Виробництво та проектування верстатів з ЧПУ: види, особливості, програма

Виробництво та проектування нових верстатів з ЧПУ дозволяє отримати агрегати з великою кількістю функцій. Верстат з ЧПУ – обладнання, до складу якого входить числове програмне управління, призначене для автоматизації або часткової автоматизації виконання заданої функції. ЧПУ дозволяє управляти агрегатом в автономному режимі, не перебуваючи на робочому місці.

Зміст

  • 1 Види
  • 2 Особливості проектування
  • 3 Ергономіка
  • 4 Програма

Програма для автономної роботи верстата може відрізнятися в залежності від самого приладу і мети, для якої він буде використаний.

Види

Історія даного устаткування почалася ще в шістдесятих роках. За тривалий період розвитку воно не раз було модернізовано. Існує три покоління верстатів з ЧПУ. Кожне покоління відрізняється функціоналом і можливостями, і використовується для певних завдань:

  • перше покоління: представлено ручними приладами універсального типу, керування здійснюється через спеціальну стійку або пульт, програмний носій встановлюється на магнітну стрічку або перфоленту;
  • друге покоління: включає наявність апаратів першого покоління з удосконаленою конструкцією, вузли на фрезерному верстаті посилені, збільшений показник швидкості роботи, точності і продуктивності, такого верстата характерно виконувати тільки одну функцію, прикладом є жорсткий фрезерний верстат;
  • третє покоління: представлене сучасними пристроями, здатними здійснювати відразу кілька завдань, прилади вважаються найкращими серед своїх аналогів, і можуть виконувати комплексну обробку деталей.

Остання різновид верстатів з ЧПУ використовується повсюдно на великих підприємствах. Моделі даного типу відрізняються високою вартістю, але здатні в автономному режимі займатися високоточним фрезеруванням і обробкою деталей.

Виробництво та проектування верстатів з ЧПУ: види, особливості, програма

Особливості проектування

Перші технології верстатного обладнання проводилися окремо від системи числового програмного управління. Процес виготовлення сучасних моделей при проектуванні враховує наявність ЧПУ. Незважаючи на різноманіття апаратів даного типу, проектування передбачає наявність загальних компонентів:

  • типових підсистем;
  • вузлів;
  • механізмів і елементів.

При створенні структурної схеми процес проектування ділиться на дві частини:

  • система управління верстатом (де розміщені основні робочі інструменти);
  • несуча система (елементи корпусу, інструменти, призначені для допоміжних дій верстатами).

Системи верстатного модуля дозволяють управляти приладом та інструментами, а також виконувати транспортування при наявності додаткового обладнання. Фрезерні верстати з ЧПУ можуть бути додатково оснащені шарико-гвинтової передачі. Конструкція агрегатів передбачає наявність ШВП, якщо переміщення виконавчих інструментів нижче 3 метрів. ШВП встановлюється як частина комплектації структури приводів подач, і може позитивно вплинути на жорсткість верстата.

Виробництво та проектування верстатів з ЧПУ: види, особливості, програма

Ергономіка

Ергономіка на верстатах представлена комплексом вимог, що забезпечують умови для взаємодії людини та обладнання. При роботі з агрегатами, оснащеними ЧПУ, проектуванням забезпечуються умови, які дадуть можливість справно користуватись приладом оператору.

Конструкція правильно спроектованого апарату дозволяє:

  • перебувати людині в природній позі в процесі управління;
  • зберегти широке робоче простір;
  • забезпечити гарне освітлення і кут огляду.

До початку виробництва обладнання розраховується показник точності і продуктивності. Розрахунки поділяються на два етапи:

  • теоретичний, виконується з використанням спеціальних формул;
  • практичний, виконання якого відбувається з використанням спеціальних пристроїв.

Виготовлення механізму дозволяється допуск тільки в тому випадку, якщо всі розрахунки вірні, практичні тести показали справність елементів фрезерного приладу, а показник жорсткості відповідає необхідним нормам.

Виробництво та проектування верстатів з ЧПУ: види, особливості, програма

Програма

Програми для верстатного обладнання відрізняються в залежності від типу, моделі і функцій апарату. Елементна база представлена напівпровідниками і інтегральними схемами. Приводи подач розрізняються по частоті, і можуть змінюватись в проміжку від 1 до 160 тисяч Гц.

Програми можуть бути вбудованими, які можна використовувати окремо від верстатів, або установочними.

Інсталяційний софт дозволяє перетворити звичайний агрегат, жорсткий агрегат автономного або напівавтономного типу з ЧПУ. Програму можна розробити самостійно при наявності спеціальних знань і навичок, але вона не буде володіти тією ж функціональністю, що і заводський продукт.

Сучасні прилади, оснащені елементами ЧПУ, приводяться в дію за допомогою программоносителя.


Виробництво та проектування верстатів з ЧПУ: види, особливості, програма

Программоносители розробляються для верстатних апаратів, що виконують завдання різних типів:

  • токарних;
  • свердлильно-розточувальних;
  • шліфувальних;
  • фрезерних;
  • багатоцільових.

Останній тип є найбільш затребуваним і дорогим. Проектування сприяють обчислення, при яких враховується, який программоноситель буде використаний спільно з приладом, і яким способом буде здійснюватися зміна інструменту: ручним або автоматичним. Верстата повинна відповідати загальна комплектація з числовим програмним управлінням.