Основные составляющие станка ЧПУ

Устройства ввода данных: используются для ввода программы обработки детали на станке.

Блок управления станком (БУС) — это сердце станка с ЧПУ. Он выполняет все управление станка. Среди функций БУСа следующие:

• Чтение кодовых инструкций, вводимых в БУС;
• Расшифровка кодовых инструкций;
• Интерполяция (линейная, круговая и спиральная) для генерации команд движения оси;
• Передача команд движения оси в схемы усилителя, для управления механизмами оси;
• Получение сигналов обратной связи о положении и скорости каждой оси привода;
• Вспомогательные функции управления, такие как: включение / выключение охладителя или шпинделя и смена инструмента.

Исполнительный механизм: станок с ЧПУ зачастую имеет подвижный стол и шпиндель, для контроля положения и скорости. Стол станка управляется в направлении осей X и Y, а шпиндель — в направлении оси Z. Система привода: состоит из схем усилителя, приводных двигателей и ШВП (шарико-винтового подшипника). Блок управления станком подает сигналы схемам усилителя о положении и скорости движения каждой оси. Затем сигналы управления усиливаются, чтобы привести в действие двигатели привода, которые вращают ШВП, чтобы настроить нужное расположение рабочего стола. Система обратной связи: состоит из преобразователей, или датчиков. Ее также называют измерительной системой. Датчики непрерывно контролируют положение и скорость режущего инструмента. БУС принимает сигналы от этих преобразователей и использует разницу между исходными сигналами и сигналами обратной связи для генерации новых сигналов, с целью коррекции положения и скорости.

Пульт управления: на дисплее отображаются программы, команды и другие необходимые данные станка с ЧПУ. Может быть перемещен в удобное для оператора положение.

Как работает ЧПУ станок

• Сначала программа обработки детали вводится в блок управления станка;
• В БУС происходит весь процесс обработки данных, он подготавливает все команды движения и отправляет их в систему привода;
• Привод контролирует движение и скорость блоков станка;
• Система обратной связи фиксирует данные о положении и скорости движения осей и отправляет сигнал в БУС;
• В блоке управления сигналы обратной связи сравниваются с исходными, если есть ошибки — он исправляет их и отправляет в исполнительный механизм новые сигналы для корректировки процесса;
• Пульт управления с дисплеем используется для просмотра оператором команд, программ и других важных данных.

Структурная схема станка:

Настройка станка

Этот этап предусматривает несколько шагов:

1. Предстартовый. Перед запуском станка убедитесь, что масло и охлаждающая жидкость заполнены по максимуму. Обратитесь к инструкции, если вы не знаете, как это сделать.
2. Убедитесь, что в рабочей зоне нет посторонних предметов.
3. Если станку требуется подача воздуха, убедитесь, что компрессор включен и давление соответствует требованиям, указанным в инструкции.
4. Пуск / Домой. Подключите станок к питанию и запустите. Главный выключатель обычно расположен в задней части устройства, кнопка питания — в левом верхнем углу на панели управления.
5. Загрузите все инструменты в карусель в том порядке, который указан в списке программы ЧПУ. Для станков с одним инструментом — установите в шпиндель фрезу.
6. Установите деталь в тиски или закрепите на столе, зафиксируйте.
7. Установите показатель коррекции на длину инструмента. Переместите инструменты к верхней части детали в порядке, указанном в программе ЧПУ, и затем установите показатели коррекции.
8. Установите коррекцию осей X и Y. После того, как тиски или другие детали будут правильно установлены, настройте коррекцию на установку заготовки (нулевой позиции), чтобы найти начальную точку X и Y детали.
9. Загрузите программу ЧПУ в систему управления станком с помощью USB-накопителя.

  Привязка — важная операция, ведь при ошибочном выполнении процесса оборудование можно повредить. Давайте разберем этот вопрос пошагово. На токарном или на фрезерном станке после закрепления обрабатываемой заготовки необходимо выставить ноль. Привязка инструмента содержит две части: первая связана с системой координат детали, вторая - с системой координат станка. Если у вас простой ЧПУ, где смена оснастки ручная, а оправка одна, то выставлять ноль придется каждый раз при смене фрезы или сверла.
Если оправок несколько или есть возможность автоматической смены инструмента, то перед обработкой нужно ввести все данные о коррекции. Так фрезерная обработка не будет прерываться.
Информацию о размерах инструмента и его вылете надо установить один раз. После этого надо будет связывать положение новых заготовок только с одним из инструментов.
Какие могут быть способы привязки инструмента?
1. Торцевание.
Нужно выставить ноль глубже самой детали на небольшом расстоянии и снять материал. Получившаяся плоскость соответствует нулевому положению. Но в этом случае не каждая деталь подходит - иногда необходимо торцевую грань оставить нетронутой.
2. Касание.
Нужно перевести подачу в ручной режим, чтобы подвести инструменты близко к детали. Затем стоит переключить подачу на минимум и медленно приближаться. Услышав шорканье или увидев, что фреза начинает снимать стружку — необходимо остановиться и обнулиться. Инструмент на станке привязан. Этот способ для заготовок, где эту грань необходимо будет стачивать.
3. Контактный способ.
Если обрабатываемый материал проводит ток, можно установить систему управления, которая при коротком замыкании, вызванным касанием фрезы детали, выставляет ноль.
4. Концевые меры.
Необходимо оставить такое расстояние между фрезой и деталью, чтобы концевая мера не проходила между ними. Затем надо постепенно увеличивать расстояние и пробовать вставить меру. Когда это получилось — обнулить, добавив в коррекцию величину концевой меры. Этот способ длительный, но при нем не портятся грани заготовки.
5. Датчики типа Renishaw.
Современные токарные и фрезерные станки поставляются с таким датчиком в комплекте. Он работает автоматически или вручную. При автоматическом датчике надо подвести фрезу поближе к датчику наладки и программные функции за вас все сделают. Затем можно выставить ноль заготовки специальным датчиком для установки детали. Это самый быстрый и удобный способ.
6. Индикатор часового типа.
Способ похож на предыдущий. Нужно зажать индикатор и подвести инструмент. Затем тоже самое проделать с заготовкой.
7. Штангенрейсмус.
Непростой метод. Если стоит система автоматической смены инструментов, привязать все лучше заранее с помощью штангенрейсмуса. Нужно вставить фрезу в оправку и измерить. Затем ввести значения в настройки коррекции на инструмент.
8. Лист А4.
Этот неточный и не затратный способ подойдет к фрезерным станкам и даже к простым токарным. Нужно опустить фрезу к материалу, просунув между ними обычный лист бумаги. В процессе стоит передвигать листок из стороны в сторону. Как только его зажало — выставить ноль.
9. На глаз.
Если операция (например, сверление или контурная обработка) не требует высокой точности, можно использовать привязку инструмента на глаз. Достаточно придвинуть инструмент к заготовке как можно ближе, оставив видимый глазу просвет.

Изготовление детали

После того, как станок настроен, можно начинать процесс производства. Здесь также предусмотрены несколько шагов:

Пробный прогон. Запустите программу в воздухе, на высоте около 5 см от детали.

Запустите программу. Обратите внимание, чтобы не было сообщений об ошибках.

Отрегулируйте смещения как требуется. Проверьте характеристики детали и при необходимости отрегулируйте регистры коррекции длины инструмента, чтобы убедиться, что деталь соответствует заданным параметрам.

Завершение работы. По окончании работы снимите деталь с тисков и инструменты со шпинделя, очистите рабочую зону и выключите станок.

 

 

Станок с ЧПУ токарный BD-10S

 

Станок с ЧПУ фрезерный JMD-45STA

 

 

Выписка из инструкции по охране труда

 при управлении станками с ЧПУ.

1. Перед началом работы на станке внимательно прочтите руководство по эксплуатации. В частности внимательно прочитайте описание по безопасности и техническому обслуживанию и соблюдайте инструкции.

2. Во время работы закрывайте двери и крышки, и предотвращайте доступ к вращающимся и движущимся деталям станка.

3. Не работайте на станке, если удалены защитные крышки, замки и другие средства безопасности.

4. Надежно закрепляйте обрабатываемую деталь и режущие инструменты. Не оставляйте используемые инструменты на движущихся деталях. Также для правильной обработки изделия выбирайте оптимальную скорость подачи и частоту вращения шпинделя.

5. Для обеспечения безопасности во время работы надевайте спецодежду (рабочая одежда, обувь, каска, защитные очки и т.п.).

6. Ремонтные работы на станке должны проводиться уполномоченным персоналом, соблюдая руководство по эксплуатации. Во время проведения ремонтных работ отключайте питание.

Ответственность за безопасность выполняемых работ возлагается на пользователя и обеспечивается за счет соблюдения правил техники безопасности, предусмотренных в руководстве по эксплуатации и на наклейках с предостережениями, имеющихся на станке. Пренебрежительное отношение к предупреждениям может привести к травмам персонала или повреждению станка.

 

Порядок проведения занятия

1. Ознакомиться с настоящим описанием.
2. Установка заготовок на токарном станке с ЧПУ.
3. Установка заготовок на фрезерном станке с ЧПУ.
4. Изучить устройство станков с ЧПУ (токарного и фрезерного), управление ими.
5. Ознакомиться с инструкцией по охране труда при работе на металлорежущих станках с ЧПУ.

 

Контрольные вопросы

 

1. Разработка управляющей программы с использованием САПР.
2. Установка управляющей программы на станке с ЧПУ.
3.  Разновидности операционных систем станков с ЧПУ.
4. Подготовка станка с ЧПУ к работе.
5. Установка заготовок.
6. Привязка режущего инструмента.
7. Запуск управляющей программы.
8. Корректировка точности получаемых размеров в процессе обработки.
9. Устройство станков с ЧПУ