Изучите эффективные решения для листового металла

Нажмите, чтобы узнать о листогибочных прессах, обрезных станках, лазерных резаках и многом другом от Artizono. Повысьте эффективность производства с помощью инновационных промышленных решений.

Полное руководство по станкам с ЧПУ: Все, что вам нужно знать

В современном мире производство является важнейшим фактором роста любой экономики. Производство высококачественных и точных деталей имеет огромное значение, и станки играют жизненно важную роль в достижении этой цели.

Традиционные станки использовались на протяжении десятилетий, но с развитием технологий у нас появились станки с ЧПУ. Эти станки оснащены системой программного управления, которая позволяет обрабатывать сложные, точные и мелкосерийные детали. Они гибкие, эффективные и воплощают в себе направление развития современных технологий управления станками.

Станки с ЧПУ - это будущее производства, и они имеют ряд преимуществ перед традиционными станками, включая высокую точность обработки, стабильное качество обработки и высокую производительность.

Кроме того, они улучшают условия труда, снижают трудоемкость и способствуют современному управлению производством. В этой статье мы углубимся в мир станков с ЧПУ, изучим их основные характеристики, принцип работы и роль в современной обрабатывающей промышленности.

Итак, если вам интересно будущее производства и вы хотите узнать больше о станках с ЧПУ, продолжайте читать!

Обзор станка с ЧПУ

Станки отличаются от других машин тем, что они используются не только для производства машин, но и для производства самих станков.

Поэтому их также называют "промышленными станками" или "инструментальными станками".

В станкостроении, станки с числовым программным управлением обычно классифицируются по количеству осей.

Станки с числом осей менее трех относятся к станкам низкого класса, станки с числом осей от трех до пяти - к станкам среднего и высокого класса, а станки с числом осей более пяти - к станкам высокого класса.

В промышленности различие между традиционным и современным производственным оборудованием обычно рассматривается как различие между традиционными станками и Станки с ЧПУ.

Станки - это производственное оборудование для обрабатывающей промышленности.

Любые детали, требующие высокой точности обработки и тонкого шероховатость поверхности обрабатываются на станках, что делает их важнейшим фактором роста обрабатывающей промышленности и национальной экономики.

Интеллектуализация и автоматизация отдельных станков, в частности станков с ЧПУ, является направлением станкостроительная промышленность. Его высокая точность, изящество, скорость, универсальность и интеллект являются символами современной промышленности.

Современная индустрия оборудования переходит к экстремальному производству, которое характеризуется:

  • Увеличение размера,
  • Уменьшение размера и
  • Растущая сложность с высокоинтегрированными производственными процессами.

С развитием электронно-информационных технологий станкостроительная промышленность вступила в эпоху электромеханической интеграции, а станки с ЧПУ стали ее представителем.

Станок с ЧПУ - это автоматический станок, оснащенный системой программного управления, способный решать задачи обработки сложных, точных, мелкосерийных и многономенклатурных деталей.

Это гибкий и эффективный автомат, воплощающий в себе направление развития современных технологий управления станками.

Что такое станок с ЧПУ?

Станок, оснащенный системой программного управления, называется станком с компьютерным числовым программным управлением (ЧПУ).

Система управления обрабатывает соответствующие программы с кодами управления или другими символическими инструкциями, преобразует их в кодированные числа путем декодирования и вводит их в числовое программное управление устройство, использующее носитель информации.

Устройство числового программного управления выполняет вычисления и обработку, а также посылает различные управляющие сигналы для управления действиями станка, позволяя ему автоматически обрабатывать детали в соответствии с требуемой формой и размером, указанными в чертеже.

Станки с ЧПУ объединяют в себе машиностроение, автоматизацию, компьютер, микроэлектронику и другие технологии для решения задач обработки сложных, точных и мелкосерийных деталей, что делает их гибкими и эффективными автоматическими станками.

Датчики, используемые в станках с ЧПУ, включают в себя фотоэлектрические энкодеры, линейные решетки, бесконтактные датчики, датчики температуры, датчики Холла, датчики тока, датчики напряжения, датчики давления, датчики уровня жидкости, резольверы, индуктосины, датчики скорости и т. д. Эти датчики в основном используются для определения положения, линейного и углового смещения, скорости, давления, температуры и т. д.

Станки с ЧПУ обладают сильной адаптивностью к объектам обработки, высокой точностью обработки, стабильным качеством обработки, высокой производительностью, высокой надежностью и позволяют улучшить условия труда.

Основные характеристики станков с ЧПУ

УЧПУ отвечает за работу и мониторинг станков с ЧПУ и является их "мозгом".

Станки с ЧПУ имеют ряд преимуществ перед традиционными станками, в том числе:

  • Высокая приспособляемость к объектам обработки, идеальное решение для производства пресс-форм и других изделий из одной детали
  • Высокая точность обработки и стабильное качество обработки
  • Возможность многокоординатной увязки и обработки сложные формы
  • Возможность смены обрабатываемых деталей путем простого изменения программы ЧПУ, что экономит время подготовки производства
  • Высокая точность, жесткость, низкая трудоемкость обработки и высокая производительность (как правило, в 3-5 раз выше, чем у традиционных станков)
  • Высокая степень автоматизации, снижение трудоемкости
  • Содействие современному управлению производством за счет использования цифровой информации, стандартных кодов и компьютерных методов управления
  • Более высокие требования к качеству работы операторов и более высокие технические требования к обслуживающему персоналу
  • Высокая надежность.

станок с ЧПУ По сравнению с традиционными станками

  1. Высокая гибкость

Обработка деталей на станках с ЧПУ в основном зависит от программы обработки, что отличает их от обычных станков. При использовании ЧПУ нет необходимости в изготовлении или замене многочисленных пресс-форм и приспособлений, а также в частой перенастройке станков. В результате станки с ЧПУ идеально подходят для производства единичных изделий или небольших партий, а также для разработки новых продуктов, помогая сократить цикл подготовки производства и снизить затраты на технологическое оборудование.

  1. Высокая точность обработки

Точность обработки на станках с ЧПУ обычно достигает 0,05-0,1 мм. Управление станком осуществляется с помощью цифровых сигналов. Каждый импульсный сигнал, выдаваемый устройством ЧПУ, перемещает подвижные части станка на эквивалент импульса, который обычно составляет 0,001 мм. Устройство ЧПУ может компенсировать среднюю погрешность обратного зазора цепи передачи подачи станка и шага винта, обеспечивая тем самым относительно высокую точность позиционирования.

  1. Стабильное и надежное качество обработки

При обработке одной и той же партии деталей на одном и том же станке в одних и тех же условиях, с использованием одних и тех же инструментов и процедур, траектория движения инструмента будет последовательной, что приведет к хорошей согласованности деталей и стабильному качеству.

  1. Высокая производительность

Станки с ЧПУ позволяют эффективно сократить время на обработку и вспомогательные операции с деталями. Они имеют широкий диапазон скорости вращения шпинделя и подачи, обеспечивая мощную резку с большим объемом резания. В настоящее время станки с ЧПУ переживают эпоху высокоскоростной обработки, а быстрое перемещение и позиционирование подвижных деталей приводит к повышению производительности. При использовании магазина инструментов на обрабатывающем центре они могут обеспечить непрерывную обработку нескольких процессов на одном станке, сокращая время оборота между процессами обработки полуфабрикатов и тем самым повышая производительность.

  1. Улучшение условий труда

После настройки станок с ЧПУ может вести непрерывную обработку до завершения, введя программу и запустив ее. Оператору остается только вводить программу, редактировать ее, загружать и выгружать детали, подготавливать инструменты, следить за состоянием обработки, проверять детали и т. д. Это значительно снижает трудоемкость и переводит работу оператора станка в более когнитивное русло. Кроме того, станки обычно интегрированы, что обеспечивает чистую и безопасную среду.

  1. Использовать модернизацию управления производством

Обработка на станках с ЧПУ позволяет точно рассчитать время обработки, а также стандартизировать используемые инструменты и приспособления. Кроме того, она легко интегрируется с автоматизированным проектированием и производством (CAD/CAM), составляя основу современной интегрированной производственной технологии.

Как работает станок с ЧПУ?

В традиционной металлообрабатывающей промышленности производство деталей включает в себя литье, ковку и сварку с разлетающимися искрами, а также точение, фрезерование, строгание и шлифование. Любой металлический предмет, имеющий хоть малейшую форму, который мы видим в повседневной жизни, прошел множество раундов нагрева и закалки на заводе, прежде чем мы его увидели.

Поскольку металлические детали изготавливаются на станках, как создаются станки? Первоначально они комплектуются станками.

(1) От станков до станков с ЧПУ - машины больше не безмозглые

Станки являются "родительскими машинами" для других машин. Сталь, производимая на металлургических заводах, не имеет разнообразных форм, которые мы видим в повседневной жизни, а скорее представляет собой листы, трубы, слитки и другие регулярные формы. Эти материалы должны быть обработаны в различные формы с помощью станков. Некоторые детали также требуют высокой точности и тонкой шероховатости поверхности, поэтому их необходимо резать или шлифовать на станках, используя сложные и точные методы.

Рабочее колесо газовой турбины

Как и другие машины, традиционный станок состоит из источника энергии, передаточного механизма и исполнительного устройства. Мощность подается за счет вращения двигателя, а обрабатываемая заготовка или инструмент перемещается относительно передаточного механизма. На сайте параметры резки например, где резать, сколько резать и как быстро резать, непосредственно контролируются оператором в процессе обработки. Из-за постоянной скорости вращения двигателя, используемого в традиционных станках во время работы, были разработаны сложные системы передачи для достижения различных скоростей резания. Однако в современных конструкциях такие сложные механизмы встречаются нечасто.

Структура трансмиссии традиционных станков, таких как вертикально-фрезерный станок X5032, очень сложна. Однако с развитием технологии серводвигателей и их интеграцией в станки с ЧПУ прямое управление скоростью двигателя стало удобным, быстрым и эффективным. Благодаря бесступенчатому изменению скорости система передачи была значительно упрощена, а многие звенья даже опущены. Двигатель теперь напрямую соединен с приводом, и режим прямого привода стал основной тенденцией в механическом дизайне.

Структура трансмиссии вертикально-фрезерных станков с ЧПУ была значительно упрощена благодаря прямому приводу серводвигателя. Однако для обработки деталей различной формы необходимо, чтобы станок эффективно и точно управлял несколькими двигателями с помощью системы числового программного управления. Уровень системы числового программного управления определяет сложность и точность станка с ЧПУ, а также его стоимость и квалификацию оператора.

(2) Что может делать система ЧПУ? Обрабатывать информацию и управлять мощностью.

Система числового программного управления - это мозг станков с числовым программным управлением.

Состав общих станков с ЧПУ

Для общего станка с ЧПУ он обычно включает такие компоненты, как интерфейс управления человеком и машиной, систему ЧПУ, сервопривод, сам станок и устройство обнаружения.

Операторы используют программное обеспечение для автоматизированного производства, чтобы выразить необходимые операции в процессе обработки, такие как изменение скорости вращения шпинделя, формы и размера заготовки, с помощью кодов программы обработки деталей. Затем эти коды вводятся в станок с ЧПУ через интерфейс "человек-машина".

Система ЧПУ обрабатывает и вычисляет эту информацию, управляет серводвигателем для выполнения относительного перемещения между инструментом и заготовкой в соответствии с требованиями программы обработки деталей, тем самым завершая обработку деталей.

Процесс обработки на станке с ЧПУ

Система числового программного управления хранит и обрабатывает различную информацию и передает обработанную информацию в виде управляющих сигналов на последующий серводвигатель. Эффективность этих управляющих сигналов основана на двух основных технологиях: операции интерполяции кривых и поверхностей и управление многоосевым движением станков.

(3) Форма детали слишком "свободная"? Это делается с помощью интерполяции.

Система числового программного управления обрабатывает и передает информацию в виде управляющих сигналов на последующий серводвигатель. Работа этих управляющих сигналов зависит от двух ключевых технологий: интерполяции кривых и поверхностей и управления многоосевым движением станка.

Если траектория движения может быть описана аналитически, все движение можно разложить на составные движения независимых движений с множеством координат и управлять двигателем напрямую. Однако многие детали в процессе производства имеют очень "свободную" форму, которая не является ни круглой, ни квадратной, и их форма неизвестна. Например, такие изделия, как автомобили, корабли, самолеты, пресс-формы и предметы искусства, часто имеют кривые и поверхности, которые невозможно описать аналитически, и называются кривыми свободной формы или свободными поверхностями.

Детали с поверхностями свободной формы

Относительное движение между инструментом и заготовкой для вырезания таких "свободных" форм соответственно сложное. В процессе работы необходимо управлять столом заготовки и инструментом, чтобы они перемещались в соответствии с разработанной кривой "положение-время" и достигали заданного положения с заданным отношением в заданное время. Станок может эффективно управлять относительным движением линейных сегментов, дуг или других аналитических сплайн-кривых между заготовкой и инструментом. Однако как справиться с этим сложным "свободным" движением? Ответ кроется в интерполяции.

Станок с ЧПУ для комплексной обработки поверхностей

Процесс определения траектории движения инструмента на станке с ЧПУ называется интерполяцией. Он включает в себя добавление промежуточных точек между известными точками пути, основанных на заданной скорости и траектории, и управление столом и инструментом для прохождения через эти точки. Промежуточные точки соединяются отрезками прямых, дугами или сплайнами, эффективно используя крошечные отрезки и дуги для аппроксимации нужных кривых и поверхностей. К распространенным алгоритмам интерполяции относятся метод сравнения точек и метод цифрового приращения, а сплайн-интерполяция NURBS предпочитается высококлассными станками с ЧПУ благодаря своей точности и эффективности.

(4) Поза ножа неправильная и не может быть обработана? Пять координатных связей будут завершены в считанные минуты.

Обработка сложных поверхностей требует не только теоретического обоснования, но и учета взаимного расположения инструмента и обрабатываемой поверхности. Неправильное положение инструмента может привести к низкому качеству поверхности и вмешательству инструмента в структуру обрабатываемой детали, что требует увеличения степеней свободы движения станков с ЧПУ для повышения их ловкости.

Шесть степеней свободы в пространстве

Шесть степеней свободы в пространстве

Относительное движение в трехмерном пространстве имеет шесть степеней свободы, включая три трансляционные и три вращательные степени свободы. Добавив две вращательные степени свободы в дополнение к поступательным степеням свободы в направлениях X, Y и Z, а также вращательную степень свободы для резания самого инструмента, пятикоординатная связь обеспечивает все шесть степеней свободы для относительного движения между инструментом и заготовкой, позволяя инструменту и заготовке находиться в любом относительном положении и ориентации.

Станок с пятью координатными связями

Как показано на рисунке, хотя фигура имеет четыре трансляционные степени свободы, по сути, она реализует движение только в направлениях X, Y и Z. Одна степень свободы является избыточной, что, по сути, представляет собой станок с пятикоординатной связью.

Обработка сложных криволинейных поверхностей на станке с пятикоординатной связью

Различные типы станков с ЧПУ

По способу обработки материала станки можно разделить на 8 типов:

Металлорежущие и формовочные станки занимают относительно большую долю в области станкостроения.

По способу выбора и управления станки можно разделить на две категории: традиционные станки и высокоточные станки с ЧПУ.

Высокоточный станок с ЧПУ - это станок, выполняющий точную обработку с помощью системы программного управления с ЧПУ.

Различные типы станков с ЧПУ

В соответствии со стандартом классификации Китайская машина По данным Ассоциации производителей инструментов, станки можно разделить на 7 категорий с общим количеством 595 подкатегорий в станкостроительной отрасли. После исключения неключевых категорий, таких как абразивные материалы, остается 552 подкатегории, из которых 319 относятся ко всей станкостроительной подотрасли. Эти семь основных категорий включают металлорежущие станки, металлообрабатывающие станки, литейное оборудование и деревообрабатывающие станки, а также принадлежности, измерительные приборы и индикаторы, режущие инструменты и абразивные материалы и Системы ЧПУ.

Станки также можно разделить на традиционные станки и станки с ЧПУ, причем последние представляют собой автоматические станки, оснащенные системой программного управления и являющиеся типичным продуктом электромеханической интеграции. Станки с ЧПУ известны своей высокой точностью, хорошей гибкостью, высокой эффективностью, сложными функциями, интеллектуальным управлением и стали основным направлением развития современного станкостроения.

На металлорежущие станки приходится около двух третей всех важных типы станков. Они используют резку, шлифовку или специализированные методы обработки для придания металлическим заготовкам желаемых геометрических форм, размеров и качества поверхности. Семь основных процессов металлорежущий станок Инструменты: токарные, фрезерные, строгальные, шлифовальные, расточные, протяжные.

Металлообрабатывающие станки, включая гибочные станки, листовые ножницы, пуансоны и кузнечные машины, физически деформируют металл, прикладывая к нему значительные усилия. В 2020 году потребление металлообрабатывающее оборудование станков в Китае составила $21,31 млрд, при этом на металлорежущие станки пришлось 65,1% ($13,87 млрд), а на металлообрабатывающие станки - 34,9% ($7,44 млрд).

Токарные, шлифовальные, фрезерные, расточные станки, обрабатывающие центры, бурение станки и другие подкатегории относятся к металлорежущим станкам. В 2019 году в структуре производства Японии наибольший удельный вес занимают обрабатывающие центры - 34,2% (18,4% вертикальных обрабатывающих центров и 12,8% горизонтальных обрабатывающих центров), за ними следуют токарные станки - 29,8%, шлифовальные станки - 12,6%, и специальные станки - 7,9%.

Станки с ЧПУ

Токарный станок:

Сайт токарный инструмент используется для обработки вращающихся заготовок путем формообразующего движения подачи. В первую очередь он используется для обработки внутренних и внешних цилиндрических поверхностей, формирования кольцевых поверхностей и канавок, а также для выполнения различных разрезов и резьб. Он также может выполнять такие операции, как сверление, развертывание и нарезание резьбы.

Шлифовальный станок:

Шлифовальные инструменты используются для шлифовки поверхности заготовки. В большинстве шлифовальных станков для шлифования используются высокоскоростные вращающиеся шлифовальные круги, а в некоторых - масляные камни, абразивные ленты и другие шлифовальные инструменты, а также сыпучие абразивы для обработки.

Фрезерный станок:

Фреза используется для обработки различных поверхностей заготовки. Как правило, фреза вращается вокруг своей оси, а заготовка и/или фреза движутся с подачей. С помощью этого инструмента можно обрабатывать плоские поверхности, пазы, различные криволинейные поверхности, зубчатые колеса, а также выполнять операции сверления и растачивания заготовок.

Обрабатывающий центр:

Обрабатывающий центр - это высокоавтоматизированный многофункциональный станок с ЧПУ, оснащенный инструментальным магазином и устройством автоматической смены инструмента, что значительно повышает эффективность и автоматизацию производства. По количеству осей управления обрабатывающие центры можно разделить на трехкоординатные, четырехкоординатные и пятикоординатные, а по структуре - на вертикальные, горизонтальные и портальные.

Вертикальный обрабатывающий центр:

Ось шпинделя вертикального обрабатывающего центра устанавливается перпендикулярно верстаку и в основном подходит для обработки сложных деталей, таких как пластины, диски, пресс-формы и небольшие оболочки. Он прост в установке, эксплуатации и наблюдении за процессом обработки и широко используется благодаря простоте отладки программы. Однако ограничения по высоте и устройство для смены инструмента могут помешать ему обрабатывать слишком высокие детали.

Горизонтальный обрабатывающий центр:

Ось шпинделя параллельна верстаку, что делает его идеальным для обработки деталей коробчатой формы. В процессе обработки легче удалять стружку, но конструкция сложнее, а стоимость выше.

Портальный обрабатывающий центр:

Ось шпинделя обрабатывающего центра расположена перпендикулярно верстаку. Станок имеет большую станину портального типа, состоящую из двойных колонн и верхней балки. Двойные колонны соединены центральной балкой, что делает его идеальным для обработки больших и сложных по форме заготовок.

Преимущества и недостатки станков с ЧПУ

Преимущества станков с ЧПУ

  • Высокая адаптивность: Возможность быстрого перехода от обработки одной детали к другой обеспечивает большое удобство при изготовлении единичных изделий, небольших партий и пробном производстве новых продуктов, экономя время и деньги.
  • Высокая точность обработки: Использование шарико-винтовой пары в конструкции, технологии программной компенсации точности и программного управления всем процессом обработки снижает влияние человеческого фактора на точность. Он может эффективно обрабатывать заготовки со сложной структурой, например, пропеллеры.
  • Высокая эффективность производства
  • Высокая степень автоматизации
  • Хорошие экономические преимущества
  • Поддерживает модернизацию управления производством

Недостатки станков с ЧПУ

  • Высокая стоимость: Обработка большого количества деталей становится экономически невыгодной из-за высокой стоимости станков с ЧПУ.
  • Высокие затраты на операторов: Операторы требуют специальных навыков и высоких зарплат, что увеличивает общую стоимость использования станков с ЧПУ.
  • Сложная система: Сложная система, требующая специальных знаний и подготовки для работы, и высокая стоимость обслуживания.

Части и функции станка с ЧПУ

Запасные частиФункция
Конструктивный элементВ основном это чугун, сталь и другие продукты. После обработки и переработки в станину станка и колонну балки, она играет роль структурной опоры для станка, составляя наибольшую долю в стоимости сырья.
Система управленияОн состоит из ПЛК (программируемого контроллера), системы ЧПУ, модуля управления CO-сервером, модуля определения положения и т.д. Это "мозг" станка, позволяющий генерировать и передавать рабочие заказы посредством программирования.
Система передачиВключает в себя направляющие, шарико-винтовые пары, шпиндель и другие детали, а также гидравлическую систему и систему запуска, которые в основном используются для обеспечения движения станка.
Система вожденияОн состоит из высокоскоростного шпинделя, обычного двигателя, двигателя Hefu и т.д. На рынке обычные двигатели обычно используются для станков стоимостью менее 1 млн, а двигатели Hefu в основном используются для станков стоимостью более 1 млн. По сравнению с обычными двигателями, цена продажи двигателей Hefu в 3-4 раза выше, чем у обычных двигателей, но двигатели Hefu намного превосходят обычные двигатели с точки зрения точного позиционирования, высокой скорости работы, адаптивности, стабильности, своевременности и так далее, и становятся первым выбором для высококлассных станков с ЧПУ.
Журнал, башня и компонентыЧасть станка, выполняющая функцию резания.
Решетчатая линейкаИзмерительное устройство обратной связи, используемое в станках с ЧПУ, часто применяется для определения координат инструмента и заготовки, чтобы наблюдать и отслеживать погрешность хождения инструмента.

Конструктивные элементы:

Основание и станина станка, а также основные опорные части состоят из станины, колонны, подвижного сиденья, верстака, балки и шпиндельной коробки.

Система управления:

Станок с ЧПУ состоит из различных компонентов, включая программы, устройства ввода/вывода, систему ЧПУ, программируемый контроллер и сервоуправление модуль.

Заказы на выполнение работ формируются и передаются с помощью программирования.

Сервосистема, получая команды от системы ЧПУ, точно управляет скоростью и положением каждой координатной оси обработки.

Динамический отклик и точность сервосистемы - важнейшие факторы, влияющие на точность обработки, качество поверхности и эффективность производства станка с ЧПУ.

Сервосистемы могут быть классифицированы по различным режимам управления, таким как системы с открытым контуром, замкнутым контуром и полузамкнутым контуром, а также могут быть разделены на сервосистемы постоянного и переменного тока на основе тип двигателя используется.

Система передачи:

В основном они используются для обеспечения движения станков, включая направляющие, шарико-винтовые пары, шпиндели и т.д.

Система привода:

Высокоскоростной шпиндель и двигатель - одни из компонентов, входящих в состав станка с ЧПУ. Обычные двигатели обычно используются в станках стоимостью менее 1 миллиона, в то время как в станках стоимостью более 1 миллиона обычно применяются серводвигатели.

Хотя цена серводвигателя в три-четыре раза выше, чем цена обычного двигателя, он обладает множеством преимуществ, включая точность позиционирования, высокую скорость работы, адаптивность, стабильность и своевременность, что делает его предпочтительным выбором для высокотехнологичных станков с ЧПУ.

Станина - самый дорогой компонент в производстве станков.

Наибольшую часть производственных затрат составляют сырье и материалы - 73,9%, далее следуют затраты на оплату труда (11,9%), амортизация (7,9%) и прочие производственные расходы (6,4%).

В структуре затрат на сырье наибольший удельный вес занимают конструкционные элементы - 40%, и цены на них в значительной степени зависят от стали.

На систему управления, трансмиссию и привод приходится 21%, 18% и 13% затрат на сырье, соответственно.

Технические характеристики станка с ЧПУ

Параметры числового программного управления являются неотъемлемой частью программного обеспечения, используемого в системе числового программного управления, и определяют функциональность и точность управления станком.

Правильное использование этих параметров имеет решающее значение для правильной работы станка и оптимального выполнения его функций.

Параметры станков с ЧПУ можно разделить на параметры состояния, параметры соотношения и параметры реальной величины в зависимости от их представления.

Исходя из природы самих параметров, их можно разделить на обычные параметры и параметры с секретным уровнем классификации.

Области применения станков с ЧПУ

(1) Авиационная промышленность:

Для крыла, фюзеляжа, хвоста и т.д. и деталей двигателя самолета требуются высокоскоростные модели пяти типов осевая обработка центр, портальный мобильный высокоскоростной обрабатывающий центр, прецизионный токарный станок с ЧПУ, прецизионный горизонтальный обрабатывающий центр, многокоординатный подающий и фрезерный центр, прецизионный станок для обработки и контроля зубчатых колес и резьбы и т.д.

(2) Промышленность по производству железнодорожных локомотивов:

Для производства кузовов, осей, колес и других деталей высокоскоростных железнодорожных локомотивов необходимы крупные и средние станки с ЧПУ: Токарный станок с ЧПУ, вертикальный и горизонтальный обрабатывающий центр, пятиосевой обрабатывающий центр, портальный фрезерный станок, вспомогательный фрезерный обрабатывающий центр и т.д.

(3) Оружейная промышленность:

Она предназначена для танков, бронемашин, пуль, пушек, выдергивания сердечников и других изделий, и нуждается в токарных станках с ЧПУ, вертикальных и горизонтальных обрабатывающих центрах, пятиосевых обрабатывающих центрах, портальных напильно-фрезерных станках, напильно-фрезерных обрабатывающих центрах, станках для обработки зубчатых колес и т.д.

(4) Производство пресс-форм:

Он предназначен для изготовления пресс-форм для автопанелей, литья под давлением, формования экструзионных форм и т.д., для которых необходимы высокоскоростные фрезерные станки с ЧПУ, прецизионные электрообрабатывающие станки, высокоточные обрабатывающие центры, прецизионные шлифовальные станки.

(5) Промышленность по производству электронного информационного оборудования:

Для изготовления корпусов высококлассных электронных изделий, статора ротора двигателя, крышки корпуса двигателя и т.д. необходимы небольшие прецизионные станки с ЧПУ: высокоскоростной фрезерный центр, высокоскоростной обрабатывающий центр, небольшой прецизионный токарный станок, небольшой прецизионный пуансон, специальные станки с ЧПУ для прецизионной и сверхпрецизионной обработки, а также прецизионные электрообрабатывающие станки.

(6) Производство энергетического оборудования:

Для энергетического оборудования, тяжелый портальный фрезерный станок с ЧПУ, большой напольный фрезерный станок, большой токарный станок с ЧПУ, специальный фрезерный станок для корневой канавки лезвия и лезвия Обработка на станках с ЧПУ требуется машина.

(7) Производство металлургического оборудования:

Для полного комплекта оборудования для непрерывной разливки и прокатки требуются большой портальный фрезерный станок и большой токарный станок с ЧПУ.

(8) Производство строительной техники:

Для изготовления коробок передач, горной стрелы, кузова автомобиля, двигателя и других деталей необходимы малые и средние станки с ЧПУ: Токарный станок с ЧПУ, обрабатывающий центр среднего размера, фрезерный станок с ЧПУ и станки для обработки шестерен.

(9) Судостроительная промышленность:

Для изготовления корпусов дизельных двигателей требуются тяжелые и сверхтяжелые портальные фрезерно-напильные станки и тяжелые напольные фрезерно-напильные станки с ЧПУ, а также крупные токарные и токарно-фрезерные станки с ЧПУ, крупные зубошлифовальные станки с ЧПУ, фрезерные станки с управлением коленчатым валом, крупные токарно-фрезерные центры и шлифовальные станки для коленчатых валов.

(10) Автомобилестроение:

Для компонентов автомобилей: Двигатели требуют высокоэффективных, высокопроизводительных, специальных станков с ЧПУ и гибкое производство линии;

Для обработки деталей необходимы токарные станки с ЧПУ, вертикальные и горизонтальные обрабатывающие центры, эффективные шлифовальные станки с ЧПУ и т.д.

Какова цена станка с ЧПУ?

Важно отметить, что выбор конкретного станка с ЧПУ зависит от марки, размера и конфигурации.

Как правило, стоимость станков с ЧПУ варьируется от $10 000 до $1 миллиона в США.

При выборе станка с ЧПУ необходимо ориентироваться на потребности заказчика. Поэтому конкретная цена должна быть обсуждена и подтверждена с производителем станка с ЧПУ.

См. также:

Как использовать станок с ЧПУ?

В настоящее время существует множество людей, которые классифицируются как операторы станков с ЧПУ, включая тех, кто знаком с механической обработкой, но не с программированием, недавно окончивших университет, которые имеют теоретические знания о механической обработке и программировании, но не имеют практического опыта, и тех, кто не имел опыта работы с механической обработкой или программированием.

Для тех, кто только начинает знакомиться со станками с ЧПУ, очень важно выработать определенные навыки работы с ними.

Это поможет им избежать столкновений станков, которые могут привести к повреждениям, и быстро улучшить свои навыки работы на станках с ЧПУ, чтобы стать компетентными в работе.

Для операторов, которые только начинают работать на станках с ЧПУ, приведенные ниже теоретические знания о навыках работы на станках с ЧПУ могут послужить полезным пособием.

Во-первых, оператор должен иметь полное представление о станке с ЧПУ, на котором ему предстоит работать. Это включает в себя понимание механической структуры станка, освоение распределения валов, а также знакомство с функциями и использованием различных частей станка, таких как простая пневматическая система и гидравлическая система.

Кроме того, оператор должен знать принцип работы и функции каждого вспомогательного узла станка, такого как инструментальный магазин, охлаждающее устройство, регулятор напряжения, охладитель электрического шкафа и замки защитных дверей.

Как использовать станок с ЧПУ

Важно иметь четкое представление о функциях каждой кнопки управления на станке:

Оператор должен знать такие задачи, как выполнение программы, проверка состояния обработки заготовки после приостановки программы, возобновление программы после ее приостановки, остановка программы и изменение программы перед выполнением.

Также важно знать тип операционной системы, используемой станком, и иметь базовое представление о принципе управления и методе работы системы ЧПУ, включая язык, используемый в системе, и программное обеспечение, используемое в обработке станка.

Если оператор не знаком с языком или профессиональной лексикой этого языка, необходимо профессиональное обучение. Чтобы выйти за рамки роли базового оператора, важно вести тщательные записи во время обучения и запоминать значение каждого слова в программном обеспечении станка.

Второй ключевой аспект - освоить ручное или автоматическое управление станком с ЧПУ и движение каждой оси ЧПУ.

Оператор должен стремиться к достижению мастерства путем практики, чтобы уметь свободно втягивать и выпускать воздух в любой ситуации. В случае столкновения или поломки оператор должен уметь быстро и правильно решить проблему и принять решительные меры для предотвращения дальнейших проблем.

Кроме того, оператор должен хорошо понимать программу обработки станка с ЧПУ, включая технологический процесс и операции, а также действия, которые должен выполнять станок.

Во время выполнения программы оператор должен иметь возможность быстро определить правильность действий станка и необходимость принятия каких-либо профилактических мер.

Обычно начинающие операторы испытывают страх перед работой на станке, опасаясь столкновения с режущим инструментом. Однако этот страх можно преодолеть по мере того, как оператор овладевает работа на станке с ЧПУ инструменты.

В-третьих, оператор должен владеть навыками редактирования программ, а также компенсации параметров каждого процесса, диаметра и длины фрезы или шлифовального круга.

После обучения оператор должен освоить язык программирования, метод программирования и метод компенсации параметров для станка с ЧПУ, на котором он будет работать.

Если оператор хочет выйти за рамки базовых операций, большинство современных станков с ЧПУ оснащаются рабочими станциями с ПК для программирования или моделирования. Новички могут начать с изучения редактирования программного обеспечения и моделирования резания на рабочей станции.

При изучении программирования важно не только сосредоточиться на результатах моделирования, но и понять процесс обработки симуляций.

Оператор должен понимать, какие режущие инструменты или шлифовальные круги требуются для обработки заготовок, а также траекторию движения оси ЧПУ станка в процессе резки.

Они также должны знать положение и направление соответствующих деталей в станке во время определенных процессов.

Во время обработки оператор должен обращать внимание на направление движения и направление резания по каждой оси, включая процесс подачи и отвода инструмента, а также следить за скоростью движения и перемещением на каждом этапе обработки, а также за скоростью и перемещением на каждом этапе.

При использовании программного обеспечения для моделирования обработки важно тщательно вводить все параметры, чтобы избежать неосторожных ошибок, которые могут привести к неправильной обработке моделирования и потенциальным столкновениям во время фактической обработки, что приведет к потере деталей.

Если в программе моделирования есть функция проверки на столкновение, рекомендуется использовать ее для проверки правильности программирования.

Важно отметить, что имитационная обработка является лишь теоретическим результатом и не гарантирует, что станок не столкнется во время реального резания или что будет получен качественный продукт.

Цель моделирования - экономия времени программирования, повышение фактического использования станка и сокращение времени отладки при обработке деталей. Оно не гарантирует реальную обработку деталей.

Изготовление идеальной детали требует мудрости и усилий оператора станка с ЧПУ.

Четвертый ключевой момент: Для процесса обработки необходима тщательная подготовка.

Оператор должен начать с просмотра чертежа, определения положения обрабатываемой заготовки и подтверждения допуска точности обрабатываемой детали. Затем следует отредактировать программу обработки.

Перед обработкой оператор должен подготовить необходимые заготовки, режущие инструменты или шлифовальный круг, контрольно-измерительные приборы, а также вспомогательную оснастку или приспособления, необходимые для выполнения процесса.

Советы по использованию станка с ЧПУ

В настоящее время станки с числовым программным управлением имеют множество преимуществ перед традиционными станками и широко используются в обрабатывающей промышленности.

Однако оборудование является сложным и включает в себя интеграцию механических, электрических, гидравлических, газовых и микроэлектронных технологий, что затрудняет устранение неисправностей в случае их возникновения.

Поэтому операторам важно уделять первостепенное внимание профилактическим мерам при использовании станков с ЧПУ, чтобы снизить вероятность отказа и повысить эффективность использования оборудования.

1. Перед использованием:

Перед началом эксплуатации станка необходимо обеспечить его размещение в относительно беспыльной среде с постоянной температурой и влажностью, отвечающей техническим требованиям, предъявляемым к установке и использованию станка с ЧПУ. Хотя это может быть непросто, рекомендуется создать условия, максимально приближенные к этим требованиям. Кроме того, важно провести предварительную проверку станка перед использованием, чтобы снизить вероятность сбоев и их влияние на производство в процессе эксплуатации.

(1) Перед включением питания проверьте внешний вид станка с ЧПУ, электрические трубопроводы и внешнее вспомогательное оборудование на наличие каких-либо отклонений.

В частности, для внешнего вспомогательного оборудования: если имеется насосная станция гидравлической системы, проверьте достаточность количества гидравлического масла; для тех, кто имеет систему воздушного давления, регулярно сливайте воду из воздушного компрессора и резервуара для хранения газа под давлением, чтобы предотвратить накопление избыточной влаги и попадание ее в станок под действием потока воздуха, что может вызвать коррозию и повреждение деталей и компонентов.

(2) Включите питание станка в обычной последовательности:

Включите основной источник питания, затем питание системы ЧПУ, затем питание сервосистемы и, наконец, отпустите кнопку аварийного останова, чтобы минимизировать воздействие на электрические компоненты системы ЧПУ и увеличить срок ее службы.

(3) После включения питания смазка имеет решающее значение для поддержания нормальной траектории движения всех движущихся частей, уменьшения трения и увеличения срока службы.

Важно проверить количество смазочное масло в смазочном устройстве и своевременно пополняйте его при недостатке.

Также необходимо регулярно проверять, не засорилась ли сетка жидкостного фильтра, исправен ли масляный контур и нормально ли вытекает масло. смазочное масло на каждом выходе.

Все обнаруженные проблемы должны быть оперативно устранены.

Если движущиеся части, такие как направляющие станка и ведущие винты, работают без смазочного масла, это приводит к увеличению сопротивления трения, потреблению мощности и расходу электроэнергии.

Кроме того, это ускорит износ движущихся частей, повлияет на точность станка и негативно скажется на качестве обработки заготовок.

2. В использовании:

Во время использования станка с ЧПУ важно контролировать его в пределах рабочих параметров, чтобы предотвратить повреждение станка. Например, заготовки и приспособления, размещенные на верстаке обрабатывающего центра и фрезерного станка с ЧПУ, не должны превышать максимальную грузоподъемность верстака, иначе это может повредить подвижную направляющую. Также важно избегать чрезмерного усилия резания, так как это может привести к повреждению передаточного механизма и даже сжечь шпиндель или двигатель вала подачи из-за чрезмерного тока.

Кроме того, очень важно избегать собственная частота станка, чтобы предотвратить резонанс и сохранить точность обработки, а также предотвратить повреждение режущих инструментов и деталей станка. Во время работы на станках важно быть внимательным к окружающей обстановке и использовать все свои органы чувств, чтобы быстро обнаружить и устранить любые неполадки.

(1) Прислушайтесь к звукам.

Во время работы станка будет слышен ожидаемый звук, но также важно прислушиваться к любым ненормальным звукам, таким как разрывы воздушных труб, внезапные изменения в системе смазки или режущий инструмент звуки.

Если слышны необычные звуки, необходимо немедленно остановить машину во избежание дальнейших повреждений.

(2) Проверьте температуру станка.

В процессе работы станка из-за трения и нагрева температура может повышаться.

Как правило, после некоторого периода работы станок достигает теплового баланса с температурой около 50-60 градусов.

Если температура выше указанной, это может свидетельствовать о проблемах со смазкой, и ее следует проверить.

(3) Обратите внимание на детали с жесткими условиями работы на станке. Во время обработки на станке с ЧПУ часто требуется СОЖ для одновременной промывки и охлаждения заготовки и инструмента.

Это приводит к ухудшению условий работы некоторых деталей из-за наличия металлической стружки и смазочно-охлаждающей жидкости.

В частности, переключатель хода держателя инструмента на станке с ЧПУ особенно часто забивается металлической стружкой, в результате чего его контакты становятся тугими и не реагируют на нажатия.

В этом случае важно своевременно очистить его.

Кроме того, при частичной резке могут скапливаться железные опилки, которые легко наматываются на инструмент и заготовку, затрудняя охлаждение и вызывая выдавливание, которое может повредить инструмент. Их также необходимо своевременно очищать.

3. После использования:

(1) Чтобы правильно выключить станок, соблюдайте правильную последовательность выключения: кнопка аварийного останова - питание сервосистемы - питание системы ЧПУ - основное питание станка.

(2) Очищайте машину и своевременно проводите ежедневное техническое обслуживание.

После использования станка немедленно очистите его, а затем нанесите моторное масло на поверхность подвижных направляющих станка и некоторые детали, чтобы предотвратить появление ржавчины.

Вот некоторые из важных моментов, которые необходимо учитывать при использовании станков с ЧПУ. Мы должны обращать на них внимание на протяжении всего процесса, чтобы максимизировать эффективность станка, повысить качество обработки и достичь желаемых результатов.

Обслуживание станка с ЧПУ

Использование советов

Условия эксплуатации станка с ЧПУ: Для оптимальной работы станки с ЧПУ должны находиться в условиях постоянной температуры и вдали от оборудования с сильной вибрацией (например, перфораторов) и оборудования, генерирующего электромагнитные помехи.

Требования к электропитанию: Убедитесь, что станок с ЧПУ снабжен соответствующим питанием для безопасной и эффективной работы.

Процедуры эксплуатации станка с ЧПУ: Необходимо регулярно проводить техническое обслуживание и вести учет для предотвращения поломок. Кроме того, станок не следует держать закрытым в течение длительного времени, так как это может привести к сбою системы и потере данных.

Обучение и распределение: Операторы, обслуживающий персонал и программисты должны пройти соответствующее обучение, чтобы обеспечить безопасное и эффективное использование станка с ЧПУ.

Правила технического обслуживания

Обслуживание системы ЧПУ

Строго придерживаться операционных процедур и системы ежедневного обслуживания.

Не допускайте попадания пыли в устройство числового программного управления: Пыль и металлический порошок могут легко вызвать снижение сопротивления изоляции между компонентами, что приведет к их выходу из строя или повреждению.

Регулярно очищайте теплоотвод и система вентиляции шкафа управления.

Часто контролируйте напряжение сети системы ЧПУ: Напряжение сети должно находиться в диапазоне от 85% до 110% от номинального значения.

Регулярно заменяйте резервную батарею.

Обслуживание системы ЧПУ, если она не используется в течение длительного времени: Регулярно включайте систему ЧПУ или запускайте программу прогрева.

Обслуживание запасных печатных плат и механических частей.

Обслуживание механических частей

(1) Обслуживание магазина для инструментов и манипулятора для смены инструментов

При ручной загрузке инструмента в инструментальный магазин убедитесь, что он надежно установлен, и проверьте надежность замка на основании инструмента.

Категорически запрещается загружать в инструментальный магазин инструменты с избыточным весом или слишком большой длиной, чтобы предотвратить падение инструмента или столкновение манипулятора с заготовкой, приспособлением и т.д.

При использовании метода последовательного выбора инструмента обратите внимание на порядок размещения инструментов в инструментальном магазине. При использовании других методов выбора инструмента также убедитесь, что номер сменного инструмента соответствует требуемому инструменту, чтобы предотвратить несчастные случаи, вызванные сменой неправильного инструмента.

Следите за чистотой рукоятки и втулки инструмента.

Регулярно проверяйте правильность положения нулевого возврата магазина инструментов и положение точки смены инструмента в шпинделе станка, при необходимости оперативно регулируя его. В противном случае операция смены инструмента не будет завершена.

При запуске сначала запустите магазин инструментов и манипулятор вхолостую, чтобы убедиться в нормальном функционировании всех частей, особенно обращая внимание на работу всех переключателей хода и электромагнитных клапанов.

(2) Обслуживание шарико-винтовой пары

Регулярно проверяйте и регулируйте осевой зазор пары винт-гайка, чтобы обеспечить точность обратной передачи и осевую жесткость.

Часто проверяйте наличие свободные соединения между опорой ведущего винта и станиной и проверьте, нет ли повреждений опорного подшипника. Если обнаружены какие-либо проблемы, быстро затяните ослабленные детали и при необходимости замените опорный подшипник.

Шариковинтовые пары, смазанные консистентной смазкой, следует очищать от старой смазки каждые шесть месяцев и заменять ее свежей. Шариковые винты, смазанные маслом, следует смазывать ежедневно перед началом работы станка.

Следите за тем, чтобы твердый мусор или стружка не попали в защитный кожух ведущего винта во время работы, а в случае его повреждения немедленно замените защитное устройство.

(3) Обслуживание цепи главного привода

Регулярно регулируйте натяжение приводного ремня шпинделя. Не допускайте попадания в масляный бак любых загрязнений и ежегодно заменяйте смазочное масло. Следите за чистотой соединительной части между шпинделем и рукояткой. При необходимости отрегулируйте смещение гидравлического цилиндра и поршня. Также своевременно регулируйте противовес.

(4) Обслуживание гидравлической системы

Регулярно фильтруйте или меняйте масло в гидравлической системе. Контролируйте температуру масла и не допускайте утечек. Регулярно проверяйте и очищайте масляный бак и трубопровод. Внедрите систему ежедневного точечного контроля.

(5) Обслуживание пневматической системы

Удалите примеси и влагу из сжатого воздуха. Проверьте количество масла в распылителе системы. Поддерживайте герметичность системы. Уделите внимание регулировке рабочего давления. Очистите или замените пневматические компоненты и фильтрующие элементы.

Устранение неисправностей станка с ЧПУ

Корректирующее обслуживание

В станках с ЧПУ большинство неисправностей имеют данные, которые можно проверить, но есть и такие, которые не проверяются. Предоставляемая информация об аварийных сигналах может быть расплывчатой или вообще отсутствовать, а неисправность может возникать в течение длительного, нерегулярного периода, что затрудняет поиск и анализ ее причины.

Для устранения таких неисправностей необходимо тщательно проанализировать ситуацию и найти первопричину. Для этого необходимо обладать обширными знаниями в области машиностроения, электротехники, гидравлические системыи многое другое.

Нарушения точности обработки - обычное явление для производственных станков с ЧПУ. Причинами могут быть изменения параметров системы, механические поломки, неоптимизированные электрические параметры, ненормальная работа двигателя, ненормальное кольцо положения станка или неправильная логика управления. Для устранения таких неисправностей важно выявить соответствующие проблемы и оперативно их решить.

На производстве неисправности, связанные с нарушением точности обработки на станках с ЧПУ, часто бывают скрытыми и трудно диагностируемыми.

Существует пять основных причин таких неудач:

  • Замена узла подачи станка;
  • Смещение нуля (нулевое смещение) каждой оси станка является ненормальным;
  • Осевой зазор заднего хода не соответствует норме;
  • Ненормальное состояние двигателя, т.е. отказ электрической и управляющей части;
  • Механические поломки, такие как винты, подшипники, муфты и другие компоненты.

В дополнение к вышеперечисленному, составление программы обработки, выбор режущего инструмента и человеческий фактор также могут стать причиной аномальной точности обработки.

Для устранения аномальной точности обработки, вызванной механическим повреждением, необходимо предпринять следующие шаги:

Проверьте сегменты программы, которые выполняются при нарушении точности станка, в частности, компенсацию длины инструмента, калибровку и расчет системы координат обработки (G54 - G59).

В дюймовом режиме многократно перемещайте ось Z и наблюдайте за ее движением с помощью зрения, осязания и слуха. Если при движении по оси Z возникает ненормальный звук, особенно при быстром перемещении на дюйм, это может указывать на проблему в механической части.

Устранение неполадок

Метод сброса инициализации:

Как правило, временные сбои в системе могут быть устранены либо аппаратным сбросом, либо переключением питания системы. Если рабочая область памяти системы была повреждена из-за сбоя питания, отключения печатной платы или низкого напряжения батареи, необходимо инициализировать и очистить систему. Перед очисткой обязательно сделайте резервную копию данных и сохраните их. Если после инициализации неисправность сохраняется, выполните диагностику оборудования.

Изменение параметров, метод коррекции программы:

Параметры системы являются основой для определения ее функциональности. Неправильная настройка параметров может привести к сбоям в работе системы или недействительным функциям, а в некоторых случаях ошибки пользовательской программы также могут стать причиной простоя. Чтобы избежать этого, можно использовать функцию поиска блоков системы для выявления и исправления всех ошибок, обеспечивая нормальную работу.

Регулировка, метод оптимизационной настройки:

Регулирование системы - самое простое решение для устранения неисправностей. Это можно сделать с помощью регулировки потенциометра. Например, в сценарии технического обслуживания на заводе, если на экране дисплея системы отображается хаос, это можно исправить, выполнив регулировку. Другой пример - проскальзывание ремня главного вала во время пуска и торможения на заводе, что может быть вызвано большим моментом нагрузки и коротким временем нарастания приводного устройства. Эту проблему можно решить, отрегулировав параметры.

Оптимизация регулировки - это комплексный метод достижения наилучшего соответствия между системой сервопривода и приводимой механической системой. Процесс прост. С помощью многострочного самописца или двухканального осциллографа с функцией хранения можно наблюдать зависимость между командой и обратной связью по скорости или току. Регулируя коэффициент пропорциональности и время интегрирования регулятора скорости, можно добиться наилучших характеристик сервосистемы с высоким динамическим откликом и отсутствием колебаний.

Если осциллограф или самописец недоступны на месте, то, исходя из опыта, отрегулируйте параметры до появления вибрации двигателя, а затем медленно регулируйте в противоположном направлении до устранения вибрации.

Метод замены запасных частей:

Наиболее распространенным методом устранения неисправностей является замена диагностированной неисправной печатной платы на исправную запасную и выполнение необходимых процедур инициализации и ввода в эксплуатацию, что позволяет быстро возобновить нормальную работу станка. Затем неисправную печатную плату можно отремонтировать или заменить.

Метод улучшения качества электроэнергии:

Как правило, для стабилизации колебаний мощности используется регулируемый источник питания. Чтобы уменьшить влияние высокочастотных помех, в качестве превентивной меры можно использовать метод фильтрации емкости для предотвращения сбоев в работе платы питания.

Метод отслеживания информации о техническом обслуживании:

Крупные производственные компании часто вносят изменения и улучшения в программное или аппаратное обеспечение системы, основываясь на неожиданных неисправностях, вызванных дефектами конструкции в ходе реальной эксплуатации. Эти изменения доводятся до сведения обслуживающего персонала в виде информации о техническом обслуживании. Использование этой информации в качестве основы для поиска и устранения неисправностей может помочь правильно и полностью устранить их.

Метод диагностики

Диагностика электрических неисправностей станков с ЧПУ включает в себя три этапа: обнаружение неисправностей, оценка неисправностей, а также их изоляция и локализация.

Первый этап обнаружения неисправностей включает в себя тестирование станка с ЧПУ для определения наличия неисправности.

Второй этап заключается в определении характера неисправности и изоляции неисправных компонентов или модулей.

На третьем этапе неисправность локализуется на заменяемом модуле или печатной плате, что сокращает время ремонта.

Для быстрого выявления и устранения неисправностей в системе важно, чтобы процесс диагностики неисправностей был максимально простым и эффективным, минимизируя время, необходимое для диагностики. Для этого можно использовать следующие методы диагностики:

1. Интуитивный метод

Используя органы чувств, обратите внимание на любые симптомы, которые могут возникнуть при отказе, например, наличие искр или света, ненормальный шум, перегрев или запах гари.

Осмотр состояния поверхности каждой потенциально неисправной печатной платы - это основной и часто используемый метод. Ищите следы подгорания или повреждения, чтобы еще больше сузить область проверки.

2. Самодиагностика функция ЧПУ система

Способность системы ЧПУ быстро обрабатывать данные обеспечивает многоканальный и быстрый сбор и обработку сигналов неисправной детали. Затем диагностическая программа проводит логический анализ и выносит суждение, чтобы определить наличие неисправности в системе и быстро ее обнаружить.

Современные системы ЧПУ имеют два типа функций самодиагностики:

  • Самодиагностика при включении: Это автоматическое тестирование процессора, памяти, шины, блока ввода-вывода и других модулей, печатных плат, блока ЭЛТ, фотоэлектрического считывателя, флоппи-дисковода и другого оборудования, выполняемое диагностической программой системы перед началом работы. Это делается в начале каждого цикла включения питания, чтобы подтвердить, что основное оборудование системы функционирует нормально.
  • Запрос информации о неисправности: Если во время работы станка возникает неисправность, на ЭЛТ-дисплее отображается ее номер и описание.

Чтобы определить причину неисправности и устранить ее, обратитесь к соответствующему руководству по техническому обслуживанию в соответствии с подсказкой.

В целом, чем более подробную информацию о неисправности предоставляет диагностическая функция станка с ЧПУ, тем проще диагностировать неисправность.

Важно отметить, что некоторые неисправности можно подтвердить непосредственно на основании подсказки и руководства, но в других случаях фактическая причина неисправности может отличаться от подсказки или несколько неисправностей могут вызывать один симптом. В таких случаях обслуживающий персонал должен понять внутреннюю взаимосвязь между неисправностями, чтобы определить основную причину.

3. Проверка данных и состояния

Самодиагностика системы ЧПУ может не только отображать информацию о неисправностях на ЭЛТ-дисплее, но и предоставлять параметры станка и информацию о состоянии в виде многостраничных "диагностических адресов" и "диагностических данных".

Общие проверки данных и состояния включают проверку параметров и проверку интерфейса.

  1. Проверка параметров станка Данные станка с ЧПУ - это важный параметр, полученный в результате ряда испытаний и регулировок, который является гарантией нормальной работы станка.

Эти данные включают в себя коэффициент усиления, ускорение, допуск на контроль контура, значение компенсации зазора при реверсе и значение компенсации шага ведущего винта.

При внешнем воздействии данные будут потеряны или перепутаны, и станок не сможет нормально работать.

  1. Проверка входных/выходных сигналов интерфейса между системой ЧПУ и станком, включая входные/выходные сигналы между системой ЧПУ и ПЛК, а также между ПЛК и станком.

Диагностика входных/выходных интерфейсов системы ЧПУ может отображать состояние всех коммутационных сигналов на ЭЛТ-дисплее и использовать "1" или "0" для обозначения наличия или отсутствия сигнала.

С помощью индикатора состояния можно проверить, выдала ли система ЧПУ сигнал на сторону станка, а также были ли введены в систему ЧПУ значение переключения и другие сигналы со стороны станка, чтобы можно было определить неисправность на стороне станка или в системе ЧПУ.

4. Отказ индикатора тревоги

Помимо "программных" аварийных сигналов, таких как функция самодиагностики и индикация состояния, современная система ЧПУ станков с ЧПУ также имеет множество "аппаратных" аварийных индикаторов, распределенных по источникам питания, сервоприводам, входам/выходам и другим устройствам.

Наблюдая за этими индикаторами тревоги, можно определить причину неисправности.

5. Метод замены запасной печатной платы

Замена сомнительной неисправной платы на запасную - это быстрый и простой метод определения причины неисправности, который обычно используется для функциональных модулей в системах ЧПУ, таких как модуль ЭЛТ и модуль памяти.

Перед заменой запасной платы проверьте соответствующие цепи, чтобы не повредить исправную плату из-за короткого замыкания. Также убедитесь, что переключатель выбора и провода-перемычки на тестовой плате совпадают с теми, что были на оригинальном шаблоне. Для некоторых шаблонов обратите внимание на настройку потенциометра.

После замены платы памяти инициализируйте память в соответствии с требованиями системы, иначе система не будет работать нормально.

6. Метод обмена

В станках с ЧПУ часто встречаются модули или блоки с одинаковыми функциями.

Поменяв местами эти модули или блоки и проследив за переносом неисправности, можно быстро определить ее местоположение.

Этот метод часто используется для диагностики неисправностей в приводе сервоподачи, а также может применяться для замены аналогичных модулей в системе ЧПУ.

7. Ударный метод

Система ЧПУ состоит из различных печатных плат, каждая из которых имеет множество паяных соединений. Любая некачественная пайка или плохой контакт могут привести к поломке.

Осторожно постукивая изоляцией по плате, разъему или электрическим компонентам с предполагаемыми неисправностями, можно добиться того, что если неисправность возникнет, то она, скорее всего, будет находиться в месте постукивания.

8. Метод сравнения измерений

Для удобства обнаружения модули или блоки оснащены клеммами обнаружения.

С помощью таких приборов, как мультиметр или осциллограф, можно сравнить нормальные значения со значениями в момент неисправности по уровням или формам сигналов, обнаруженным на этих клеммах. Это позволяет проанализировать причину и место возникновения неисправности.

Станки с ЧПУ обладают сложными и многогранными характеристиками, что приводит к возникновению множества факторов, которые могут стать причиной неисправностей. Поэтому для всестороннего анализа неисправности и быстрого определения ее местоположения может потребоваться совместное использование нескольких методов диагностики неисправностей, что облегчает их устранение.

Кроме того, некоторые неисправности могут иметь электрические симптомы, но механические причины, или наоборот, или и то, и другое. Поэтому диагностика неисправностей не должна ограничиваться только электрическими или механическими аспектами, а должна рассматриваться в комплексе.

Лучшие производители станков с ЧПУ

Топ 10 производители станков в мире в 2019 году (единица измерения: миллион долларов)

РейтингКомпанияСтранаВыручка (млн. $)
1Ямадзаки МазакаЯпония52.8
2TrumpfГермания42.4
3DMG MORIГермания и Япония38.2
4MAGСША32.6
5АмадаЯпония31.1
6OkumaЯпония19.4
7МакиноЯпония18.8
8GROB группаГермания16.8
9HaasСША14.8
10EmagГермания8.7

Источник: CCID Consulting

См. также:

Топ-10 станкостроительных предприятий в Китае в 2019 году (млн юаней)

РейтингКомпанияВыручка
1Genesis21.81
2Циньчуаньский станок14.3
3Явэй14.06
4HDHM12.98
5Гаитянская Сейко11.23
6Шэньянское станкостроение10.02
7Чжэцзян Рифа6.2
8Куньминское станкостроительное предприятие4.97
9Гуошэн4.14
10ЧПУ Хуачжун4.08

По данным Национального бюро статистики, по состоянию на июль 2020 года в Китае насчитывалось 817 предприятий металлорежущих станков с рентабельностью продаж всего 3,95%. Кроме того, в Китае насчитывалось 526 предприятий по производству металлообрабатывающих станков с нормой прибыли 4,80%.

С ноября 2015 года по июль 2020 года в отрасли металлорежущих станков и формовочных станков были зафиксированы самые высокие показатели рентабельности продаж - 5,49% и 7,88% соответственно.

В настоящее время, несмотря на наличие большого количества отечественных предприятий, они, как правило, невелики по масштабам, неконкурентоспособны на рынке и имеют низкую рентабельность.

Как правильно выбрать станок с ЧПУ?

При покупке станков с ЧПУ действуют следующие принципы:

  1. Стабильность и надежность.

Если выбранный станок с ЧПУ не может работать стабильно и надежно, он становится бесполезным.

Поэтому при покупке важно выбирать продукцию известных брендов, включая хост, систему управления и аксессуары. Эти продукты технологически совершенны, имеют проверенную историю производства и успешно используются пользователями.

  1. Практичность.

Цель - решить одну или несколько производственных проблем.

Практичность заключается в том, что выбранные станки с ЧПУ могут эффективно решать поставленные задачи.

Избегайте приобретения слишком сложных станков с ЧПУ с большим количеством непрактичных функций, даже если они стоят дороже.

  1. Экономика.

Четко поставленная цель и целенаправленный выбор станков позволяют нам добиваться наилучших результатов при разумных инвестициях.

Под экономичностью понимается получение наиболее выгодной цены на приобретаемый станок с ЧПУ, отвечающий требованиям обработки.

  1. Работоспособность.

Выберите полнофункциональный и современный станок с ЧПУ.

Однако если нет умелого оператора или программиста, а также квалифицированного ремонтника для обслуживания и ремонта станка, он не может эффективно использоваться независимо от его качества.

При выборе станков с ЧПУ важно учитывать простоту эксплуатации, программирования и обслуживания. В противном случае это может привести к трудностям в использовании, обслуживании, ремонте и других аспектах работы станков с ЧПУ, что приведет к потере оборудования.

  1. Пройдитесь по магазинам.

Проведите тщательное исследование рынка и обратитесь за технической консультацией к экспертам или опытным пользователям станков с ЧПУ, чтобы получить полное представление о внутреннем и международном рынке станков с ЧПУ.

Воспользуйтесь различными выставками, чтобы выбрать оборудование, отличающееся высоким качеством, низкой ценой и надежностью работы, и сравнить варианты.

Важно выбирать зрелые и стабильные продукты, которые отвечают реальным потребностям подразделения.

Меры предосторожности при покупке станков с ЧПУ:

  1. Обоснованно определять функции станков с ЧПУ.

При выборе характеристик станков с ЧПУ важно не ставить во главу угла большое количество функций или чрезмерные технические характеристики. Слишком большое количество координатных осей, мощные рабочие столы и двигатели, а также высокая степень точности могут привести к созданию сложной системы с пониженной надежностью.

Это, в свою очередь, увеличит расходы на покупку и обслуживание машины, а также стоимость обработки, что приведет к нерациональному использованию ресурсов.

Целесообразнее выбирать станки с ЧПУ, исходя из технических характеристик, размеров и точности, необходимых для работы.

  1. Определите обработанные детали.

При выборе станков с ЧПУ важно учитывать типичные детали, которые необходимо обрабатывать. Несмотря на высокую гибкость и адаптивность станков с ЧПУ, они могут достичь наилучших результатов только при обработке определенных деталей в определенных условиях. Поэтому, прежде чем сделать выбор, необходимо определить типичные детали, которые будут обрабатываться.

  1. Разумный выбор системы ЧПУ.

Необходимо тщательно оценить систему ЧПУ, удовлетворяющую различным параметрам производительности и показателям надежности, а также учесть такие аспекты, как простота эксплуатации, программирования, обслуживания и управления. По возможности рекомендуется применять централизованный и унифицированный подход. За исключением особых случаев, подразделение должно стремиться использовать одну и ту же серию систем ЧПУ, выпущенную одним и тем же производителем, для целей управления и обслуживания в будущем.

  1. Настройте необходимые принадлежности и инструменты.

Для того чтобы максимально повысить производительность станков с ЧПУ и расширить их возможности, необходимо иметь необходимые принадлежности и инструменты. Не стоит приобретать станок стоимостью в сотни тысяч или миллионы юаней, чтобы потом обнаружить, что его невозможно нормально использовать из-за отсутствия принадлежностей или режущего инструмента стоимостью в десятки тысяч юаней. При покупке основного узла рекомендуется также приобрести некоторые уязвимые части и другие аксессуары.

Зарубежные специалисты по металлообработке считают, что эффективность станка с ЧПУ $250 000 во многом зависит от производительности концевой фрезы $30. Это подчеркивает важность оснащения станков с ЧПУ высокопроизводительными инструментами для снижения затрат и достижения максимального комплексного экономического эффекта.

В целом, станки с ЧПУ должны быть оснащены достаточным количеством инструментов, чтобы полностью использовать их функции, позволяя станку обрабатывать разнообразную продукцию и избегать простоев и потерь.

  1. Уделите внимание монтажу, вводу в эксплуатацию и приемке станков с ЧПУ.

После установки станки с ЧПУ должны быть тщательно введены в эксплуатацию и отлажены, что имеет решающее значение для их дальнейшей работы, обслуживания и управления.

Во время установки и ввода в эксплуатацию станков с ЧПУ технический персонал должен принимать активное участие и внимательно учиться, принимая техническое обучение и руководство на месте от поставщиков.

Необходимо провести всестороннюю проверку геометрической точности, точности позиционирования, точности резания и производительности станка.

Важно тщательно проверять сопроводительные технические материалы, руководства по эксплуатации, руководства по техническому обслуживанию, инструкции по навесному оборудованию, компьютерное программное обеспечение и инструкции и хранить их надлежащим образом, так как в противном случае станок может лишиться доступа к дополнительным функциям и затруднить техническое обслуживание.

Наконец, необходимо полностью учесть послепродажное обслуживание, техническую поддержку, обучение персонала, поддержку данных, поддержку программного обеспечения, установку и ввод в эксплуатацию, поставку запасных частей, системы инструментов и принадлежностей для станков, предлагаемые производителем станков с ЧПУ.

Тенденция развития станков с ЧПУ в будущем

Будущая тенденция развития станков с ЧПУ - интеллектуальное производство.

Интеллектуальное производство - это новый способ производства, сочетающий в себе информационно-коммуникационные технологии нового поколения и передовые производственные технологии. Оно пронизывает все аспекты производства, включая проектирование, производство, управление и обслуживание, и характеризуется самовосприятием, самообучением, принятием самостоятельных решений, самоисполнением и самоадаптацией.

Создание интеллектуального химического завода - необходимый шаг в развитии интеллектуального производства. Интеллектуальный цех - ключевой компонент интеллектуального завода, а интеллектуальное оборудование - важнейшая поддержка интеллектуального цеха.

Интеллектуальное производство характеризуется использованием интеллектуального завода в качестве носителя, интеллектуализацией ключевых производственных процессов в качестве ядра, сквозным потоком данных в качестве основы и сетевой взаимосвязанностью в качестве поддержки. Создание интеллектуального химического завода является ключевым требованием для развития интеллектуального производства.

Интеллектуальные станки - это станки, которые могут самостоятельно контролировать, анализировать различную информацию, связанную со станком, его состоянием обработки, окружающей средой и другими факторами, а затем предпринимать необходимые действия для обеспечения оптимальной обработки. С развитием компьютерных сетей, коммуникаций и технологий искусственного интеллекта теория технологии интеллектуальных станков, основанная на восьми технологиях, постепенно сформировалась в систему.

По сравнению с обычными станками с ЧПУ, модули сбора данных, управления и связи играют решающую роль в интеллектуальных станках. Сбор данных осуществляется в основном с помощью интеллектуальных датчиков, устанавливаемых на месте, а тип интеллектуальных датчиков зависит от основного назначения интеллектуального станка. К числу распространенных интеллектуальных датчиков относятся датчики мощности, температуры, вибрации, звука, энергии, жидкости и распознавания личности.

Модуль управления в основном основан на алгоритмах онлайн настройки программ ЧПУ, интеллектуальных методах принятия решений и оптимизации параметров процесса, технологиях координации исполнительных частей, технологиях автоматического управления загрузкой и выгрузкой. Коммуникационный модуль основан на технологии беспроводных сетей связи.

Сравнение традиционной мастерской и интеллектуальной мастерской.

Традиционная мастерскаяИнтеллектуальная мастерская
Оборудованиестанок с ЧПУИнтеллектуальный станок
Режим связиКопирование с мобильного устройства хранения данных (флэш-диск USB и т. д.)Технология беспроводной связи (Wifi/Zigbee)
Производственный процессОткрытый контур / полуоткрытый контур
Обработка деталей; один человек с одним устройством.
Замкнутый цикл
Контролируйте машину, один человек с несколькими устройствами

Всего в одном шаге!

Начните революцию в обработке листового металла

2 комментария к “The Complete Guide to CNC Machines: Everything You Need to Know”

  1. ЭТО ФАНТАСТИЧЕСКАЯ СТАТЬЯ.
    НАПИШИТЕ, ПОЖАЛУЙСТА, ОБ ИНСТРУМЕНТАХ И ПРИНЦИПАХ ИХ РАБОТЫ, А ТАКЖЕ О РАСПРОСТРАНЕННЫХ МОДЕЛЯХ ЛИСТОГИБОЧНЫХ СТАНКОВ.
    ДЖОН

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх