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

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.

фото чпу станка

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.

внешний вид устройства

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.

Лазерный станок гравер Raylogic 11G 1610 Максима+
Лазерный станок гравер Raylogic 11G 1610 Максима+
  • Электропитание AC 220V/ 50HZ
  • Энергопотребление <3000w
  • Размеры, мм 2200 x 1500 x 1100
  • Программное обеспечение Цифровой сигнальный процессор DSP
  • Диаметр пятна лазера 80 мм
  • Вес, кг 350
  • Длина волны лазера 1400 мм
  • Мощность лазерной трубки 120 Вт
  • Подъемный стол есть
  • Размер рабочего поля станка 1600 x 100
  • Скорость гравировки 0 - 1000
  • Тип лазера СО2
  • Точность гравирования 0,01
  • Формат файла BMP, JPEG, PLT, DXF
  • Интерфейсы USB
  • Охлаждение Водяное
  • Цена 633 000 руб.

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.

3D фрезер Advercut K6090T4A
3D фрезер 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
  • Количество осей 4 одновременно работающих оси
  • Максимальная скорость обработки 6,000 мм/мин
  • Мощность шпинделя 2,2 кВт, 24000 об/мин
  • Охлаждение шпинделя Водяное
  • Размер рабочего поля станка 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
  • Цена 399 000 руб.

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.

cnc большого размера

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.

Фрезерный станок ЧПУ Solidcraft CNC-6090 Mark II
Фрезерный станок ЧПУ 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
  • Количество осей 3
  • Линейные направляющие Круглые линейные
  • Мощность шпинделя 2,2 кВт
  • Осевые усилия и ШВП XYZ-30,30,16 мм
  • Повторяемость 0,05 мм
  • Размер рабочего поля станка 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
  • Цена 305 503 руб.

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.

Лазерный маркер LaserSolid 3020 Lite
Лазерный маркер LaserSolid 3020 Lite
  • 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 лазерной трубки 40 Вт
  • Размер рабочего поля станка 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
  • Цена 59 470 руб.

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.

  • 16 ноября 2020
  • 52
Получите консультацию специалиста

Комментарии

  • Ещё никто не оставил отзывов к записи.

Написать комментарий

Оцените статью

Подпишитесь
на полезные статьи

Рекомендуемые товары