Начало промышленного применения станков с ЧПУ относится к 1957 - 60г.г. Первоначально станки с ЧПУ пришли на смену копировально-фрезерных станках при обработке фасонных поверхностей. Шаблон или копир заменила магнитная или перфорированная лента, которая позволила задавать необходимую информацию (программу) числовым методом.
По мере улучшения систем ЧПУ их стали применять на токарных, сверлильных, расточных и других видах станков. Расширение области применения ЧПУ происходило одновременно с совершенствованием самих устройств ЧПУ и станков. Системы ЧПУ на магнитной ленте уступили место системам с перфолентой, а они, в свою очередь, системам со встроенной памятью и системам ЧПУ со встроенной мини ЭВМ. Таким образом, можно говорить о нескольких поколениях в развитии станков с ЧПУ.
Использование ЧПУ коренным образом повлияло на конструкцию самих станков. Длинные, разветвленные кинематические цепи в станках уступили место элементарно простым, с автономными приводами перемещения рабочего органа по каждой координате. Требования к стабильной точности при эксплуатации станков в условиях знакопеременных подач привели к созданию принципиально новых конструкций направляющих, столов, ходовых винтов, зубчатых передач.
Требования к сокращению сроков подготовки производства при использовании станков с ЧПУ привели к созданию систем автоматизированной подготовки УП на базе широкого использования ЭВМ.
Опыт использования станков с ЧПУ показал, что эффективность их применения возрастает при усложнении конструкций деталей, повышении их точности.
На основе ЧПУ решается проблема круглосуточного использования оборудования, когда в первую смену производство подготавливается, а во 2-ю и 3-ю смены оно работает при малочисленном штате обслуживающего персонала.
На современном этапе развития машиностроения применение станков с ЧПУ стало одним из главных направлений научно-технического прогресса в области механической обработки резанием.
Металлорежущие станки с ЧПУ способны выполнить практически неограниченное число различных согласованных перемещений рабочих органов с определенной точностью и за известное время по заранее заданным командам. Все это создает новые технологические возможности и расширяет их применение, совершенствует производство на новой основе. Оборудование с ЧПУ - это техника, которой принадлежит будущее.
По отечественным и зарубежным данным эффективность от внедрения станков с ЧПУ определяется следующими показателями:
1. Числом заменяемых универсальных станков (3 - 8).
2. Сокращением количества рабочих (на 25 - 30%).
3. Увеличением доли машинного времени в структуре операции и ростом производительности труда (до 70%).
4. Снижением трудоемкости изготовления деталей (на 25 - 80%).
5. Сокращением сроков подготовки производства (на 50 - 70%).
6. Сокращением общей длительности цикла изготовления продукции (на 50 - 60%).
7. Экономией стоимости проектирования и изготовления оснастки (от 30 до 80%).
8. Уменьшением брака, повышением точности обработки (в 2 - 3 раза), обеспечением взаимозаменяемых деталей.
9. Сокращениемобъема и времени на выполнение разметочных и слесарно-доводочных работ (в 4 - 8 раз).
10. Внедрением с начала запуска технически обоснованных расчетных норм.
Особое значение внедрение станков с ЧПУ приобретает при организации гибких производственных систем (ГПС). Их применение в этом случае позволяет обеспечить выполнение двух важных условий:
Гибкость, то есть оперативность перестройки производства на выпуск новых изделий;
Безлюдную технологию, то есть возможность функционирования без дополнительного вмешательства оператора в течение длительного времени (от одной смены до круглосуточного режима работы).
Практически каждое производство занимается обработкой металлических деталей для создания различных элементов. Для данной цели стоит использовать современные токарные станки. Стоит отметить, что есть ручные виды оборудования и автоматизированные. Вторые пользуются большой популярностью за счет удобства эксплуатации. Для того, чтобы автоматизировать систему используется ЧПУ (числовая программа управления). Очень важно правильно выбрать оборудование для продуктивной работы. Чаще всего используют вертикальные установки, они намного удобнее и практичнее во время эксплуатации. Если вы желаете посмотреть большой ассортимент вертикальных токарных станков с ЧПУ, то http://www.mwm-eng.ru/katalog/vertikalnye-tokarnye-stanki-chpu/ сможет вам помочь. Вы сможете подобрать нужные технические характеристики, при этом продукция имеет оптимальную стоимость. Рассмотрим основные особенности токарных станков с ЧПУ, преимущества и минусы применения.
Преимущества эксплуатации
Современные представленные установки имеют массу положительных сторон, к которым можно отнести:
- Автоматизация процесса обработки. Для того, чтобы провести токарный процесс практически не требуется ручной работы. При этом продукция имеет высокое качество. Все, что требуется от человека – это подготовительно-заключительные операции;
- Производственная гибкость. Обратите внимание, что обработка следующей детали требует всего лишь изменения программы. При этом старая программа остается в памяти и может быть повторно использована;
- Качество и время обработки деталей. Стоит отметить, что качество обработанной продукции очень большое, по сравнению с ручной работой. На качество и надежность продукции может повлиять усталость станочника, плохое состояние здоровья;
- Есть возможность распланировать производственный процесс, так как на обработку определенного элемента отводится точное время для работы.
Некоторые негативные стороны применения
Главный минус токарного станка с ЧПУ – это высокая стоимость оборудования. Поэтому не каждое предприятие сможет его себе позволить. Также на обслуживание требуется довольно много средств. Но, как показывает практика, качество, надежность созданной работы перекрывает и окупает данные растраты на токарный станок с ЧПУ. Точность обработки сможет качественно наладить производственный процесс.
Заключается в том, что операторы могут максимизировать использование сырья, материалов и минимизировать отходы. Грамотный инженер, может быть, смог бы сделать такие же расчеты для экономии, которые делает станок с ЧПУ, но когда каждый расчет будет тщательно проанализирован, скорее всего, расчет станка с ЧПУ окажется более эффективным. Таким образом, использование станков с ЧПУ позволит компании увеличить прибыль за счет оптимального использования сырьевых материалов.
Качество деталей
Второе преимущество станков с ЧПУ заключается в том, что после того как инженер правильно запрограммирует машины, они могут постоянно выпускать такие же детали с неизменным качеством и в короткие сроки. Станки с ЧПУ могут сократить производственные процессы, таким образом, компания сможет производить больше деталей, а также получать больше заказов.
Безопасность
Другое преимущество станков с ЧПУ заключается в безопасности. Станки с ЧПУ позволяют автоматизировать практически все процессы, поэтому у операторов нет нужды взаимодействовать с опасным оборудованием. Безопасная рабочая среда вокруг станка с ЧПУ выгодна как для компании, так и для оператора.
Станки с ЧПУ также помогут компании сократить потребность в квалифицированных инженерах. Один инженер может контролировать несколько станков с ЧПУ. Используя меньшее количество квалифицированных инженеров, компания может уменьшить расходы на фонд заработной платы.
Недостатки станков с ЧПУ
Хотя станки с ЧПУ широко используется во всем мире, есть некоторые минусы, на которые все компании должны обратить внимание.
Первым основным недостатком применения станков с ЧПУ на рабочем месте являются первоначальные инвестиции. Станки с ЧПУ являются очень дорогими по сравнению с машинами с ручным управлением. Однако, станки с ЧПУ являются выгодными в долгосрочной перспективе, потому что помогают минимизировать издержки производства.
Еще один недостаток заключается в том, что когда компания инвестирует средства на станки с ЧПУ, это ведет к сокращению рабочих мест, потому что компания нуждается в меньшем числе операторов для завершения всех процессов металлообработки.
В заключение, благодаря скорости и эффективности станков с ЧПУ при выполнении различных задач металлообработки, инвестиции в станки с ЧПУ настоятельно рекомендуются для компаний чтобы оставаться конкурентоспособными и прибыльными.
Основными показателями эффективности современного промышленного предприятия являются его конкурентоспособность и рентабельность. Промышленное предприятие должно выпускать качественную продукцию, чтобы успешно существовать на рынке. Качество продукцию, в свою очередь, будет зависеть от того, насколько хорошее оборудование используется во время производства. В рамках современной масштабной промышленности уже редко используются узкоспециализированные станки. Предпочтение отдается аппаратам, которые вмещают в себя функции нескольких узкоспециализированных станков, имеют большую производительность и рентабельность. Современные токарные станки по металлу с ЧПУ относятся к этой категории, благодаря чему нашли широкое применение в металлургической и строительной промышленностях.
Специфика токарно-фрезерных станков по металлу с ЧПУ
Токарно-фрезерные станки с применением ЧПУ заменили собой несколько станков, среди которых токарные и фрезерные. Аппараты позволяют выполнять большой спектр работ на одном рабочем месте без необходимости перемещения заготовки между станками. Современные токарно-фрезерные станки заменили устаревшее оборудование, которое имело малую эффективность и низкие показатели эргономики. Оборудование этого класса выделяют промышленного и кустарного (бытового) масштаба. Для промышленных целей создаются станки, которые имеют высокую мощность и производительность. Их отличает качественность и скорость проведения работ. Бытовые модели имеют компактные размеры, меньшую производительность и мощность.
Преимущества токарно-фрезерного оборудования с ЧПУ
Универсальное токарно-фрезерное оборудование с ЧПУ обладает множеством положительных сторон, среди которых следует выделить следующие:
1. Высокая производительность.2. Высокая точность обработки и формирования заготовки. Числовое программное обеспечение формирует точную 3D-модель, по которой выполняются все работы. Погрешность в работе отсутствует.
3. Возможность создания базы шаблонов обработки деталей, а также использование информационных технологий с целью расширения спектра проводимых токарно-фрезерных работ.
4. Высокие показатели эргономики. Человеку с такими станками стало намного сподручнее работать: отпала необходимость бегать между различными станками и носиться с заготовкой. Это снижало продуктивность рабочего дня в целом. К тому же, благодаря ЧПУ был исключен человеческий фактор, который способствовал образованию бракованных деталей.
5. Долговечность и надежность.
6. Простота в эксплуатации и нетребовательностью в обслуживании.
Автоматизация проникла во все отрасли современного производства. Не стало исключением и машиностроение, где широко применяются фрезерные станки с ЧПУ - числовым программным управлением. Управление таким станком осуществляется компьютером с заложенной в него программой. Отрасли, в которых сегодня наиболее часто применяются станки с ЧПУ, которые можно купить , - приборостроение, автомобилестроение, энергетика и, естественно, машиностроительная промышленность.
Внедрение числового программного управления существенно сократило время выполнения фрезерных операций по сравнению с ручным режимом. Изменив точность выполнения операций, применение ЧПУ не затронуло базовые возможности и особенности фрезерного станка. Рассмотрим основные преимущества от внедрения станков с ЧПУ.
Первое
Сведение до минимума влияния человеческого фактора. Качество получаемого изделия зависит от характеристик оборудования и точности математической модели изделия, которая использовалась при создании программы для ЧПУ. Зависимость от работника, обслуживающего станок, сведена к минимуму. По сути, его роль принести заготовку, загрузить в станок, вынуть готовое изделие и транспортировать его на склад.Но не следует недооценивать роль человека в процессе. От его квалификации зависит правильное функционирование оборудования, особенно если он занимается обслуживанием станка, а тем более его наладкой. Ведь при правильной эксплуатации одно из главных свойств станка с ЧПУ - стабильность качества выпускаемых изделий.
Второе
Универсальность - вот что получает производство, внедряя станки с ЧПУ. Чтобы перейти на новую модель изделия нужно только загрузить в станок другую программу. Аналогичная ситуация со сменой операций - ввод другой программы обеспечивает новый этап обработки изделия. Качественное программное обеспечение - залог абсолютно идентичных результатов фрезеровки. В дальнейшем при необходимости программа может быть скорректирована.Третье
Совокупность высокой точности и абсолютной идентичности результатов по обработке изделий - еще одно положительное качество станков с ЧПУ. Используя одну и ту же настройку фрезерного станка с числовым программным управлением можно выпускать большое количество изделий. При этом они практически абсолютно идентичны как по геометрическим параметрам, так и по высокому уровню качества изготовления.Таким образом, данный вид промышленного оборудования обладает свойством многократно выпускать сложные изделия без ухудшения их качественных характеристик. Поэтому он применяется для изготовления уникальных пресс-форм, штампов и тому подобной оснастки, где нужна прецизионная точность и высокая повторяемость результатов.