ЧПУ-станки: чем они лучше традиционного оборудования, и почему за ними будущее?

 Станки с числовым программным управлением  уверенно вытесняют с производства традиционное оборудование. Переоснащение заводов стоит недешево, а на переподготовку сотрудников требуется время — но эти затраты быстро окупаются. Агрегаты с ЧПУ обладают массой плюсов и лишь незначительными недостатками, которые, вероятно, будут устранены по мере усовершенствования разработок.

• Выгода от применения станков с ЧПУ
• Преимущества станков с ЧПУ по сравнению с простыми
  • Высокая производительность
  • Сокращение штата
  • Универсальность
  • Высокая точность
  • Низкие затраты
  • Другие преимущества
• Минусы станков с ЧПУ

Выгода от применения станков с ЧПУ

Когда первое поколение ЧПУ-устройств появилось в продаже, оно спровоцировало заслуженную волну критики. Носителем информации для тех моделей выступали не слишком удобные и надежные перфокарты. Когда на смену им пришли магнитные и электронные носители, преимущества ЧПУ-устройств стали очевидны.

Благодаря таким станкам производственные процессы автоматизируются, а влияние человеческого фактора сводится к минимуму. Оператору не приходится выполнять операции на станке вручную. Основная функция специалиста сводится к тому, чтобы задать станку нужную программу и проконтролировать ее выполнение. Станок будет самостоятельно перемещать свои рабочие части, подбирать инструмент, менять скорость и направление вращения шпинделя.

Преимущества станков с ЧПУ по сравнению с простыми

Предприятиям выгодно переходить на оборудование с числовым программным обеспечением ввиду его следующих преимуществ:

• повышенной производительности;
• сокращения штата;
• универсальности;
• высокой точности;
• пониженных затрат.

Далее все эти аспекты будут рассмотрены детально.

Высокая производительность

Если весь производственный цикл будет происходить на ЧПУ-оборудовании, производительность существенно возрастет за счет увеличения машинного времени. Но если в неавтоматизированную целиком систему внедрить несколько одиночных ЧПУ-устройств, достичь такого эффекта не удастся.

Сокращение штата

Современное оборудование оснащено системами самодиагностики и автоматической настройки. Соответственно, должность наладчика становится избыточной. Кроме того, за счет повышенной производительности ЧПУ-агрегатов предприятию требуется меньше станков, а значит, и операторов.

Универсальность

Одно и то же ЧПУ-устройство способно выполнять несколько операций — для этого достаточно переключить в нем программу. Заготовку не приходится перемещать по цеху, теряя на это время и задействуя механизмы транспортировки.

На универсальных станках невозможно производить объекты повышенной точности. Дело в том, что нереально устранить люфты из сочленений головок для фиксации инструмента и устройств для их перемещения.

Высокая точность

ЧПУ-устройства способны обрабатывать мельчайшие детали заготовок с точностью, беспрецедентной как для традиционных станков, так и для ручного инструмента. Но показатели точности у агрегатов разные. В России принята следующая маркировка:

• С — особо точный станок;
• А — модель с особо высокой точностью;
• В — с высокой точностью;
• П — с повышенной;
• Н — с нормальной.

Advercut K6090T4A

• Размеры, мм 1400 x 1100 x 900
• Программное обеспечение ArtCAM, Type3, PowerMILL, MasterCAM, Ucancam и т.д.

• Вес, кг 200

• Тип привода Шаговые двигатели

• X-Y-Z структура Немецкие ШВП (шарико-винтовые пары), квадратные рельсовые направляющие
• Код управления G code
• Максимальная скорость обработки 6,000 мм/мин
• Мощность шпинделя 2,2 кВт, 24000 об/мин
• Осей 4 одновременно работающих оси
• Охлаждение шпинделя Водяное
• Рабочее поле 600 x 900 x 150мм
• Размер станка 720 x 1135 мм
• Разрешение/Точность 0.003125 мм /0.05 мм
• Система управления DSP A18 (Digital Signal Processor, поддержка 4-х осей)
• Цанговый патрон ER20
• Электропитание AC220V/50-60Hz
• Максимальная скорость перемещения, мм/мин 10,000
• Интерфейсы USB 2.2

Перейти к товару

За рубежом устройства класса «Н» не маркируются никак, а для прочих предусмотрены следующие обозначения (в порядке убывания точности): UP — ультрапрецизионные, SP — суперпрецизионные, Р — прецизионные; Н — высокоточные.

Низкие затраты

Нельзя однозначно утверждать, что оборудование с числовым программным управлением обязательно приведет к удешевлению производства. Получать стабильную выгоду можно только от станков, оснащенных интерфейсом для подключения как к отдельным компьютерам, так и к информационным сетям завода. Устройства такого типа задействуют в своей работе разнообразное программное обеспечение и совместимы с различными операционными системами. Разработчик в таком случае не обязан постоянно находиться возле агрегата. Находясь в рабочем терминале, он удаленно направляет данные на пост обработки, за счет чего ускоряются процессы проектирования и производства заготовок.

В продаже до сих пор попадаются устаревшие модификации, в которых необходимо менять носители информации и осуществлять дополнительные настройки. Такие модели не способствуют снижению затрат.

Еще один важный аспект — это оптимизация затрат на режущий инструмент. При работе на ручном фрезерном станке оператор вынужден периодически увеличивать скорость подачи. Иногда такое увеличение происходит непреднамеренно, в силу недостаточного профессионализма или утомления сотрудника. Тогда режущая кромка крошится, напайка отлетает, фреза врезается в стол либо в заготовку. На ЧПУ-оборудовании такого случиться не может, так как скорость резания заранее задается в программе и уже не подлежит изменению в процессе работы.

SolidCraft CNC-6090 Mark II

• Вес с упаковкой 142
• Гарантия 12 месяцев
• Размеры с упаковкой 860x1210х820
• Форматы файлов DXF, Gerber, G-код
• Размеры, мм 890х1250х670
• Программное обеспечение Mach3

• Вес, кг 120

• Охлаждение водяное
• Тип шпинделя Changlong GDZ80-2.2

• Количество оборотов шпинделя 24 000 об/мин
• Линейные направляющие Круглые линейные
• Мощность шпинделя 2,2 кВт
• Осевые усилия и ШВП XYZ-30,30,16 мм
• Осей 3
• Повторяемость 0,05 мм
• Рабочее поле 600х900х150 мм
• Скорость перемещения 4000 мм/мин
• Станина Сборная алюминиевая
• Толщина материала (мм) ≤150
• Шаговые двигатели X,Z SFUR1605-DFC7-P0, Y SFUR2005-DFC7-P0
• Электропитание AC110V/ 220V±10% / 50~60Hz

Перейти к товару

Другие преимущества

ЧПУ-устройства обеспечивают выдающуюся точность и повторяемость обработки. С их помощью можно выпускать многие тысячи единиц идентичной продукции, и размеры их будут до миллиметра одинаковыми. Чтобы добиться сопоставимой точности на традиционных агрегатах, оператор вынужден периодически останавливать привод и выполнять промежуточные замеры. ЧПУ-станкам остановки не требуются: они способны завершить полный цикл при постоянно вращающемся шпинделе.

Когда оператор стандартного оборудования меняет инструмент вручную, он должен сам подвести его к обрабатываемой поверхности. Для этого требуется отличное зрение и высокая концентрация внимания. ЧПУ-агрегат выполняет это действие самостоятельно, возвращая агрегат в так называемую нулевую позицию.

Устройства с числовым программным управлением способны создавать заготовки из нескольких разных деталей. При литье же, например, объект можно выполнить только цельным. Кроме того, литым заготовкам потребуется постобработка — а у продукции, произведенной на ЧПУ-станках, поверхность получается гладкой изначально.

Минусы станков с ЧПУ

Как уже говорилось в самом начале статьи, на переоснащение производства и переподготовку сотрудников приходиться тратить значительное время и средства. Помимо этого, у оборудования с числовым программным управлением присутствуют следующие минусы:

1. Питание от электросети должно быть стабильным и бесперебойным. Если ток внезапно отключится, проект будет испорчен.
2. В отличие от 3D-печати и литья, создание заготовок на ЧПУ-станке неизбежно приводит к образованию отходов.
3. Скорость производства остается относительно невысокой. Для выпуска партий изделий, включающих в себя сотни тысяч экземпляров, до сих пор выгоднее пользоваться традиционными станками.

Наконец, если оператор допустит ошибку при программировании станка, агрегат не распознает изъян и начнет выдавать бракованную продукцию. Производство надо будет остановить, подкорректировать программу и запустить процесс заново.

LaserSolid 3020

• Вес с упаковкой 40
• Размеры с упаковкой 930*650*420
• Электропитание AC110V/ 220V±10% / 50~60Hz
• Размеры, мм 800×530×290
• Программное обеспечение Coreldraw, АutoCAD, Рhotoshop

• Вес, кг 30

• Встроенная вентиляционная система наличие
• Линейные направляющие наличие
• Минимальная величина знака, мм 0,8х0,8
• Мощность трубки лазера 40 Вт
• Рабочее поле 300x200
• Разрешение, DPI 1000
• Система управления LIHUIYU STUDIO LABS M2
• Скорость гравировки 350 мм/сек
• Скорость перемещения 600 мм/сек
• Тип лазерного излучения СО2
• Точность гравирования <0.01 мм
• Шаговые двигатели 42
• Энергопотребление <450 Вт

Перейти к товару

Станки с числовым программным обеспечением превосходят более традиционные аналоги почти по всем параметрам, за исключением скорости обработки. В ближайшие годы практически все отрасли производства будут все больше переходить на ЧПУ. Труд оператора станка станет в большей степени интеллектуальным, а не физическим, роль человеческого фактора будет неуклонно снижаться.