Что такое обработка с ЧПУ？ - Технология ЧПУ

Какова история обработки с ЧПУ?

Во время Второй мировой войны Соединенные Штаты быстро выпускали корабли, самолеты и транспортные средства для нужд армии. И даже после окончания войны производство продолжало расти, поскольку страна переживала послевоенный бум в строительстве домов, развитии инфраструктуры и транспорта. Естественно, инженерам и конструкторам требовались инструменты, которые помогли бы им эффективно удовлетворять растущий спрос на промышленную продукцию.

Появились станки с ЧПУ.

Джон Т. Парсонс, занимавшийся производством лопастей несущих винтов вертолетов, был одним из первых, кто стал сторонником обработки с ЧПУ. Он и его коллеги на базе ВВС Райт-Паттерсон в Дейтоне, штат Огайо, использовали интерполяционные кривые, которые можно было применить к обработке с помощью вычислительных методов, для получения сложных конусов, необходимых для лопастей несущего винта. Поскольку компания Парсонса получала заказы на изготовление все более сложных деталей самолетов, она обратилась к вычислительным методам и обрабатывала детали с ЧПУ, чтобы добиться нужных форм.

Отчасти это и стало генезисом обработки с ЧПУ. Опираясь на инновации Парсонса, лаборатория сервомеханизмов Массачусетского технологического института позже разработала действующую машину, способную использовать вычислительные методы для изготовления точных деталей машин. Их сервомеханизмы могли использовать декартовы координаты — числовое управление — для управления станком и его движущимися частями, чтобы изготавливать детали с автоматической точностью. Такая автоматизация становилась все более сложной на протяжении всего двадцатого века и продолжает развиваться сегодня.

В мире, который полагается на передовые технологии, нет ничего удивительного в том, что компьютерная обработка с числовым программным управлением, или обработка с ЧПУ, распространена как никогда. Но что именно представляет собой обработка с ЧПУ? Этот метод производства использует компьютерные программы для управления станками, которые создают высококачественные детали с точными допусками.

Что такое станок с ЧПУ?

Станки с числовым программным управлением — это автоматизированные машины, которые управляются компьютерами, выполняющими заранее запрограммированные последовательности управляемых команд. Станки с ЧПУ по сути являются противоположностью «старым» устройствам, которые управляются вручную с помощью штурвалов или рычагов, или механически, с помощью одних только кулачков. Современные станки с ЧПУ понимают и функционируют с помощью языка обработки с ЧПУ — так называемого G-кода, — который сообщает им точные параметры производства, такие как скорость подачи, скорость, расположение и координация.

Современные конструкции и механические детали для систем ЧПУ в значительной степени автоматизированы — в отличие от старых, опасных заводских станков, о которых вы могли бы подумать в прежние времена. Механические размеры деталей определяются с помощью программного обеспечения для автоматизированного проектирования (CAD), а затем переводятся в производственные директивы с помощью программного обеспечения для автоматизированного производства (CAM). Поэтому для работы на этом высокотехнологичном оборудовании очень важно иметь знающих машинистов и программистов с ЧПУ.

Важность обработки на станках с ЧПУ

Производители в Коннектикуте являются лидерами в изготовлении жизненно важных продуктов в промышленности, таких как реактивные двигатели, вертолеты и подводные лодки. И благодаря последним достижениям в области технологий прошли времена суровых заводских будней. Сегодня работники применяют свои навыки обработки в чистых, профессиональных условиях с использованием передовых и новейших технологий.

Чем отличается обработка с ЧПУ от традиционной обработки?

При традиционной обработке квалифицированный машинист управляет станком, удаляя или формируя металл. Это делается в соответствии со спецификациями, предоставленными дизайнерами и инженерами, обычно с помощью инженерного чертежа или синьки. Они используют поворотные круги, циферблаты, переключатели, патроны, тиски и разнообразные режущие инструменты из закаленной стали, твердого сплава и промышленного алмаза, а затем с помощью измерительных приборов проверяют правильность всех размеров.

Обработка с ЧПУ выполняет те же функции, что и традиционная обработка — резка металла, сверление, фрезерование, растачивание, шлифование и другие операции по формовке и удалению металла, — но станки с ЧПУ используют компьютерное числовое управление, а не ручное управление со стороны машиниста. Оно автоматизировано, управляется кодом и разрабатывается программистами. Точность при первом резании примерно такая же, как и при 500-м. Широко используется в цифровом производстве (а иногда и в малосерийном), его можно пересматривать и изменять для модификаций и различных материалов.

Этот вид обработки гораздо более точен и вытеснил традиционную обработку (хотя и не полностью) в производстве, изготовлении и промышленном производстве. Он использует математические координаты и вычислительные мощности для достижения той же цели с максимальной точностью. В частности, компьютерное числовое управление использует декартовы координаты. Это пространственные координаты — в нескольких измерениях — с использованием координат и осей. Автоматизация станков с режущими инструментами управляет операциями резания, растачивания, сверления или другими операциями с помощью числового программного управления компьютера, который считывает координаты. Эти координаты были заданы инженерами в цифровом чертеже и дизайне изделия.

Как работает обработка с ЧПУ?

Обработка с ЧПУ использует субтрактивные процессы, что означает, что исходное сырье обрабатывается до конечной формы путем вычитания и удаления материала. Отверстия сверлятся, проделываются каналы и проходы, а металлические заготовки превращаются в новый материал с разным уклоном, диаметром и формой.

При субтрактивном производстве формы достигаются путем вычитания материала. Это отличается от других типов, таких как аддитивное производство, где материалы добавляются, наслаиваются и деформируются до заданной формы. Оно также отличается от литья под давлением, где материал впрыскивается в другое состояние материи, используя форму, и формируется в заданную форму.

Обработка с ЧПУ универсальна — она может использоваться с различными материалами, включая металлы, пластики, дерево, стекло, пенопласт и другие композитные материалы. Благодаря этой универсальности обработка с ЧПУ стала популярным выбором в различных отраслях промышленности, позволяя дизайнерам и инженерам эффективно и точно изготавливать изделия.

В каких отраслях используется обработка с ЧПУ?

Обработка с ЧПУ широко используется во всех отраслях промышленности. Она широко распространена в аэрокосмической промышленности, автомобилестроении, бытовой электронике, робототехнике, сельском хозяйстве и других областях, где часто используются металлические детали. Она также широко используется в медицинских приборах, бытовых товарах, энергетике, нефтегазовой отрасли и других потребительских сферах. Это один из самых распространенных производственных процессов в мире.