Станки с ЧПУ привели к масштабным изменениям в производственных процессах. Все малые и большие производственные компании внедряют станки с ЧПУ. Каждый станок с ЧПУ состоит из системы ЧПУ, которая является ключевым компонентом. Но вопрос в том, сколько типов систем управления существует для станков с ЧПУ?
Следует отметить, что существует несколько типов систем управления ЧПУ. Каждый из этих типов работает по-своему. Понимание этих типов имеет первостепенное значение, если вы хотите выбрать конкретный станок с ЧПУ. Если вы ничего не знаете о них, не волнуйтесь! В этом руководстве вы найдете всю информацию об этих системах.
Что такое система ЧПУ?
Система ЧПУ управляет работой станков с помощью компьютеризированных программ. Она имеет множество других компонентов, которые работают согласованно. К ним относятся блоки управления, устройства ввода, программы ЧПУ, системы обратной связи и т. д. Все эти компоненты являются неотъемлемой частью системы ЧПУ.
Существуют различные типы станков с ЧПУ. Примеры включают фрезерные станки, токарные станки, Листогибочные прессы с ЧПУи т.д. Все эти станки зависят от системы ЧПУ. Эта система принимает инструкции в закодированном виде. После обработки система ЧПУ выдает требуемый результат.
Сначала выполняется автоматизированное проектирование в соответствии с требуемой формой детали. Этот проект преобразуется в специализированный G-код с помощью программного обеспечения CAM (Computer-Aided Manufacturing). Эти кодированные инструкции поступают в блок управления станков с ЧПУ.
Система ЧПУ обрабатывает инструкции и выдает нам результат. Независимо от того, насколько сложная форма вам нужна, система ЧПУ всегда обеспечивает точность 100%. В прошлом эта система ЧПУ считалась ненадежной.
Однако со временем технология ЧПУ значительно усовершенствовалась. Оператор может быстро добиться от этих станков идеальной точности и аккуратности. Что отличает ЧПУ, так это его способность обеспечивать быстрый оборот. Вы сможете создавать сложные формы за считанные минуты.
Типы систем управления ЧПУ
Существует множество типов систем управления ЧПУ. Каждая из них уникальна в своей работе. Однако все они предлагают отличные способы автоматизации станков. Ниже приведен список некоторых популярных типов систем ЧПУ:
- Система ЧПУ с петлевым управлением
- Контроллеры ЧПУ с управлением движением
- Контроллеры ЧПУ осевого типа
Примечательно, что каждый из этих основных типов имеет дополнительные подразделения и части. Давайте рассмотрим каждый из этих типов более подробно.
Система ЧПУ с 1 контуром управления
Система ЧПУ с контурным управлением существует уже много лет. Изначально эти станки допускали множество ошибок. Причина в том, что технология не была настолько обновлена. Сейчас на рынке представлены два основных типа систем ЧПУ. Вот их названия:
- Станки с ЧПУ с открытым контуром управления
- Станки с ЧПУ с замкнутым циклом управления
Имейте в виду, что станки, состоящие из этих двух систем ЧПУ, ведут себя по-разному. Прежде всего, эти две системы ЧПУ различаются по точности, аккуратности и цене. Станки с системой ЧПУ с открытым контуром менее дороги и неточны, и наоборот. Давайте погрузимся глубже и обсудим обе эти системы и их работу.
Станки с ЧПУ с открытым контуром управления
Системы ЧПУ с открытым контуром - старая технология и менее дорогая. Станки с ЧПУ, использующие эту систему, выдают на выходе неточные конструкции. Причина в том, что у них нет механизмов обратной связи. Проще говоря, в этой системе нет автоматического контроля.
Давайте обсудим механизмы в более простом виде. Сначала CAD (проект) отправляется в программное обеспечение CAM. Это программное обеспечение преобразует проект в кодированную инструкцию (в форме G-кода). Эти коды подаются на станки с ЧПУ. Теперь станки приступают к обработке.
Станок оснащен системой ЧПУ с открытым контуром, поэтому у него нет обратной связи или системы коррекции. Он будет стараться следовать закодированным инструкциям. Однако под воздействием внешних факторов возможны небольшие отклонения от них. Станок не будет точно следовать закодированным инструкциям. Из-за этих незначительных отклонений машина не будет давать точность 100%.
Хотя это отклонение может быть незначительным, оно имеет значение, когда вам нужна точность 100%. Система с открытым контуром не имеет встроенной функции контроля точности станка. Вместо этого проверять работу станка должен человек.
Система ЧПУ с замкнутым циклом
Система ЧПУ с замкнутым циклом является более совершенной. Она обеспечивает превосходную точность, так как эта система состоит из механизма обратной связи. Работа станка контролируется. Данные о производительности отправляются в блок управления. Если возникают проблемы с производительностью, блок управления вносит соответствующие изменения.
Как и в обычном станке с ЧПУ, инструкции подаются на станок в закодированном виде. Станок с ЧПУ начинает работать. Если станки не следуют инструкциям и не выдают соответствующую продукцию, то возникают проблемы с точностью. Чтобы решить эту проблему, в системе предусмотрена обратная связь или система коррекции.
Механизм обратной связи замкнутой системы ЧПУ отправляет отчет о работе на блок управления. Если станок не точно выполняет инструкции, блок управления быстро вносит коррективы. Такая корректировка со стороны блока управления гарантирует, что станки выдают точность 100%. Действия блока управления незамедлительны.
Проще говоря, система с замкнутым контуром имеет механизм обратной связи. Эта функция обратной связи проверяет работу машины и отправляет данные в блок управления. Однако система с разомкнутым контуром не имеет таких функций. Таким образом, станки с замкнутой системой ЧПУ стоят дорого. Однако их идеальная точность стоит каждого пенни.
2- Контроллеры ЧПУ с управлением движением
Эта система ЧПУ является центральным мозгом, когда вам нужно управлять движением компонентов станка. Как вы знаете, каждый станок с ЧПУ состоит из различных частей. Например, у фрезерных станков есть шпиндели, инструменты, рабочие столы и т. д. Инструменты перемещаются и режут заготовку.
Эта система обеспечивает точность перемещения инструментов 100%. Дизайн в виде G-кода подается на станок. Теперь необходимо, чтобы режущий инструмент двигался в соответствии с закодированными инструкциями. Если инструменты не будут двигаться точно, это приведет к неточному резанию. В таких условиях на помощь приходят контроллеры ЧПУ с управлением движением.
Контроллер движения системы ЧПУ оснащен механизмом обратной связи, который информирует контроллер о точности перемещения. Если инструмент движется неточно, контроллер вносит соответствующие коррективы. Эти регулировки обеспечивают корректировку движения инструмента в соответствии с инструкциями.
Быстрая информация: Эта система управления перемещением также контролирует движение инструментов по различным осям. Эта система обеспечит точность, если вам нужно выполнить резку по осям X, Y или Z. Это обусловлено наличием механизмов обратной связи. Благодаря автоматизации вероятность ошибок сводится к нулю.
Контроллеры ЧПУ 3-осевого типа
Эта система управления ЧПУ обеспечивает точное перемещение режущего инструмента по различным осям. Не забывайте, что станки с ЧПУ могут работать со сложными заготовками. Они могут с легкостью придавать очень сложные формы. Эти сложные формы требуют перемещения режущих инструментов по нескольким осям.
Контроллер ЧПУ осевого типа проверяет и обеспечивает перемещение инструментов по нужной оси. Помните, что существуют станки с несколькими осями. Самые распространенные станки с ЧПУ обычно имеют оси X, Y и Z для резки. Однако для сложных работ, таких как создание скульптур, требуется больше осей. Вот список различных контроллеров осей:
- 2-осевые контроллеры ЧПУ
- 3-осевые контроллеры ЧПУ
- 4-осевые контроллеры ЧПУ
- 5-осевые контроллеры ЧПУ
Осевые контроллеры с разными осями
Как я уже сказал, контроллеры осей обеспечивают точное перемещение различных осей. Каждый из них работает по-своему. Давайте подробнее рассмотрим эти осевые контроллеры и их различные направления.
- Двухосевой контроллер ЧПУ позволяет станкам перемещаться только по двум осям - X и Y. Режущие инструменты в таких станках не перемещаются по оси Z. Примерами таких станков являются токарные станки и лазерные резаки.
- Трехосевой контроллер ЧПУ позволяет инструментам перемещаться в трех направлениях. Эти направления проходят по осям X, Y и Z. Такие трехосевые станки с ЧПУ являются наиболее распространенными. В качестве примера можно привести фрезерные станки с ЧПУ и фрезерные станки с ЧПУ.
- Четырехкоординатный станок с ЧПУ имеет направленное движение. Помимо осей X, Y и Z, эти станки позволяют совершать еще одно вращательное движение вокруг оси X. Такие станки полезны, когда требуется создание сложных форм и геометрии.
- 5-осевой контроллер ЧПУ позволяет выполнять пять направленных движений. Общими являются оси X, Y и Z. Две дополнительные оси, X и Y, позволяют инструментам вращаться вокруг оси. Эти станки очень сложны и используются в более высоких промышленных масштабах.
Не забывайте, что некоторые станки с ЧПУ могут иметь шесть направлений движения. Осевой контроллер ЧПУ используется во всех этих типах. Эта система ЧПУ следит за тем, чтобы режущие инструменты двигались по правильной оси и в правильном направлении. Если при резке допущена ошибка, станок с обратной связью сообщает об этом контроллеру. Он немедленно вносит коррективы для обеспечения точности.
Почему стоит выбрать станки с ЧПУ?
Станки с ЧПУ обеспечивают идеальную точность, которую невозможно получить при использовании ручных станков. Они обеспечивают отличную повторяемость и быстрый оборот. Работа, которая на ручных станках может занять несколько дней, на станках с ЧПУ выполняется за считанные минуты. Вероятность ошибок ничтожно мала. Поэтому стоит отдать предпочтение именно им.
При использовании ручных машин неизбежны ошибки и погрешности. Из-за ошибок оператора или внешних факторов могут возникнуть некоторые сбои. Однако станки с ЧПУ исключают даже малейшую вероятность ошибок.
Система обратной связи немедленно понимает, в чем дело, если машина допускает какую-либо ошибку. Затем блок управления производит настройку и обеспечивает точность работы станков. Независимо от того, сколько деталей вам нужно, станки с ЧПУ не имеют проблем. Вы можете изготовить столько деталей, сколько вам нужно.
Точность этих машин не пострадает, даже если вы будете пользоваться ими целый день. Скорость работы этих станков исключительна. Кроме того, вам не придется нанимать дополнительных рабочих для контроля за работой станков. Любая ошибка будет обнаружена автоматически, так как станок оснащен механизмом обратной связи.
Поэтому вам не придется нести большие расходы на оплату труда. Для станков с ЧПУ достаточно одного оператора. При использовании ручных станков, как правило, требуется больше людей для контроля. Благодаря всем этим особенностям вы должны отдать предпочтение станкам с ЧПУ.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1: Что такое система управления с открытым контуром?
Система управления с открытым контуром не содержит механизма обратной связи. Она подвержена ошибкам и неточностям при изготовлении деталей. Однако станки с ЧПУ, использующие эту систему, стоят недорого.
Q2: Могут ли станки с ЧПУ переключаться между открытым и закрытым контуром управления?
Да, некоторые современные станки с ЧПУ позволяют переключаться между двумя системами. Однако такие станки стоят очень дорого. Поэтому вам стоит подумать о том, чтобы установить на свой станок систему замкнутого цикла. Она обеспечит превосходную точность.
Вопрос 3: Что такое адаптивное управление в станках с ЧПУ?
Адаптивное управление или системы управления с замкнутым контуром - это одно и то же. Они состоят из механизма обратной связи или детектора ошибок. Если машина совершает какую-либо ошибку, механизм обратной связи обнаруживает ее. Затем контроллер настраивается, чтобы устранить ошибку. Это регулировка в реальном времени, позволяющая уберечь ваши детали от неточностей.
Q4: Когда следует покупать станки с ЧПУ?
Если вы профессионал и вам нужна высокая точность, обратите внимание на станки с ЧПУ. Однако такие станки требуют значительного бюджета. Если вы работаете на более низком уровне, можно выбрать ручные станки. Они недороги и требуют человеческого контроля.
Заключение
Несомненно, система ЧПУ изменила производственный процесс. Эффективность работы производителя возросла. Каждый мелкий и крупный производитель внедряет эту новейшую технологию. Однако у систем ЧПУ есть несколько типов, которые работают по-своему.
Понимание этих типов имеет первостепенное значение для успешного использования станка. Даже если вы хотите купить станок с ЧПУ, знание принципов работы системы ЧПУ также является обязательным. Это руководство охватывает все, что связано с типами систем управления ЧПУ.