Одним из наиболее важных методов производства металлических и пластиковых деталей является обработка с ЧПУ. В этой статье рассматриваются основы обработки с ЧПУ, а также некоторые ее преимущества и недостатки.
Что такое механическая обработка?
В самом широком смысле механическая обработка относится к любой производственной процедуре, которая включает резку материала из цельного блока. Если материал удаляется, а не добавляется, механическая обработка называется «вычитающим» производственным процессом. (Методы, в которых используются материалы, называются процессами «аддитивного производства», такими как 3D-печать.)
В процессе обработки могут использоваться металл, пластик или другой материал, а оборудование и инструменты могут иметь различную конфигурацию. Для удаления материала из блока существует ряд методов, включая сверление, точение и фрезерование (часто называемое «заготовкой»).
Это определение механической обработки используется с 19 века. Несмотря на то, что способы управления режущими инструментами сильно изменились, он актуален и сегодня.
Что такоеЧПУ?
Контролируемое движение режущего инструмента необходимо для всех операций механической обработки. Но основное различие между современными, более сложными технологиями и традиционными методами обработки заключается в методе управления.
Все ножи на заре механической обработки частично управлялись вручную. Используя рычаги или колеса, операторы вручную регулируют свои фрезерные и токарные станки, чтобы направить острый край режущего инструмента на нужную область заготовки. Этот метод обработки материалов с предельной точностью квалифицированными машинистами до сих пор широко используется. Чтобы повысить точность и повторяемость, вы также можете использовать трассеры и шаблоны.
Однако в настоящее время существуют альтернативы ручной обработке, причем обработка с ЧПУ, также известная как обработка с числовым программным управлением, является наиболее значимой из них. Обработка с ЧПУ была впервые разработана в 1940-х и 1950-х годах.
При обработке с ЧПУ режущие инструменты станка управляются компьютером. Цифровые инструкции направляют станок в точные координаты, что позволяет ему работать независимо, не требуя, чтобы оператор-человек перемещал режущий инструмент в различные места на заготовке.
Как работает процесс обработки с ЧПУ?
Компьютеризированный 3D-дизайн компонента создается с использованием программного обеспечения автоматизированного проектирования (САПР) до начала производства с ЧПУ. Инженеры могут создавать визуальные представления деталей с помощью программного обеспечения САПР. Трехмерные формы могут быть изменены на экране по мере необходимости, и программа время от времени выполняет моделирование, чтобы определить, как хорошо спроектированные продукты будут работать на практике.
После завершения проекта САПР он преобразуется в «G-код», который фактически представляет собой набор инструкций для станка с ЧПУ с использованием программного обеспечения для автоматизированного производства (CAM). Сама машина не может понимать трехмерные (3D) формы так же, как человек, но она может понимать набор простых инструкций, выполнение которых в конечном итоге приведет к созданию трехмерной формы.
G-код дает инструкции о том, когда, где и как быстро должны работать двигатели машины. Эти двигатели направляют машину так, чтобы она могла удалять материал из соответствующих частей в соответствии с G-кодом. артефакт.
Полная деталь, которая соответствует оригинальному дизайну, созданному в программе САПР, будет результатом, если были соблюдены все инструкции. Затем компонент может быть улучшен, использован по назначению или повторно изготовлен.
Инженер создает компонент с помощью программного обеспечения САПР. G-код используется для преобразования конструкции. G-код указывает инструмент Материал заготовки удаляется инструментом > Работа частично завершена.
Преимущества обработки с ЧПУ
Обработка с ЧПУ — это производственный процесс, который широко используется для изготовления прототипов и производственных деталей. Это связано с несколькими факторами, включая стоимость, время и конкретное механическое преимущество обрабатываемой детали.
Pрешение
Поскольку станки с ЧПУ следуют компьютерным инструкциям, они чрезвычайно точны — точнее, чем даже самый опытный инженер-человек. Большинство станков с ЧПУ имеют точность около 0,02 мм, что означает, что сложные детали могут изготавливаться с очень жесткими допусками.
Устранение ошибок является главным приоритетом для производителей, а станки с ЧПУ значительно снижают вероятность ошибок.
Повторяемость
Одна из замечательных особенностей изготовления деталей по компьютерным инструкциям заключается в том, что эти инструкции можно повторять, ничего не изменяя. Пока само оборудование находится в хорошем состоянии, станок с ЧПУ может воспроизводить одни и те же детали снова и снова.
Это гораздо сложнее сделать вручную: даже лучшие механики каждый раз пытаются создать идеальную копию.
Масштабируемость
Повторяемость также благотворно влияет на масштабирование производства. Поскольку операции обработки можно повторять несколько раз (и при необходимости на нескольких станках), компании могут быстро превратить один прототип в сотни тысяч идентичных деталей.
Производители могут бесконечно копировать обработанные детали, пока цифровые файлы остаются в безопасности.
Lстоимость рабочей силы
Хотя для всех автоматизированных работ существуют этические соображения, использование станков с ЧПУ может снизить производственные затраты по сравнению с традиционной обработкой. Как только G-код создан и отправлен на машину, его можно оставить без присмотра.
Конечно, сокращение трудозатрат на обработку не обязательно ведет к избытку труда. Вместо этого эти операторы могут сосредоточиться на том, чтобы придать детали превосходную отделку после того, как она выйдет из станка с ЧПУ.
Универсальность
Станки с ЧПУ способны обрабатывать широкий спектр материалов и могут создавать ряд сложных форм. Таким образом, они используются в самых разных компонентах, от автомобильных деталей до контейнеров для пищевых продуктов.
Eвыносливость
Большинство станков с ЧПУ могут работать круглосуточно и без выходных при относительно простом обслуживании. Пока режущие инструменты обслуживаются и при необходимости заменяются, станки с ЧПУ могут демонстрировать впечатляющую надежность, что позволяет быстро выполнять крупносерийное производство.
Недостатки обработки на станках с ЧПУ.
Хотя обработка с ЧПУ используется для самых разных целей, она подходит не для всех производственных задач. Его ограничения варьируются от геометрических ограничений до стоимостных факторов.
Cост
Станки с ЧПУ намного дороже оборудования, чем ручные станки, и это отражается на цене деталей, обработанных на станках с ЧПУ. Однако по мере распространения ЧПУ эта разница в цене будет уменьшаться.
Фактор стоимости также во многом зависит от объема. Для одноразовых деталей 3D-печать может быть более дешевой альтернативой обработке на станках с ЧПУ; для сотен тысяч деталей крупномасштабный производственный процесс, такой как литье под давлением, может быть более рентабельным.
У вас есть конкретные вопросы поЧПУ Услуги по обработке? Свяжитесь с Йоги!Наши инженеры по продажам будут работать с вами от начала до конца, чтобы гарантировать, что ваш проект будет выполнен в соответствии с вашими требованиями.
Также,йогявляется профессиональным производителем дляГорное оборудование, Станки с ЧПУ, а такжеДетали машинна протяжении более 20 лет.
