Что означает ЧПУ? Вы когда-нибудь задумывались: «Что означает ЧПУ?» Обработка с ЧПУ или производство с ЧПУ — это процесс с использованием станков с числовым программным управлением (ЧПУ), которые представляют собой такие инструменты, как мельницы и токарные станки, управляемые компьютерными инструкциями, которые контролируют точность инструментов.

Что ЧПУ обработка? CNC расшифровывается как «Computer Numerical Control», а CNC-обработка определяется как субтрактивный производственный процесс, обычно с использованием компьютерного управления и станков для производства деталей по индивидуальному заказу. Это принципиально иной способ производства по сравнению с аддитивными (3D-печать) или формообразующими (литье под давлением) технологиями. Механизмы удаления материала существенно влияют на преимущества, недостатки и конструктивные ограничения ЧПУ. Обработка с ЧПУ — это цифровая технология производства: она позволяет производить высокоточные детали с превосходными физическими свойствами прямо из файла САПР. Благодаря высокому уровню автоматизации ЧПУ является конкурентоспособным по цене как для единичных деталей, так и для среднесерийного производства.

Процесс обработки с ЧПУ:

Обработка с ЧПУ — это производственный процесс, в котором используется компьютерное управление для работы и манипулирования машинами и режущими инструментами для придания формы сырьевым материалам, таким как металл, пластик, дерево, пена, композиты и т. д., для производства нестандартных деталей.

Процесс и операции обработки на станках с ЧПУ включают следующие этапы:

Проектирование CAD-моделей

Преобразование файлов САПР в программы ЧПУ

Оснащен станком с ЧПУ или обрабатывающим центром с ЧПУ.

Выполнение инструкций по обработке.

Типы станков с ЧПУ

Самые ранние машины с числовым программным управлением относятся к 1940-м годам, когда двигатели были впервые использованы для управления движением ранее существовавших инструментов. По мере развития технологий механизмы были усовершенствованы с помощью аналоговых компьютеров и, в конечном итоге, цифровых компьютеров, что привело к развитию обработки с ЧПУ.

Подавляющее большинство сегодняшних арсеналов ЧПУ полностью электронные. Некоторые из наиболее распространенных процессов с ЧПУ включают ультразвуковую сварку, пробивку отверстий и лазерную резку. Наиболее часто используемые станки в системах ЧПУ включают следующее:

Фрезерные станки с ЧПУ Фрезерные станки с ЧПУ могут работать по программам, состоящим из числовых и буквенных подсказок, которые направляют детали на различные расстояния. Программирование, используемое для мельничного станка, может быть основано либо на G-коде, либо на каком-то уникальном языке, разработанном производственной командой. Базовые мельницы состоят из трехосевой системы (X, Y и Z), хотя большинство новых мельниц могут иметь три дополнительные оси.

3-осевое фрезерование с ЧПУ машины очень распространены, так как их можно использовать для изготовления самых распространенных геометрий. Их относительно легко программировать и эксплуатировать, поэтому начальные затраты на механическую обработку относительно низки.

Доступ к инструменту может быть конструктивным ограничением при фрезеровании с ЧПУ. Поскольку есть только три оси для работы, некоторые области могут быть недоступны. Это не является большой проблемой, если заготовку нужно повернуть только один раз, но если требуется несколько оборотов, затраты на рабочую силу и механическую обработку быстро возрастают.

5-осевая обработка с ЧПУ описывает компьютеризированную производственную систему с числовым программным управлением, которая добавляет к традиционным 3-осевым линейным движениям станка (X, Y, Z) две оси вращения, чтобы обеспечить доступ станка к пяти из шести сторон детали за одну операцию. Добавляя к рабочему столу наклоняющееся вращающееся приспособление (или цапфу), фрезерный станок становится так называемым 3+2, индексным или позиционным станком, что позволяет фрезе приближаться к пяти из шести сторон рабочего стола. призматическую заготовку под углом 90° без необходимости повторной установки заготовки оператором.

Однако это не совсем 5-осевой фрезерный станок, потому что четвертая и пятая оси не перемещаются во время операций обработки. Добавление серводвигателей к дополнительным осям, а также компьютеризированное управление ими — часть с ЧПУ — сделают это единым целым. Такой станок, способный к полной одновременной контурной обработке, иногда называют «непрерывным» или «одновременным» 5-осевым фрезерным станком с ЧПУ. Две дополнительные оси также могут быть встроены в обрабатывающую головку или разделены — одна ось на столе и одна на головке.

Токарные станки с ЧПУ широко используются, потому что они могут производить детали с гораздо большей скоростью и с более низкой стоимостью за единицу, чем фрезерные станки с ЧПУ. Это особенно актуально для больших объемов.

Основное конструктивное ограничение токарных станков с ЧПУ заключается в том, что они могут производить детали только с цилиндрическим профилем (например, винты или шайбы). Чтобы преодолеть это ограничение, элементы детали часто фрезеруются на станке с ЧПУ на отдельном этапе обработки. В качестве альтернативы можно использовать 5-осевые токарно-фрезерные центры с ЧПУ для изготовления той же геометрии за один шаг.

Электроэрозионные машины

Электроэрозионная обработка (EDM), которую попеременно называют пробивкой штампа и искровой обработкой, представляет собой процесс, которыйформирует заготовки в определенные формы с помощью электрических искр. При электроэрозионной обработке разряды тока происходят между двумя электродами, при этом удаляются участки заданной заготовки.

Когда расстояние между электродами становится меньше, электрическое поле становится более интенсивным и, следовательно, более сильным, чем диэлектрическое. Это позволяет току проходить между двумя электродами. Следовательно, части заготовки удаляются каждым электродом. Подтипы EDM включают:

Проволочная электроэрозионная обработка: проволочная электроэрозионная обработка использует искровую эрозию для удаления частей материала с электронной проводимостью.

Sinker EDM: Sinker EDM использует электрод и заготовку, пропитанную диэлектрической жидкостью, с целью формирования детали.

В процессе, известном как промывка, мусор с каждой готовой заготовки уносится жидким диэлектриком, который появляется после прекращения тока между двумя электродами и предназначен для устранения любых дальнейших электрических зарядов.

Водоструйные резаки

При обработке на станках с ЧПУ водяные струи — это инструменты, которые режут твердые материалы, такие как гранит и металл, с применением воды под высоким давлением. В некоторых случаях вода смешивается с песком или другим сильным абразивным веществом. Компании часто формируют заводские детали машин с помощью этого процесса.

Струи воды используются как более холодная альтернатива для материалов, которые не могут выдерживать теплоемкие процессы других станков с ЧПУ. Из-за их более прохладной природы несколько секторов, таких как аэрокосмическая и горнодобывающая промышленность, полагаются на водяные струи, где они используют их для резки и резки, среди других функций. Компании также используют гидроабразивные резаки для приложений, требующих очень сложных разрезов материала, поскольку отсутствие тепла предотвращает любые изменения внутренних свойств материала, которые могут возникнуть в результате резки металла по металлу.

Материалы для обработки с ЧПУ

Процесс обработки с ЧПУ подходит для различных инженерных материалов, в том числе:

Металл (например, алюминий, латунь, нержавеющая сталь, легированная сталь и т. д.)

Пластик (например, PEEK, PTFE, нейлон и т. д.)

Древесина

Мыло

Композиты

Выбор оптимального материала для производства с ЧПУ во многом зависит от конкретного производственного приложения и его спецификаций. Большинство материалов можно подвергать механической обработке при условии, что они выдерживают процесс обработки, т. е. обладают достаточной твердостью, прочностью на растяжение, прочностью на сдвиг, химической и температурной стойкостью.

Материал заготовки и его физические свойства используются для определения оптимальной скорости резания, скорости подачи и глубины резания. Измеряемая в поверхностных футах в минуту, скорость резания относится к тому, насколько быстро станок врезается или удаляет материал с заготовки. Скорость подачи, измеряемая в дюймах в минуту, является мерой того, насколько быстро заготовка подается к станку, а глубина резания показывает, насколько глубоко режущий инструмент врезается в заготовку. Как правило, заготовка сначала проходит начальную фазу, на которой она грубо обрабатывается до приблизительных, специально разработанных формы и размеров, а затем проходит чистовую фазу, на которой она испытывает более медленные скорости подачи и меньшую глубину резания для достижения более точных и точных результатов. точные характеристики.

Применение обработки с ЧПУ

Одна из величайших особенностей обработки с ЧПУ — это широкий спектр применений, которые он нашел за эти годы.

Здесь мы собрали несколько недавних примеров, чтобы проиллюстрировать, как профессионалы использовали преимущества обработки с ЧПУ для достижения наилучших результатов в различных производственных ситуациях. Используйте их в качестве вдохновения для своих проектов.

Аэрокосмическая промышленность

Аэрокосмическая промышленность была одной из первых отраслей, где стали использовать станки с ЧПУ. Это связано с его способностью производить легкие детали с отличными физическими свойствами и очень жесткими допусками. Обработка с ЧПУ используется как для деталей самолетов, так и на этапах разработки.

Автомобильный

Обработка с ЧПУ находит применение в автомобильной промышленности, когда требуется изготовление высокопроизводительных нестандартных деталей.

Электрический

Обработка с ЧПУ также помогает в создании прототипов и производстве бытовой электроники. К этой электронике относятся ноутбуки, смартфоны и многое другое. Например, корпус Apple MacBook изготовлен из экструдированного алюминия с ЧПУ, а затем анодирован.

Медицинский

Обработка с ЧПУ предлагает его использование на различных безопасных с медицинской точки зрения материалах. Поскольку этот процесс подходит для одноразовых нестандартных деталей, он находит множество применений в медицинской промышленности. Жесткие допуски, обеспечиваемые обработкой с ЧПУ, необходимы для обеспечения высокой производительности обрабатываемых медицинских компонентов.

Коммуникационное оборудование

Коммуникационные компании полагаются на детали высшего качества при проектировании своего оборудования. Низкое качество может привести к отказу оборудования, что приведет к прерыванию вызовов, плохой передаче видео и отключению спутникового вещания. Обработка на станках с ЧПУ — один из лучших способов обеспечить точное изготовление телекоммуникационного оборудования. Компьютерные технологии позволяют проектировать и производить сложные специальные детали. Операторы станков с ЧПУ имеют доступ к ряду инновационных методов обработки, которыепусть они производят даже самые сложные детали.

Робототехника

Точность размеров жизненно важна в робототехнике. Роботы часто работают между фиксированными точками в пространстве и не могут допустить больших отклонений в точности размеров. В GT мы предлагаем обработку с ЧПУ со стандартным допуском ± 0,05 мм и более высокими допусками по запросу. Это имеет решающее значение для приложений, требующих точных и повторяемых движений.

Обработка с ЧПУ позволяет точно контролировать чистоту поверхности. Во многих роботизированных случаях, когда требуется захват или всасывание, плоскостность детали и шероховатость поверхности являются критическими свойствами. Обработка с ЧПУ может производить детали с шероховатостью поверхности Ra 0,8 мкм и даже ниже с дополнительными процессами чистовой обработки.

Заключительные слова

Фрезерование с ЧПУ — чрезвычайно эффективный процесс, который помогает удалять материал с заготовки с различной геометрической сложностью. Поэтому вы должны тщательно принимать решение о покупке, исходя из ваших требований, бюджета и рабочего времени.

Большинству небольших машиностроительных заводов не приходится работать со сложными геометрическими узорами; поэтому 3-осевой станок сделает за них всю работу. Для специализированных приложений, таких как работа со сложными геометрическими формами, машинисты должны приобрести 4-осевой станок. Если вам требуется высочайшая точность обрабатываемых деталей и вы работаете со сложной и наклонной геометрией, вам подойдет 5-осевой станок.

Думаете ли вы использовать один из трех процессов в своем проекте? Почему бы не попробовать нас в GT? GT специализируется на обработке с ЧПУ и быстрое прототипирование в течение 13 лет, что является высокое качество Поставщик услуг по обработке с ЧПУ в Китае,Предоставлять высококачественные услуги 5-осевой обработки. Наша команда экспертов хорошо разбирается в обработке с ЧПУ, и мы можем гарантировать высококачественную продукцию, соответствующую вашим требованиям. Свяжитесь с членом команды GT или загрузите предложение по ссылке ниже. Мы к вашим услугам!