Обработка CNC

Обработка CNC

1.Определение
Фрезеровка с ЧПУ (Числовое программное управление) — это высоко точный электро-mеханический процесс, который использует компьютерное управление для направления режущих инструментов по трём-пяти осям. Благодаря точному удалению избыточного материала, он превращает сырые материалы в готовые детали с исключительной точностью. Процесс начинается с моделей КИП (Компьютерное проектирование), которые затем преобразуются в коды программирования ЧПУ, управляющие движением машины в реальном времени.
Фрезеровка с ЧПУ обеспечивает превосходное качество для обработанных и фрезерованных компонентов с использованием как вертикальных, так и горизонтальных технологий обработки. Она широко применяется в отраслях, требующих высокой точности и эффективности.

2.История
Первые станки с числовым программным управлением были разработаны в 1940-х и 1950-х годах путем модернизации существующих инструментов двигателями, которые перемещали инструмент или заготовку согласно указаниям, закодированным на перфоленте. Эти ранние сервоприводные системы вскоре были улучшены аналоговыми и цифровыми компьютерами, что привело к созданию современных станков с ЧПУ, преобразивших процесс обработки материалов по всему миру.

3.Процесс
Цифровое проектирование (CAD)
Процесс ЧПУ начинается с точных 2D или 3D моделей, созданных с использованием программного обеспечения CAD, определяющих геометрию, допуски и размеры детали.
Программирование CAM
Модель CAD импортируется в программное обеспечение CAM, которое генерирует оптимизированные траектории инструмента и преобразует дизайн в машинный код для выполнения на ЧПУ.
Подготовка станка с ЧПУ
Операторы устанавливают соответствующие режущие инструменты, определяют смещения инструментов и готовят системы охлаждения и смазки. Замена инструментов осуществляется вручную или с помощью автоматических устройств замены инструментов (ATC).
Держатели заготовок
Изготовленные по индивидуальному заказу фиксаторы, тиски или патроны надежно удерживают заготовку, обеспечивая стабильность, точность и воспроизводимость во время обработки.
Загрузка программы
G-код передается на станок с ЧПУ через USB, Ethernet или панель управления. Некоторые коды пишутся вручную или генерируются через диалоговые интерфейсы для простых задач.
Проверка и симуляция
"Сухой прогон" или программная симуляция проверяет программу на наличие ошибок, столкновений и точность траектории инструмента до начала производства.
Обработка деталей
Станок с ЧПУ выполняет операции фрезерования, токарной обработки, сверления и резьбонарезания. Первая деталь измеряется по сравнению с 3D-моделью CAD для подтверждения точности перед серийным производством.
Контроль качества
Контроль в процессе, автоматизированные системы измерений и проверка качества поверхности обеспечивают постоянство и соответствие спецификациям.

 

4.Применение
Фрезерная обработка с ЧПУ широко применяется в различных отраслях, включая автомобилестроение, железнодорожное машиностроение, строительную технику, горнодобывающее оборудование, логистику и сельское хозяйство. Она ценится за высокую точность, повторяемость и способность обрабатывать сложные конструкции с узкими допусками.

5.Типы фрезерной обработки с ЧПУ
Токарная обработка с ЧПУ (токарный станок)
Вращает заготовку относительно неподвижного инструмента для создания цилиндрических, конических или сферических форм. Идеально подходит для валов, втулок и резьбовых деталей.
Фрезерование на CNC
Использует вращающиеся многозубые фрезы на 3+ осях для выполнения разнообразных задач, таких как кармирование, обтачивание, фасонка, фаска и расточка. Обрабатывает сложные поверхности и точные детали.
Сверление с помощью ЧПУ
Автоматизированное сверление точных отверстий; современные станки поддерживают угловое и сложное сверление.
Шлифовка с ЧПУ
Окончательная обработка с использованием абразивных кругов для достижения узких допусков и гладких поверхностей, часто применяемая после грубой обработки.
Лазерная резка с ЧПУ
Безконтактная резка с использованием сфокусированных лазеров для сложных форм на металлах, пластике, дереве и композитах. Быстрая с минимальным тепловым воздействием.
Плазменная резка с ЧПУ
Использует ионизированный газ для резки проводящих металлов с чистыми и точными краями. Подходит для больших и толстых стальных деталей.
Фрезерный станок с ЧПУ
Идеально подходит для дерева, пластиков, пены и мягких металлов; отлично справляется с детальной гравировкой, изготовлением вывесок, мебели и художественной работой.
Пятиосевой CNC обработкой
Добавляет два вращающихся оси к традиционной трехосевой обработке, позволяя выполнять сложные многонаправленные резы в одной установке. Критически важен для авиакосмической промышленности, медицины и высокоточного производства форм.
Водоструйная резка
Использует воду под высоким давлением, смешанную с абразивами, для резки практически любого материала без термических повреждений. Идеально подходит для материалов, чувствительных к теплу, или композитных материалов.

6.Вопрос-ответ
1) Что такое CNC-обработка?
CNC-обработка — это производственный процесс, в котором заранее запрограммированное компьютерное программное обеспечение управляет движением станочных инструментов для резки и формования материалов в точные детали.
2) Чем CNC-обработка отличается от ручной обработки?
В отличие от ручной обработки, CNC-обработка полностью автоматизирована и управляется компьютерными программами (G-код), что повышает точность, повторяемость и эффективность.
3) Что такое G-код?
G-код — это язык программирования, используемый для управления ЧПУ-станками, определяющий траектории инструмента, скорости и подачи при обработке.
4) Как создаются программы ЧПУ?
Программы создаются путем преобразования моделей CAD (компьютерное проектирование) в машинный код с помощью программного обеспечения CAM (компьютерная помощь в производстве).
5) В каких отраслях часто используется обработка на станках с ЧПУ?
Отрасли, такие как авиакосмическая, автомобильная, медицинская, электроника, горнодобывающая и строительная, сильно зависят от обработки на станках с ЧПУ.
6) Какие меры безопасности применяются при обработке на станках с ЧПУ?
Безопасность включает правильное программирование, техническое обслуживание станка, использование охлаждающей жидкости, обучение операторов и защиту движущихся частей.