Все, что вам нужно знать о ЧПУ-обработке
До внедрения компьютеризированного числового управления (ЧПУ) производственный процесс требовал напряженного человеческого труда, неоправданно длительных периодов производства, потерь материала и был чреват ошибками. Сегодня эта технология значительно улучшила производственный процесс.
Внедрение технологий обработки с ЧПУ обеспечивает высокий уровень надежности, делая итерационные процессы более автоматизированными. Но что такое обработка с ЧПУ? Какие изделия можно изготовить с помощью технологии ЧПУ? Как работает обработка с ЧПУи какие материалы можно использовать в производственных процессах, в которых используется Станки с ЧПУ?
В этой статье подробно рассматривается, что такое обработка с ЧПУ, и основные концепции, используемые в этом процессе. Мы обсудим преимущества производства ЧПУ по сравнению с традиционным производством и вклад ЧПУ в современное производство.
Мы также рассмотрим программное обеспечение ЧПУ. Наконец, мы подчеркиваем, что требуется от людей, которые хотят обучиться, чтобы стать машинистами с ЧПУ, и обсуждаем будущие тенденции в мире обработки с ЧПУ.
Что такое обработка с ЧПУ?
Аббревиатура CNC расшифровывается какКомпьютерное числовое управление. Обработка с ЧПУ - это субтрактивный процесс, который включает создание нестандартных конструкций из заготовки с помощью компьютеризированного управления. Этот процесс является субтрактивным, поскольку продукт изготавливается путем отслаивания материала от исходного изделия вместо добавления материала для изготовления продукта.
Обработку с ЧПУ можно описать как производственный процесс, выполняемый роботами. Этот процесс позволил повысить производительность, поскольку машина может работать автоматически без необходимости постоянного присутствия оператора.
Какова история обработки с ЧПУ?
Предшественником ЧПУ является числовое управление (ЧПУ), процессописано Обществом инженеров-технологовкак «знаменующее начало второй промышленной революции и наступление эпохи, в которой управление машинами и производственными процессами перейдет от неточного проекта к точной науке».
Обработка с ЧПУ началась как технология на основе перфоленты в1940-е и 1950-е годыпрежде, чем в 1960-х годах быстро перешла на аналоговые и цифровые технологии.
Джон Т. Парсонссчитается отцом обработки с ЧПУ. Он разработал числовое управление - принцип, на котором построена обработка с ЧПУ. Но даже до Парсонсабыла изобретена техника обработкив 1751 году. Затем, в 1952 году, Ричард Кегг в сотрудничестве с Массачусетским технологическим институтом (MIT) разработал первый фрезерный станок с ЧПУ.
Каковы основные концепции обработки с ЧПУ?
Чтобы понять, как работает ЧПУ, нам нужно понять некоторые основные концепции.
Числовой контроль
Это означает автоматическое управление станками. Эти станки варьируются отфрезерованиесварщикам, шлифовальным станкам, станкам гидроабразивной резки игидравлический пресс-машина.
Настольная обработка с ЧПУ
Это минималистичные версии ЧПУ, которые лучше приспособлены для работы с более мягкими материалами, такими как воск, пена и пластик. Этот тип обработки использует уменьшенные версии станков с ЧПУ для изготовления небольших изделий, в основном любителями.
CAM
Компьютерная обработка или производство (CAM) использует программное обеспечение для создания кода для работы станков с ЧПУ. Для работы с CAM-системой вам понадобятся три вещи:
- Первый - это программное обеспечение, которое указывает машине, в каком направлении она должна двигаться.
- Вам также понадобится машина, способная выполнять инструкции.
- Наконец, вам необходимо иметь возможность постобработки, чтобы превратить инструкции в язык, понятный машинам.
Код NC
Это базовый, но уникальный компьютерный язык, разработанный для станков с ЧПУ, чтобы быстро понимать и выполнять код УП (обычно называемый G-кодом). Это язык, который программист использует, чтобы сообщить машине, как что-то производить.
Постпроцессор
Постпроцессор - это транслятор, который преобразует G-код, написанный для одного станка с ЧПУ, в код, который может быть понят и выполнен другим станком с ЧПУ.
Как работает обработка с ЧПУ?
Станки с ЧПУ работают, запрограммировав их инструкции в программное обеспечение, передаваемое в компьютеры с помощью небольшой клавиатуры, подключенной к машине. Затем система ЧПУ выполняет эти запрограммированные задачи аналогично роботам.
Какие бывают типы станков с ЧПУ?
Различные станки с ЧПУ служат разным целям. Некоторые из наиболее распространенных типов станков с ЧПУ - фрезерные, токарные, фрезерные, плазменные и резаки LaserJet. Вы можете увидеть больше примеров различных типов станков с ЧПУ и их функций.здесь.
Что могут делать станки с ЧПУ?
Станки с ЧПУ могут производить разнообразную продукцию из самых разных материалов, включая металлы, пластмассы, пену и дерево. Если материал можно разрезать, его можно использовать для производства продукции на станке с ЧПУ. ЧПУтокарные станки по металлу Может использоваться для обработки круглых стержней, резьбы и внешних кругов. Фрезерные станки с ЧПУ можно использовать для обработки поверхностей, шпоночных пазов и других нестандартных форм, таких как пробковые клапаны, подшипники и т. д. А дрель может просверлить дырки.
Программное обеспечение ЧПУ
Программное обеспечение ЧПУ представляет собой пакеты приложений, которые пишут G-код, который может прочитать станок с ЧПУ. Это программное обеспечение называетсяКомпьютерное производство (CAM)илиКомпьютерное проектирование (САПР). Это программное обеспечение отвечает за числовое управление станков с ЧПУ. Это помогает создавать проекты, которые может интерпретировать компьютерная программа на станке с ЧПУ.
Различные типы программного обеспечения ЧПУ имеют определенные применения:
Компьютерное рисование (САПР):Это используется для создания 2D и 3D проектов и технической документации.
Компьютерное производство (CAM):Позволяет пользователям настраивать работу в ветвях для решения нескольких задач, таких как рабочий процесс, траектории инструмента и моделирование резки.
Компьютерная инженерия (CAE):Используются ли программы в процессе разработки на этапах предварительной обработки, анализа и постобработки.
Каковы преимущества и недостатки обработки с ЧПУ?
Как и любая другая технология, обработка с ЧПУ имеет свои плюсы и минусы. Мы рассмотрим некоторые из них ниже.
Преимущества обработки с ЧПУ
ЧПУ обработкаобладает значительным преимуществом в стоимости по сравнению с традиционным производством, поскольку снижает затраты на рабочую силу. Это резко снижает погрешность в производстве. Более того, массовое производство становится намного проще, чем когда-либо, благодаря способности последовательно обеспечивать одинаковые результаты.
ЧПУ также предлагает гибкость в дизайне, что позволяет быстро перепрограммировать программное обеспечение для создания совершенно новых деталей или исправления ошибок.
Недостатки обработки с ЧПУ
Обратной стороной обработки с ЧПУ является стоимость первоначальной настройки. Компаниям может даже потребоваться взять ссуды для приобретения оборудования с ЧПУ. Но если компания сможет увеличить прибыль за счет обработки с ЧПУ, эти вложения можно будет быстро окупить.
Обработка с ЧПУ основана на предположении о безошибочности компьютеров. Это означает, что некоторые люди, использующие системы обработки с ЧПУ, могут упускать из виду возможность ошибок, что облегчает их незаметное прохождение. Однако при правильном обучении это можно смягчить.
Наконец, поскольку это процесс вычитания, обработка с ЧПУ приводит к образованию отходов, которые могут иметь неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Тем не менее, процессы управления отходами могут быть внедрены, чтобы гарантировать, что отходы, образующиеся при производстве на станках с ЧПУ, могут быть переработаны.
Насколько важна обработка с ЧПУ в современном производстве?
Обработка с ЧПУ открыла новую форму современного производства благодаря более высокой эффективности и точности, тем самым предлагая значительные улучшения по сравнению с традиционными методами современного производства. Это означает, что компании, использующие ЧПУ обработка экономия затрат с точки зрения рабочей силы и времени, увеличивая прибыльность в долгосрочной перспективе.
ЧПУ также сделало такие процессы, как изготовление (сварка металлических листов, резка, пробивка отверстий и газовая резка), более безопасными. Это идеальный вариант для изготовления, поскольку машины гибкие и могут быть перепрограммированы.
ЧПУ лучше 3D-печати?
3D-печать и обработка с ЧПУ - это методы производства. Основное различие между ними заключается в том, что обработка с ЧПУ - это субтрактивный процесс, а 3D-печать - аддитивный процесс. Это означает, что первый создает продукты, отколовывая материал от оригинального изделия, а второй создает продукт, добавляя материал.
Какой из двух методов лучше? Это зависит от нескольких факторов, таких как используемые материалы, сложность деталей, навыки сотрудников, то, что создается, и финансовые соображения. Таким образом, один метод может быть отличным для конкретной работы, а другой - нет.
Станьте машинистом с ЧПУ
Перспективным специалистам по станкам с ЧПУ требуется определенный уровень подготовки и образования, чтобы войти в профессию.
Какие навыки вам нужны, чтобы стать станком с ЧПУ?
Машинисты с ЧПУтребуется минимум аттестат о среднем образованииили общеобразовательное развитие (GED), прежде чем они смогут продолжить приобретение специальных навыков ЧПУ в технических школах. GED - это набор тестов, используемых для определения того, имеет ли человек в Соединенных Штатах или Канаде академические навыки уровня средней школы.
Станки с ЧПУ, имеющие сертификаты таких организаций, какНациональный институт навыков металлообработки(NIMS), имеют преимущество перед теми, у кого нет сертификата.
Где я могу пройти обучение, чтобы стать машинистом с ЧПУ?
Люди, которые пишут программы, которым следуют станки с ЧПУ, известны какПрограммисты с ЧПУ, а те, кто следит за работой машин в цехе, известны какОператоры ЧПУ.
Если вы хотите быть программистом с ЧПУ, вы обычно проводите много времени в качестве ученика или в формальном высшем учебном заведении. Операторы ЧПУ обычно проходят краткосрочные курсы и большую часть своего опыта получают на работе.
Многие школы предлагаютСпециальное обучение с ЧПУ. Среди них естьGoodwin University, учебное заведение, которое описывает себя как «школу операторов ЧПУ», которая «предназначена для того, чтобы студенты могли получать сертификаты и работать в полевых условиях в короткие сроки и по гибкому графику».
Подходит ли обработка с ЧПУ для моего проекта?
Обработка с ЧПУ универсальна, и ее применение охватывает многие отрасли, включая аэрокосмическую, сельское хозяйство, строительство, полиграфию, производство, военную промышленность и транспорт. Таким образом, если ваш проект требует большой последовательности, точности и эффективности, ЧПУ - ваш лучший выбор.
Какое будущее у станков с ЧПУ?
Поскольку такие технологии, какискусственный интеллектимашинное обучениестанут более популярными, ожидается также рост популярности станков с ЧПУ. Хотя некоторые могут быть обеспокоены тем, что эти сложные машины отнимут рабочие места у людей, это обычно не так, когда технологии совершенствуются, потому что они создают больше рабочих мест в новых областях.
Распространение использования станков с ЧПУ принесет пользу как сотрудникам, так и производителям. Для первых процессы не такие сложные, а безопасность повышается. Для последних прибыль увеличится за счет эффективности. С другой стороны, покупатели выиграют от более качественной продукции.
