У цьому розділі ми відповімо на всі ці питання і порівняємо механічну обробку за допомогою ЧПУ верстатів з іншими технологіями виробництва, щоб допомогти вам знайти найкраще рішення для себе.
Що таке ЧПУ
Обробка з ЧПУ ( числове програмне управління) – це технологія вибірки матеріалу. Що означає-деталі створюються шляхом видалення матеріалу з цільного блоку, званого заготівлею, з використанням різних ріжучих інструментів. Більш детальну інформацію з цього приводу можна отримати за посиланням https://grizlicnc.com.ua/
Це принципово інший спосіб виготовлення в порівнянні з адитивної 3D-друком або технологією лиття. Механізм вибірки матеріалу має як конструктивні обмеження, так і свої переваги. Детальніше про це, нижче.
Обробка на ЧПУ обладнанні-це в першу чергу цифрова технологія. З її допомогою, можна виробляти високоточні деталі з чудовими фізичними властивостями безпосередньо з файлу CAD. Завдяки високому рівню автоматизації, ЧПУ обробка є конкурентоспроможною за ціною, як для виготовлення одиничних деталей, так і для організації дрібносерійного виробництва.
Майже будь-який матеріал можна обробити на ЧПУ верстаті. Найбільш поширені приклади-метали (алюмінієві і сталеві сплави, латунь і т.д.), пластмаси, такі як АБС або нейлон. Композитні матеріали і дерево теж можна обробляти.
Основний процес ЧПУ обробки можна розбити на 3 етапи. Спочатку інженер проектує модель CAD деталі. Потім оператор верстата перетворює файл CAD в G-код і налаштовує верстат. Нарешті, система ЧПУ виконує всі операції обробки. Звичайно, для цього потрібно якийсь контроль за виконуваними діями машини.
Коротка історія ЧПУ верстатів
Найбільш раннім з коли-небудь виявлених механічно оброблених предметів, була чаша, знайдена в Італії. Її виготовили в 700 р. До н. е., за допомогою токарного верстата
Спроби автоматизувати механічну обробку почалися в 18 столітті. Тоді верстати були чисто механічними і працювали на пару
Перша програмована машина була розроблена в кінці 40-х років в Массачусетському технологічному університеті. Для її роботи використовували перфокарти, щоб кодувати кожен рух
Поширення комп’ютерів у 50-х і 60-х роках докорінно змінило обробну промисловість
Сьогодні верстати з ЧПУ є передовими роботизованими системами з багатоосьовим і мультиінструментальним обладнанням, в тому числі з автоматичною зміною інструменту, без зупинки в роботі
Види верстатів з ЧПУ
У цьому посібнику ми зосередимося на верстатах, які обробляють матеріал за допомогою ріжучих інструментів. Вони є найбільш поширеними і мають найширший спектр застосування. Так само існують і інші верстати з ЧПУ. Лазерні, плазмові та EDM-електроерозійні.
3-х осьові верстати з ЧПУ
Фрезерні та токарні верстати з ЧПУ служать прикладами 3-осьових систем. Ці» базові ” верстати дозволяють переміщати ріжучий інструмент по трьох лінійних осях щодо заготовки (вліво-вправо, назад-вгору і вгору-вниз).
Фрезерні з ЧПУ
Заготівля утримується нерухомо прямо на станині верстата або в лещатах.
Матеріал видаляється з заготовки за допомогою ріжучих інструментів-фрез або свердел, які обертаються з високою швидкістю;
Інструменти прикріплені до шпинделя, який може рухатися вздовж трьох лінійних осей.
3-осьові фрезерні верстати з ЧПУ – найбільш широко відомі. Їх використовують в основному для виробництва найпоширеніших геометрій. Відносно прості в програмуванні і експлуатації, тому витрати на обробку, відносно невеликі.
Доступ до інструменту, при фрезеруванні з ЧПУ обмежений конструкцією. Оскільки є тільки три осі для роботи, деякі області заготовки можуть бути недоступні. В цілому – це не велика проблема, якщо заготовку потрібно обертати тільки один раз. Але якщо потрібно кілька обертань, витрати на обробку можуть швидко збільшитися.
Плюс
Може виробляти більшість деталей з простою геометрією;
Висока точність і жорсткі допуски.
Мінус
Є обмеження по фрезеруванню прихованих порожнин і складної геометрії;
Ручне переміщення заготовки знижує досяжну точність.
Токарні верстати з ЧПУ
Заготівля утримується на шпинделі при обертанні з високою швидкістю.
Ріжучий інструмент або центральне свердло обробляє зовнішній або внутрішній периметр деталі, утворюючи геометрію.
Інструмент не обертається. Він рухається радіально і поздовжньо.
Токарні верстати з ЧПУ широко використовуються, тому що з їх допомогою можна виробляти деталі з набагато більшою швидкістю і з меншими витратами на одиницю, ніж на таких же верстатах без поворотного пристрою. Це особливо актуально для великих обсягів роботи.
Основне обмеження конструкції токарних верстатів з ЧПУ полягає в тому, що вони можуть виготовляти тільки деталі з циліндричним профілем (наприклад, гвинти або шайби). Щоб подолати це обмеження, деталі часто піддаються фрезеруванню з ЧПУ на окремому етапі. В якості альтернативи, використовуються 5і-осьові токарно-фрезерні станції з ЧПУ. З їх допомогою можна домогтися потрібних результатів за один процес.
Все ще є обмеження щодо фрезерування прихованих порожнин і складної геометрії
Найбільше підходить для деталей з циліндричним контуром
Підбити підсумок
3-осьові фрезерні верстати з ЧПУ виробляють деталі з відносно простою геометрією і чудовою точністю і за низькою ціною;
Токарні верстати з ЧПУ мають найнижчу вартість, але підходять тільки для деталей з радіальною геометрією;
