить процесс программирования при обработке повторяющихся элементов детали, например, при сверлении и растачива-нии отверстий, нарезании резьбы и др. Привод подач рабочих органов состоит из привод-ного двигателя, систем его управления и кинематических звеньев.
Точность перемещения рабочих органов станка с ЧПУ зависит от применяемой схемы управления приводами подач: разомкнутой (без системы измерения действительных перемещений управляемого рабочего органа) или замкнутой (с системой измерения). Во втором случае контроль точности отработки управляющих сигналов по каждой управляемой координате станка осуществляется датчиком обратной связи (ДОС). Точность данного контроля во многом определяется типом, конструкцией и местом установки датчиков на станке. В зависимости от вида основных операций механической обработки станки подразделяются на технологические группы: токарные, фрезерные, сверлильно — фрезерно — расточные, шлифовальные, многооперационные. По количеству используемого инструмента, станки с ЧПУ подразделяются на: многоинструментальные, с числом автоматически сменяемых инструментов до 12, как правило станки с инструментальной револьверной головкой; многооперационные, с числом автоматически сменяемых инструментов более 12, снабженные специальным инструментальным магазином цепного или барабанного типа.
Преимущества станков с ЧПУ. 1. Повышение точности обработки; обеспечение взаимозаменяемости деталей в серийном и мелкосерийном производстве, 2. Сокращение или полная ликвидация разметочных и слесарно-притирочных работ, 3. Простота и малое время переналадки; 4. Концентрация переходов обработки на одном станке, что приводит к сокращению затрат времени на установку заготовки, сокращению числа операций, оборотных средств в незавершенном производстве, затрат времени и средств на транспортирование и контроль деталей; 5. Сокращение цикла подготовки производства новых изделий и сроков их поставки; 6. Обеспечение высокой точности обработки деталей, так как процесс обработки не зависит от навыков и интуиции оператора;
7. Снижение брака по вине рабочего; 8. Повышение производительности станка в результате оптимизации технологических параметров, автоматизации всех перемещений; 9. Возможность использования менее квалифицированной рабочей силы и сокращение потребности в квалифицированной рабочей силе; 10. Возможность многостаночного обслуживания; 11. Сокращение парка станков, так как один станок с ЧПУ заменяет несколько станков с ручным управлением. Применение станков с ЧПУ позволяет решить ряд социальных задач: улучшить условия труда рабочих-станочников, значительно уменьшить долю тяжелого ручного труда, изменить состав работников механообрабатывающих цехов, сделать менее острой проблему нехватки рабочей силы и т. д.
Общие рекомендации по повышению эффективности использования станков с ЧПУ: 1. Широко использовать многоместные приспособления. обеспечивающие обработку нескольких одинаковых или разных по конструкции деталей (особенно это важно при использовании ГПС, так как на приспособлении могут быть закреплены и изготовлены за один цикл комплекты деталей для одного изделия). 2 Применять промежуточные плиты с точно обработанными отверстиями или пазами, что сокращает время наладки и переналадки оборудования на новую деталь; кроме того, это предохраняет от изнашивания рабочие поверхности стола и т. д. 3 Использовать комбинированный инструмент небольшой длины и точного исполнения, предпочтительно со сменными пластинами с покрытием (в том числе и для сверления и развертывания). Это способствует повышению режимов обработки, стойкости и надежности инструмента, а также снижению затрат времени на смену инструмента и позиционирование стола, и сокращению количества инструментов, необходимых для обработки детали, и числа гнезд в инструментальном магазине.
4 На станке следует иметь устройство для контроля состояния режущей кромки, фиксации времени работы с указанием момента смены инструмента; 5 Весь инструмент необходимо налаживать вне станка. 6 Назначать последовательность обработки отверстий на основе учета реальных затрат времени, т. е. , одним инструментом обрабатывать ряд отверстий одного диаметра, или каждое отверстие обрабатывать полностью со сменой инструмента; 6 В процессе механической обработки вначале выполнять переходы, требующие наибольшей частоты вращения шпинделя, например, вначале целесообразно сверлить отверстие малого, а затем большого диаметра; 7. Избегать частых скачкообразных изменений частот вращения шпинделя; 8 Станки с ЧПУ независимо от класса точности должны использоваться только для работ, ограниченных технологическим назначением станка, допустимыми нагрузками, размерами фрез, сверл и т. д. 9 Станки с ЧПУ высокого класса точности не следует использовать для обработки деталей, которые по точности, заданной чертежом, могут быть обработаны на станках более низкого класса точности.
Классификация систем ЧПУ по характеру движения рабочих органов Классификация систем ЧПУ исходя из технологических задач управления обработкой
Позиционные системы ЧПУ — обеспечивают управление перемещениями рабочих органов станка в соответствии с командами, определяющими позиции, заданные программой управления. При этом перемещения вдоль различных осей координат могут выполняться одновременно (при заданной постоянной скорости) или последовательно. Данными системами оснащают в основном сверлильные и расточные станки для обработки деталей типа плит, фланцев, крышек и др. , в которых производится сверление, зенкерование, растачивание отверстий, нарезание резьбы и др. (например, мод. 2 Р 135 Ф 2, 6902 МФ 2, 2 А 622 Ф 2 -1).
Скорость подачи рабочего органа станка, направление которой совпадает с направлением касательной в каждой точке заданного контура обработки. Контурные системы ЧПУ в отличие от позицион-ных обеспечивают непрерывное управление перемещениями инструмента или заготовки поочередно или сразу по нескольким координатам в результате чего может обеспечиваться обработка очень сложных деталей (с управлением одновременно по более чем двум координатам). Контурными системами ЧПУ оснащены в основном токарные и фрезерные станки (например, мод. 16 К 20 ФЗ, 6 Р 13 ФЗ). Контурные системы ЧПУ — обеспечивают управление перемеще-ниями рабочих органов станка по траектории и с контурной скоростью, заданными программой управления. Контурной скоростью является результирующая
Комбинированные системы ЧПУ, сочетают функции позиционных и контурных систем ЧПУ. Являються наиболее сложными и более универсаль-ными. В связи с повышением степени автоматизации станков с ЧПУ, усложнением) и расшире-нием их технологических возмож-ностей (особенно много-операционных) применение комбинированных систем ЧПУ значительно возрастает (например, мод. ИР 500 МФ 4, ИР 320 ГШФ 4; 2206 ПМФ 4, 6305 Ф 4).
В отдельную группу выделяют станки с цифровой индикацией и преднабором координат. В этих станках имеется электронное устройство для задания координат нужных точек (преднабор координат) и крестовый стол, снабженный датчиками положения, который дает команды на перемещение до необходимой позиции. При этом на экране высвечивается каждое текущее положение стола (цифровая индикация). В таких станках можно применять преднабор координат или цифровую индикацию. Исходную программу работы задает станочник. В моделях станков с ЧПУ для обозначения степени автоматизации добавляется буква Ф с цифрой: Ф 1 – станки с цифровой индикацией и преднабором координат; Ф 2 – станки с позиционными системами ЧПУ; Ф 3 – станки с контурными системами ЧПУ; Ф 4 – станки с комбинированной системой ЧПУ для позиционно — контурной обработки.
Кроме того, к обозначению модели станка с ЧПУ могут прибавляться приставки С 1, С 2, С 3, С 4 и С 5, что указывает на различные модели систем ЧПУ, применяемых в станках, а также на различные технологические возможности станков. Например, станок модели 16 К 20 Ф 3 С 1 оснащен системой ЧПУ «Контур 2 ПТ-71» , станок модели 16 К 20 Ф 3 С 4 – системой ЧПУ ЭМ 907 и т. д. Для станков с цикловыми системами ПУ, где в качестве управляющих элементов являются концевые переключатели, упоры и т. д. , в обозначении модели введен индекс Ц, с оперативными системами – индекс Т (например, 16 К 20 Т 1). По способу подготовки и ввода управляющей программы различают: оперативные системы ЧПУ (в этом случае управляющую программу готовят и редактируют непосредственно на станке, в процессе обработки первой детали из партии или имитации ее обработки); адаптивные системы ЧПУ, для которых управляющая программа готовится, независимо от места обработки детали. Причем независимая подготовка управляющей программы может выполняться либо с помощью средств вычислительной техники, входящих в состав системы ЧПУ данного станка, либо вне ее (вручную или с помощью системы автоматизированного программирования.)
В соответствии с международной классификацией, все устройства ЧПУ по уровню технических возможностей делятся на основные классы: NC — Numerical Control — созданы на основе счетно-решающих аналоговых устройств, в следствии чего имеют «жесткую» архитектуру адаптированную к конкретной модели станка, как правило на основе шагового привода. При каждом цикле обработки заготовки, УП считывается по кадрам – один отрабатывается, другой записывается в буферное запоминающее устройство. При таком режиме работы, значительные нагрузки на считывающее устройство и материал программоносителя, поэтому нередко возникают сбои системы. SNC — Stored Numerical Control — сохраняют все свойства класса NC но отличаются от них увеличенным объемом памяти. CNC — Computer Numerical Control — выполнены на основе микро. ЭВМ и позволяют создавать устройства ЧПУ совмещающие функции управления станком (как правило с приводами на основе двигателей постоянного тока) и решения отдельных задач подготовки УП. Особенность систем данного класса заключается в
Возможности изменять и корректировать в период эксплуатации как УП обработки детали, так и свойства функционирования самой системы, в целях максимального учета особенностей модели, данного станка. В запоминающее устройство системы CNC , УП вводится полностью, с программоносителя или в режиме диалога с ПУ станка. DNC — Direct Numerical Control — сохраняют все свойства систем класса CNC и при этом имеют возможность обмена информацией с центральной ЭВМ обслуживающей группу станков, производственный участок или цех.
Системы управления привода подач в станках с ЧПУ Схема разомкнутой системы управления привода подач станка с ЧПУ: 1, 2, 3, — элементы гидропривода; 4 – зубчатая пара; 5 -ходовой винт; 6 – рабочий орган станка с ЧПУ Разомкнутые системы характеризуются наличием одного потока информации, поступающего со считывающего устройства к исполнительному органу станка. Недостаток — нет датчика обратной связи и поэтому отсутствует информация о действительном положении исполнительных органов станка.
Структурные схемы замкнутых систем ЧПУ: а) — замкнутая с круговым ДОС на ходовом винте; б) – замкнутая с круговым ДОС и реечной передачей в) — замкнутая с линейным ДОС на рабочем органе станка Замкнутые системы ЧПУ — характеризуются двумя потоками информации – от считывающего устройства и от датчика обратной связи по пути. В этих системах рассогласование между заданными и действительными величинами перемещений исполнительных органов устраняется благодаря наличию обратной связи. В основе работы замкнутых систем ЧПУ лежит принцип следящих систем управления.
Замкнутая система ЧПУ с круговым ДОС на ходовом винте В подобных системах ЧПУ производится косвенное измерение положения рабочего органа с помощью кругового ДОС, установлен-ного на ходовом винте. Данная схема достаточно проста и удобна с точки зрения установки ДОС. Габаритные размеры применяемого датчика не зависят от величины измеряемого перемещения. При применении круговых ДОС, устанавливаемых на ходовом винте, высокие требования предъявляются к точностным характерис-тикам передачи винт-гайка (точность изготовления, жесткость, отсутствие зазоров), которая в этом случае не охватывается обратной связью.
Замкнутая система ЧПУ с круговым ДОС и реечной передачей Замкнутые системы ЧПУ этого типа также используют круговой ДОС, но измеряющий перемещение рабочего органа станка через реечную передачу. В данном случае система обратной связи охватывает все передаточные механизмы привода подачи, включая и передачу винт-гайка. Однако, на точность измерений перемещений могут влиять погрешности изготовления реечной передачи. Во избежание этого необходимо применять прецизионную реечную передачу с рейкой, длина которой зависит от величины хода рабочего органа станка. В ряде случаев это усложняет и удорожает систему обратной связи.
Замкнутая система ЧПУ с линейным ДОС на рабочем органе станка Подобные системы ЧПУ оснащены линейными ДОС обеспечивающими непосредственное измерение перемещения рабочего органа станка. Это позволяет охватить обратной связью все передаточные механизмы привода подачи, что обеспечивает высокую точность перемещений. Однако линейные ДОС сложнее и дороже, чем круговые; их габаритные размеры зависят от длины хода рабочего органа станка. На точность работы линейных ДОС могут влиять погрешности станка (например, износ направляющих, тепловые деформации и др.).
Структурная схема системы ЧПУ с компенсирующим учетом погрешностей станка Системы ЧПУ с компенсирующим учетом погрешностей станка оснащены дополнительными системами обратной связи, с датчиками, учитывающими погрешности станка (тепловые деформации, вибрации, износ направляющих и др.)
Структурная схема адаптивной системы ЧПУ Адаптивные (самоприспосабливающиеся) системы ЧПУ характеризуются тремя потоками информации: 1) от считывающего устройства; 2) от датчика обратной связи по пути; 3) от датчиков, установленных на станке и контролирующих процесс обработки по таким параметрам, как износ режущего инструмента, изменение сил резания и трения, колебания припуска и твердости материала обрабатываемой заготовки и др. Такие системы позволяют корректировать программу обработки с учетом реальных условий резания.
Вопросы для самоконтроля 1. Что понимают под управлением станком? 2. В чем отличие ручного управления от автоматического? 3. На какие виды управлений по своему функциональному назначению разделяют автоматическое управление? 4. Что понимают под числовым программным управлением? 5. Назовите основные элементы входящие в устройство ЧПУ. 6. Назовите основные преимущества станков с ЧПУ? 7. Назовите общие рекомендации по повышению эффективности использования станков с ЧПУ? 8. Как классифицируют системы ЧПУ и их обозначение. 9. Назовите способы ввода управляющих программ. 10. Назовите классы устройств с ЧПУ по уровню технических возможностей. В чем их различие? 11. Какие схемы приводов подач используют в станках с ЧПУ и в чем их различие?
По виду выполняемых работ фрезерные станки бывают:
- гравировально-фрезерные,
- сверлильно – фрезерные,
- токарно-фрезерные и многие другие виды.
Фрезерованием можно обрабатывать такие материалы, как:
- дерево,
- пластик,
- графит,
- а также все виды металлов и их сплавов (сталь, чугун, алюминий, латунь, бронзу, медь и т.д.)
Используемый режущий инструмент, фрезы, также отличаются большим разнообразием. Сложная конструкция станков позволяет производить на них широкий спектр операций по обработке материалов: гравировку, сверление, фрезерование, резьбу, раскрой плит больших размеров и многое другое.
Принцип работы фрезерного станка таков, что позволяет в рамках одной выполняемой программы автоматически менять инструмент – фрезу, менять скорость вращения фрезы и угол поворота шпинделя. Все перечисленные функции и свойства оборудования открывают очень большие возможности по использованию фрезерных станков в самых различных областях и производствах. На них можно выполнять как порезку и раскрой габаритных плит, так и тонкую обработку мельчайших деталей.
Так например, фрезерно-гравировальный станок , несмотря на внушительность и массивность своей конструкции, может выполнять кроме сверления, резки раскроя материалов, очень деликатную гравировку, точно и четко перенося на заготовку мельчайшие детали исходного изображения. Точность гравировки правильно отлаженного станка составляет доли миллиметра.
Фрезерные станки последнего поколения позволяют обрабатывать не только плоские детали, но и обрабатывать заготовки по 3D программам, создавая объемные формы. Такие универсальные возможности станков с ЧПУ по достоинству оценили производители современной мебели. Станки позволяют воплотить в жизнь самые сложные дизайнерские решения: гнутые мебельные фасады, резные мебельные накладки, сложные раскрои мебельных плит, декоративная фрезеровка с двух сторон мебельной плиты.
Невозможно обойтись без фрезерных станков и на деревообрабатывающих предприятиях, специализирующихся на загородном домостроении. Резные лестницы с вычурными балясинами из ясеня, дуба или ореха, двери со сложным орнаментом, деревянные арки и другие декоративные и функциональные элементы интерьера невозможно выполнить без применения универсальных фрезерных станков с ЧПУ.
Огромные достоинства такого универсального оборудования как фрезерные станки с ЧПУ открыли им дорогу во все сферы современного производства. Среди наиболее важных достоинств стоит отметить высокую производительность и технологичность изготовления различной продукции, легкое управление, быстрое вхождение в работающую производственную линию, почти полное отсутствие брака при изготовлении деталей, так как фрезерные станки с ЧПУ управляется компьютером, что исключает человеческий фактор влияния на производство.
Сейчас 143 гостей и ни одного зарегистрированного пользователя на сайте
Приблизиться к совершенству в искусстве создания объемных элементов декора поможет обработка рельефных форм на фрезерном станке с ЧПУ.
Выпуклый рельеф резных декоративных элементов, в отличие от обычного рисунка на плоскости, придает изображению объем, необходимый для его улучшенного восприятия зрителем. Объемные рельефные изображения украшают памятники древнего зодчества, оставаясь одновременно непревзойденными элементами в декоративной отделке современных архитектурных сооружений.
Рельефные узоры создаются на плоскости – в качестве материалов используются деревянные, каменные, металлические, бетонные поверхности, – придавая строительным конструкциям особый колорит и сохраняя их внешнюю привлекательность на многие годы. В последние десятилетия для резьбы используются и синтетические материалы, такие как пластик, оргстекло и др. Для создания объемного рельефного декора используются давно отработанные технологии художественной лепки, резьбы, чеканки. Созданные таким способом художественные изделия ручной работы способны украсить самые изысканные интерьеры и экстерьеры.
Технические возможности станков с ЧПУ
Современному автоматическому фрезерному оборудованию (станкам с ЧПУ) под силу воспроизвести самые сложные рельефные узоры. При помощи фрезерной обработки на плоских деталях можно получить любые объемные изображения, включая оригинальные дизайнерские разработки или 3D модели, разработанные с помощью специальных программ и размещенные в сетях.
Изготовить копию авторской работы на фрезерном станке с ЧПУ можно с абсолютной точностью, без риска потерять художественные качества изделия – для этого понадобится выполнить ряд подготовительных работ. Сегодня обработка рельефных форм на фрезерных станках с ЧПУ широко применяется для изготовления рельефных декоративных элементов, не уступающих по внешним и художественным достоинствам изделиям ручной работы.
С помощью оцифровки авторских работ, на фрезерных станках с ЧПУ можно изготовить их точные копии, которые могут быть интересными как авторам, так и широкому кругу любителей художественной резьбы. Таким же образом виртуальные 3D модели дизайнерских разработок, могут воплотиться в реальные элементы объемного декора. Созданная 3D модель далее преобразуется в управляющую программу, задающую параметры обработки деталей в соответствии с выбранным узором заготовки.
Для изготовления сложных рельефных изображений на фрезерных станках с ЧПУ достаточно трех степеней свободы передвижения инструмента. Для проверки качества созданной программы используется способ симуляции обработки – движение обрабатывающей фрезы выполняется без касания поверхности заготовки. Подобная проверка программы обработки исключает возможность неточностей в ходе последующей обработки.
Последовательность обработки рельефов на фрезерных станках с ЧПУ
Уникальные технические возможности универсальных фрезерных станков с ЧПУ обеспечивают высокую точность обработки сложных рельефов, не уступая в качестве изделиям ручного производства. Кроме того, благодаря программе, созданной для выполнения каждого конкретного рельефа, можно изготовить любое количество копий, сделав это гораздо быстрее, чем это возможно при работе вручную.
Участие человека в процессе обработки на фрезерном станке состоит только в подготовке процесса, от уровня которой зависит результат, причем последовательность действий не зависит от сложности рельефа будущего изделия:
Выполнение программы невозможно без инструментального обеспечения – смены инструмента в соответствии с намеченной последовательностью обработки. Ручная замена обрабатывающих фрез требует затрат времени, замедляя процесс обработки сложного рельефа.
Дополнительные преимущества
В целях оптимизации процесса обработки на фрезерных станках с ЧПУ предусмотрены специальные технологии. Одна из них – автоматическая смена инструмента при помощи особого устройства. Находящиеся в нем наборы фрез используются для последовательной обработки материала в соответствии с установленной программой. Закладка инструмента в «магазин» устройства выполняется в ходе подготовительных работ. Замена инструмента происходит автоматически, без вмешательства оператора и без остановки станка. При этом не предусматриваются операции по переустановке заготовки, что позволяет сохранить требуемую точность обработки.
Наряду с универсально-фрезерными станками, настроенными на обработку заготовок с использованием трехмерных 3D моделей, для изготовления рельефных изделий повышенной сложности применяются также более совершенные четырех- пятикоординатные станки. Благодаря конструктивным особенностям нового оборудования, режущий инструмент получает дополнительные степени свободы, увеличивая, таким образом, технологические возможности производства. В процессе обработки фреза перемещается по более сложному маршруту, обрабатывая одновременно несколько поверхностей при неизменном положении заготовки.
Таким образом, применение усовершенствованного оборудования дает возможность реализовать наиболее сложные проекты рельефного декора с повышенной точностью, при минимальном количестве дополнительных операций, включая смену инструмента.
Новости
Внимание! Новинка! Высокоточный лазерный станок CCD IL-6090 SGC (с камерой), оснащенный усовершенствованной системой оптического распознавания объектов. Благодаря современному программному обеспечению и высококачественным комплектующим, станок способен самостоятельно распознавать и сканировать необходимые объекты из множества представленных, после чего вырезать их в заданных границах по необходимым параметрам.
Добрый день! Компания INTERLASER, сообщает Вам о огромном поступлении линз, зеркал для лазерного оборудованияЦены самые низкие на линзы и зеркала:Линзы для лазерных станков ZnSe (США):диаметр 20, фокус 2 (50.8 мм) - 3 304 рубдиаметр 20, фокус 5 (12.7 мм) - 3 304 рубдиаметр 25, фокус 2.5 (63.5 мм) - 7 350 руб Линзы для лазеров ZnSe (Китай):диаметр 20, фокус 2 (50.8 мм) - 2 450 рубдиаметр 20, фокус 5 (127 мм) - 2 450 рубдиаметр 25, фокус 2.5 (63.5 мм) - 4 900 руб Зеркала:диаметр 20 мм, толщина 2/3 мм - 840 рубдиаметр 25 мм, толщина 2/3 мм - 980 рубдиаметр 30...
Пеллетная мельница - предназначена для производства древесных гранул (пеллет) из сухих древесных отходов. Основным перерабатывающимся сырьем является опил. Пелллетные мельницы малые позволяют получать гранулы из любой биомассы. Малые пелллетные мельницы востребованы в частных хозяйствах, а также на малых производствах. Используются для производства пеллет, для отапливания помещений, а также производства комбикормов. подробнее......
Снижение цен на лазерные станки серии Rabbit большого формата. Лазерная машина Rabbit 2030 (лазерная трубка 80W), 2000х3000 ммЦена со склада- 960 000 рублей, цена под заказ - 800 000 рублей Лазерная машина Rabbit 2030 (лазерная трубка Reci W2), 2000х3000 ммЦена со склада- 971 000 рублей, цена под заказ - 811 000 рублей Лазерная машина Rabbit 2030 (лазерная трубка Reci W6), 2000х3000 ммЦена со склада- 1 028 500 рублей, цена под заказ- 868 500 рублей Лазерная машина Laser FB 1525, рабочая поверхность 1500х2500 ммЦена со склада- 729 600 рублей, цена под заказ- 608 000 рублей Лазерная машина Laser FB 1626, рабочая поверхность 1600х2600 ммЦена со склада- 835 200...
Компания INTERLASER рада сообщить своим клиентам о существенном (на 12,5%) снижении цены на фрезерные станки модели Carver-0609. Новые модели фрезерных станков Carver-0609 оснащены 1,5 кВт-ым шпинделем с водяным охлаждением, электронным датчиком нулевой точки стола, усовершенствованными рельсовыми направляющими HIWIN (Тайвань) по всем осям, также, в комплекте со станками поставляется водяная помпа. Управление фрезерным станком осуществляется через DSP-контроллер, программное обеспечение Type3 поставляется в комплекте. Поставка оборудования осуществляется в течение 60 рабочих дней с момента предоплаты (70% от стоимости). По всем вопросам обращайтесь в наши офисы продаж по телефонам, указанным на сайте.
На производстве, где работают различные станки с числовым программным управлением, используется множество различного программного обеспечения, но в большинстве случаев весь управляющий софт использует один и тот же управляющий код. Программное обеспечение для любительских станков, так же базируется на аналогичном коде. В обиходе его называют «G -код ». В данном материале представлена общая информация по G-коду (G-code).
G-code это условное именование языка для программирования устройств с ЧПУ (CNC) (Числовое программное управление). Был создан компанией Electronic Industries Alliance в начале 1960-х. Финальная доработка была одобрена в феврале 1980-о года как RS274D стандарт. Комитет ИСО утвердил G-code, как стандарт ISO 6983-1:1982, Госкомитет по стандартам СССР - как ГОСТ 20999-83. В советской технической литературе G-code обозначается, как код ИСО-7 бит.
Производители систем управления используют G-code в качестве базового подмножества языка программирования, расширяя его по своему усмотрению.
Программа, написанная с использованием G-code, имеет жесткую структуру. Все команды управления объединяются в кадры - группы, состоящие из одной или более команд. Кадр завершается символом перевода строки (ПС/LF) и имеет номер, за исключеним первого кадра программы. Первый кадр содержит только один символ» %». Завершается программа командой M02 или M30.
Основные (в стандарте называются подготовительными) команды языка начинаются с буквы G:
- перемещение рабочих органов оборудования с заданой скоростью (линейное и круговое;
- выполнение типовых последовательностей (таких, как обработка отверстий и резьб);
- управление параметрами инструмента, системами координат, и рабочих плоскостей.
Сводная таблица кодов:
Таблица основных команд:
| Код | Описание | Пример |
| G00 | Ускоренное перемещение инструмента (холостой ход) | G0 X0 Y0 Z100; |
| G01 | Линейная интерполяция | G01 X0 Y0 Z100 F200; |
| G02 | Круговая интерполяция почасовой стрелки | G02 X15 Y15 R5 F200; |
| G03 | Круговая интерполяция против часовой стрелки | G03 X15 Y15 R5 F200; |
| G04 | Задержка на P миллисекунд | G04 P500; |
| G10 | Задать новые координаты для начала координат | G10 X10 Y10 Z10; |
| G11 | Отмена | G10G11; |
| G15 | Отмена | G16G15 G90; |
| G16 | Переключение в полярную систему координат | G16 G91 X100 Y90; |
| G20 | Режим работы в дюймовой системе | G90 G20; |
| G21 | Режим работы в метрической системе | G90 G21; |
| G22 | Активировать установленый предел перемещений (Станок невыйдет за их предел). | G22 G01 X15 Y25; |
| G23 | Отмена | G22G23 G90 G54; |
| G28 | Вернуться на референтную точку | G28 G91 Z0 Y0; |
| G30 | Поднятие по оси Z на точку смены инструмента | G30 G91 Z0; |
| G40 | Отмена компенсации размера инструмента | G1 G40 X0 Y0 F200; |
| G41 | Компенсировать радиус инструмента слева | G41 X15 Y15 D1 F100; |
| G42 | Компенсировать радиус инструмента справа | G42 X15 Y15 D1 F100; |
| G43 | Компенсировать высоту инструмента положительно | G43 X15 Y15 Z100 H1 S1000 M3; |
| G44 | Компенсировать высоту инструмента отрицательно | G44 X15 Y15 Z4 H1 S1000 M3; |
| G53 | Переключиться на систему координат станка | G53 G0 X0 Y0 Z0; |
| G54-G59 | Переключиться на заданную оператором систему координат | G54 G0 X0 Y0 Z100; |
| G68 | Поворот координат на нужный угол | G68 X0 Y0 R45; |
| G69 | Отмена | G68G69; |
| G80 | Отмена циклов сверления | (G81-G84)G80 Z100; |
| G81 | Цикл сверления | G81 X0 Y0 Z-10 R3 F100; |
| G82 | Цикл сверления сзадержкой | G82 X0 Y0 Z-10 R3 P100 F100; |
| G83 | Цикл сверления сотходом | G83 X0 Y0 Z-10 R3 Q8 F100; |
| G84 | Цикл нарезание резьбы | |
| G90 | Абсолютная система координат | G90 G21; |
| G91 | Относительная система координат | G91 G1 X4 Y5 F100; |
| G94 | F (подача) - в формате мм/мин. | G94 G80 Z100; |
| G95 | F (подача)- в формате мм/об. | G95 G84 X0 Y0 Z-10 R3 F1.411; |
| G98 | Отмена | G99G98 G15 G90; |
| G99 | После каждого цикла не отходить на «подходную точку» | G99 G91 X10 K4; |
Таблица технологических кодов:
Технологические команды языка начинаются с буквы М. Включают такие действия, как:
- Сменить инструмент
- Включить/выключить шпиндель
- Включить/выключить охлаждение
- Вызвать/закончить подпрограмму
Вспомогательные (технологические) команды:
| Код | Описание | Пример |
| M00 | Приостановить работу станка до нажатия кнопки «старт» на пульте управления, так называемый «технологический останов» | G0 X0 Y0 Z100 M0; |
| M01 | Приостановить работу станка до нажатия кнопки «старт», если включен режим подтверждения останова | G0 X0 Y0 Z100 M1; |
| M02 | Конец программы | M02; |
| M03 | Начать вращение шпинделя по часовой стрелке | M3 S2000; |
| M04 | Начать вращение шпинделя против часовой стрелки | M4 S2000; |
| M05 | Остановить вращение шпинделя | M5; |
| M06 | Сменить инструмент | M6 T15; |
| M07 | Включить дополнительное охлаждение | M3 S2000 M7; |
| M08 | Включить основное охлаждение | M3 S2000 M8; |
| M09 | Выключить охлаждение | G0 X0 Y0 Z100 M5 M9; |
| M30 | Конец информации | M30; |
| M98 | Вызов подпрограммы | M98 P101; |
| M99 | Конец подпрограммы, возврат к основной программе | M99; |
Параметры команд задаются буквами латинского алфавита:
| Код константы | Описание | Пример |
| X | Координата точки траектории по оси X | G0 X0 Y0 Z100 |
| Y | Координата точки траектории по оси Y | G0 X0 Y0 Z100 |
| Z | Координата точки траектории по оси Z | G0 X0 Y0 Z100 |
| F | Скорость рабочей подачи | G1 G91 X10 F100 |
| S | Скорость вращения шпинделя | S3000 M3 |
| R | Радиус или параметр стандартного цикла | G1 G91 X12.5 R12.5 или G81 R1 0 R2 -10 F50 |
| D | Параметр коррекции выбранного инструмента | M06 T1 D1 |
| P | Величина задержки или число вызовов подпрограммы | M04 P101 или G82 R3 Z-10 P1000 F50 |
| I,J,K | Параметры дуги при круговой интерполяции | G03 X10 Y10 I0 J0 F10 |
| L | Вызов подпрограммы с данной меткой | L12 P3 |
Изобретение механического привода позволило освободить человека от физического труда, но управление осуществлялось в ручную. Развитие производства привело к автоматизации. К середине нашего века сложилась система: САУ - система автоматического управления механического типа, т.е. программа управления осуществляется в виде реально существующих аналогов.
Кулачки (муз. Шкатулка):
Физическим носителям информации свойственны 2 недостатка:
Информация чертежа детали из цифровой превращается в аналоговую в виде сложной криволинейной поверхности, это преобразование связано с потерей информации, а такая материальная форма связана с износом программы-носителя.
Необходимо изготавливать программы-носители в металле с высокой точностью, и останавливать оборудование на длительный период для осуществления его наладки.
Цифровые системы электронного управления:
ЧПУ - такая система, в которой программа перемещения рабочих органов и технологии команды передаются в управляющую ЭВМ в виде цифровых алфавитных кодов.
Система ЧПУ на всем пути подготовки передачи информации имеет дело только с цифровой ее формой.
Эта форма информации позволяет применять все современные средства микропроцессорной техники, т.е. автоматизировать подготовку самой программы, и быстро менять программное управление. Переналаживание на новую программу станка ЧПУ занимает 1-2 мин.
Генеральное направление современного прогресса -замена всех мех. систем электронными и создание единого цифрового поля.
Конструктивно ЧПУ представляет автономный электронный агрегат, состоящий из: БТК - блок технологических команд; МП - микропроцессор управляет двумя координатами (сейчас до 20).
Различают:
NC(Numeral Control) - числовое управление; система с покадровым чтением перфоленты.
SNC(Stored Numeral Contral) - хранимая программа; управляющая команда считывается 1 раз и по ней осуществляются циклы обработки.
CNC(Computer NC) - устройство ЧПУ со встроенной ЭВМ, которое может хранить одновременно несколько десятков программ, корректировать, редактировать их.
DNC(Director NC) - прямое управление станком от ЭВМ. Управление порядком опер., целым участком.
HNC(Handed NC) - оперативное программное управление; ручной набор данных на пульте управления.
По принципу управления движением различают 3 группы оборудования:
С позиционной системой ЧПУ, управляется автоматически инструментом от точки к точке, на пути осущ. обработка:(сверлильные станки).
С контурной системой ЧПУ; перемещение по сложной траектории происходит непрерывно (фрезерные станки).
эквидистант
С комбинированной системой ЧПУ, сочетает в себе 1 и 2 системы управления, поэтому самая дорогая.
По кол-ву используемого инструмента различают станки:
С одним инструментом
Много инструментальные с РГ (револьверная головка управления инструментом) до 12 штук.
Многоцелевые; снабжены спец. магазином инструментов и манипулятором для смены инструментов (от 12 до 80-120 шт.)
Индексация станков с ЧПУ:
Ц- цикловое управление.
Ф1- цифровая индексация, станок. снабжается простыми устройствами, на экране читается информация (мало используется).
Ф2-позиционное ЧПУ.
Ф3-контурное.
Ф4-комбинированное, также в обозначении используют:
Р-ЧПУ с револьвером.
М-ЧПУ при наличии магазина инструментов (сохраняется индикация точности)
П.В.А.(П - повышенная точность, В - высокая точность, А - особая высокая точность)
6Б76ПМФ4(6-на фрезерном многоцелевом станке, П -повышенная точность, М-с магазином инструментов, 4-комбинированная сис-ма управления).
Главная технологическая особенность станков ЧПУ - на одном станке на одном рабочем месте происходит высокая концентрация обработки. Следовательно, число операций уменьшается в 10-15 раз, за 2-3 операции происходит выполнение всего технологического процесса, длительность операций уменьшается на несколько часов.
Эти особенности накладывают дополнительные условия организации для станков ЧПУ. Сейчас 15-20% от парка составляют станки с ЧПУ.
Ограничение применения ЧПУ: дорогое оборудование со сложной механикой и электроникой. В современном производстве – 15-20% от парка станков с ЧПУ.
