«Различия и преимущества станков с ЧПУ и станков общего назначения»
В современной области механической обработки технологии числового программного управления и станки с ЧПУ занимают важнейшее место. Проще говоря, станок с ЧПУ — это обычный станок с системой числового программного управления, но на самом деле это гораздо больше. Технология числового программного управления — это самое передовое оборудование, используемое в настоящее время в машиностроении, охватывающее множество категорий, таких как токарные станки с ЧПУ, фрезерные станки с ЧПУ, расточно-фрезерные станки с ЧПУ, портальные обрабатывающие центры с ЧПУ и проволочно-вырезные станки с ЧПУ.
I. Концепция технологии числового программного управления и станков с ЧПУ
Технология числового программного управления (ЧПУ) – это использование цифровых программных сигналов для управления процессом обработки на станках посредством компьютеров. Станки, являясь станками для производства станков, сами по себе могут быть станками и включать в себя различные методы обработки, такие как точение, фрезерование, строгание, шлифование, расточка, сверление, электроискровая обработка, резка ножницами, гибка и лазерная резка. Целью механической обработки является придание металлическим заготовкам требуемой формы, включая два аспекта: размерную и геометрическую точность. Оборудование, способное выполнять эти функции, называется станком. Станок с ЧПУ – это высокоточный и высокопроизводительный автоматизированный станок, разработанный на основе обычного станка. «Числовое программное управление» означает цифровое управление. Станок с ЧПУ – это автоматизированный станок, оснащенный системой программного управления. Эта система может логически обрабатывать программы, заданные управляющими кодами или другими символьными инструкциями, и декодировать их, обеспечивая перемещение и обработку деталей станком. Блок управления станка с ЧПУ является его ядром. Управление и контроль станка с ЧПУ осуществляются этим блоком числового программного управления. Это своего рода мозг станка с ЧПУ. Под оборудованием с числовым программным управлением мы обычно подразумеваем токарные станки с ЧПУ и обрабатывающие центры.
Технология числового программного управления (ЧПУ) – это использование цифровых программных сигналов для управления процессом обработки на станках посредством компьютеров. Станки, являясь станками для производства станков, сами по себе могут быть станками и включать в себя различные методы обработки, такие как точение, фрезерование, строгание, шлифование, расточка, сверление, электроискровая обработка, резка ножницами, гибка и лазерная резка. Целью механической обработки является придание металлическим заготовкам требуемой формы, включая два аспекта: размерную и геометрическую точность. Оборудование, способное выполнять эти функции, называется станком. Станок с ЧПУ – это высокоточный и высокопроизводительный автоматизированный станок, разработанный на основе обычного станка. «Числовое программное управление» означает цифровое управление. Станок с ЧПУ – это автоматизированный станок, оснащенный системой программного управления. Эта система может логически обрабатывать программы, заданные управляющими кодами или другими символьными инструкциями, и декодировать их, обеспечивая перемещение и обработку деталей станком. Блок управления станка с ЧПУ является его ядром. Управление и контроль станка с ЧПУ осуществляются этим блоком числового программного управления. Это своего рода мозг станка с ЧПУ. Под оборудованием с числовым программным управлением мы обычно подразумеваем токарные станки с ЧПУ и обрабатывающие центры.
II. Различия между станками с ЧПУ и станками общего назначения
(1) Эффективность обработки
Значительно повысить производительность
Станки с ЧПУ могут значительно повысить производительность. После зажима заготовки введите предварительно запрограммированную программу обработки, и станок автоматически завершит процесс обработки. После смены обрабатываемой детали, как правило, требуется изменить только программу ЧПУ, что значительно сокращает время обработки. По сравнению со станками общего назначения, производительность станков с ЧПУ может быть увеличена в несколько раз и более. В процессе обработки на станках общего назначения часто требуются частые ручные операции и регулировки, а скорость обработки относительно низкая. Станки с ЧПУ обеспечивают непрерывную и автоматическую обработку, сокращая время пауз и ожидания в процессе обработки, тем самым значительно повышая эффективность производства.
(2) Точность обработки
Чрезвычайно высокая точность обработки и стабильное качество продукции
Станки с ЧПУ отличаются высокой точностью обработки и стабильным качеством продукции. Это обусловлено тем, что обработка на станках с ЧПУ осуществляется автоматически по заданным программам, а точность обработки может корректироваться и компенсироваться программным обеспечением. Практически все высокоточные, сложные и передовые изделия на различных предприятиях обрабатываются и изготавливаются на станках с ЧПУ. Точность обработки на станках общего назначения зависит от множества факторов, таких как технический уровень оператора и стабильность точности станка, что затрудняет обеспечение требований к точности обработки. Благодаря точному управлению с помощью системы числового программного управления, станки с ЧПУ могут достигать точности обработки на уровне микрометра и даже выше, гарантируя, что размерная и геометрическая точность изделий соответствуют строгим требованиям.
(3) Степень автоматизации
Высокая степень автоматизации снижает трудоемкость
Степень автоматизации станков с ЧПУ высока, что значительно снижает трудоёмкость и в значительной степени стирает грань между физическим и умственным трудом. При работе на станках общего назначения операторам необходимо выполнять большое количество ручных операций, таких как настройка инструмента, регулировка скорости подачи и управление процессом обработки, что приводит к высокой трудоёмкости. В то время как на станках с ЧПУ оператору требуется только вводить программы и осуществлять необходимый контроль, а станок может автоматически завершать процесс обработки. Рабочий процесс операторов станков с ЧПУ отличается высокой технологичностью и предъявляет повышенные требования к квалификации операторов и техническому персоналу. Людей, умеющих работать на станках с ЧПУ, называют «серыми воротничками»; людей, разбирающихся в обслуживании станков с ЧПУ, называют «серебряными воротничками»; а людей, умеющих работать и понимать техническое обслуживание, а также обладающих всесторонними талантами в области числового программного управления, называют «золотыми воротничками».
(1) Эффективность обработки
Значительно повысить производительность
Станки с ЧПУ могут значительно повысить производительность. После зажима заготовки введите предварительно запрограммированную программу обработки, и станок автоматически завершит процесс обработки. После смены обрабатываемой детали, как правило, требуется изменить только программу ЧПУ, что значительно сокращает время обработки. По сравнению со станками общего назначения, производительность станков с ЧПУ может быть увеличена в несколько раз и более. В процессе обработки на станках общего назначения часто требуются частые ручные операции и регулировки, а скорость обработки относительно низкая. Станки с ЧПУ обеспечивают непрерывную и автоматическую обработку, сокращая время пауз и ожидания в процессе обработки, тем самым значительно повышая эффективность производства.
(2) Точность обработки
Чрезвычайно высокая точность обработки и стабильное качество продукции
Станки с ЧПУ отличаются высокой точностью обработки и стабильным качеством продукции. Это обусловлено тем, что обработка на станках с ЧПУ осуществляется автоматически по заданным программам, а точность обработки может корректироваться и компенсироваться программным обеспечением. Практически все высокоточные, сложные и передовые изделия на различных предприятиях обрабатываются и изготавливаются на станках с ЧПУ. Точность обработки на станках общего назначения зависит от множества факторов, таких как технический уровень оператора и стабильность точности станка, что затрудняет обеспечение требований к точности обработки. Благодаря точному управлению с помощью системы числового программного управления, станки с ЧПУ могут достигать точности обработки на уровне микрометра и даже выше, гарантируя, что размерная и геометрическая точность изделий соответствуют строгим требованиям.
(3) Степень автоматизации
Высокая степень автоматизации снижает трудоемкость
Степень автоматизации станков с ЧПУ высока, что значительно снижает трудоёмкость и в значительной степени стирает грань между физическим и умственным трудом. При работе на станках общего назначения операторам необходимо выполнять большое количество ручных операций, таких как настройка инструмента, регулировка скорости подачи и управление процессом обработки, что приводит к высокой трудоёмкости. В то время как на станках с ЧПУ оператору требуется только вводить программы и осуществлять необходимый контроль, а станок может автоматически завершать процесс обработки. Рабочий процесс операторов станков с ЧПУ отличается высокой технологичностью и предъявляет повышенные требования к квалификации операторов и техническому персоналу. Людей, умеющих работать на станках с ЧПУ, называют «серыми воротничками»; людей, разбирающихся в обслуживании станков с ЧПУ, называют «серебряными воротничками»; а людей, умеющих работать и понимать техническое обслуживание, а также обладающих всесторонними талантами в области числового программного управления, называют «золотыми воротничками».
III. Преимущества станков с ЧПУ
(1) Адаптация к многовариантному и мелкосерийному производству
В связи с диверсификацией рыночного спроса многономенклатурное и мелкосерийное производство стало важной характеристикой современного производства. Станки с ЧПУ позволяют быстро изменять программу обработки деталей, адаптируясь к требованиям обработки различных деталей, без необходимости сложной переналадки станка и смены инструмента. Это даёт станкам с ЧПУ очевидные преимущества при многономенклатурном и мелкосерийном производстве, что позволяет значительно сократить производственный цикл и снизить производственные затраты.
(2) Высокая способность обработки сложных деталей
Для некоторых деталей сложной формы, требующих высокой точности, станки с ЧПУ обладают широкими возможностями обработки. Станки с ЧПУ обеспечивают высокоточную обработку сложных деталей благодаря таким технологиям, как многокоординатное соединение и сложное управление траекторией инструмента. При обработке сложных деталей на универсальных станках часто требуется несколько операций и множество зажимов, что затрудняет обработку и затрудняет обеспечение точности.
(3) Улучшить постоянство качества продукции
Станки с ЧПУ обладают высокой точностью обработки и хорошей стабильностью, что обеспечивает стабильное качество продукции. В серийном производстве станки с ЧПУ позволяют строго контролировать точность размеров и геометрическую точность каждой детали, избегая отклонений в качестве продукции, вызванных человеческим фактором и нестабильной точностью станка. Это имеет большое значение для повышения конкурентоспособности продукции на рынке.
(4) Содействовать реализации информатизации управления производством
Станки с ЧПУ могут быть подключены к компьютерным сетям для информатизации управления производством. Через коммуникационный интерфейс системы числового программного управления информация о состоянии станка и ходе обработки может передаваться в систему управления производством в режиме реального времени, что упрощает планирование производства и контроль качества. Управление и передача программ ЧПУ также могут осуществляться по сети, что повышает эффективность производства и уровень управления.
(1) Адаптация к многовариантному и мелкосерийному производству
В связи с диверсификацией рыночного спроса многономенклатурное и мелкосерийное производство стало важной характеристикой современного производства. Станки с ЧПУ позволяют быстро изменять программу обработки деталей, адаптируясь к требованиям обработки различных деталей, без необходимости сложной переналадки станка и смены инструмента. Это даёт станкам с ЧПУ очевидные преимущества при многономенклатурном и мелкосерийном производстве, что позволяет значительно сократить производственный цикл и снизить производственные затраты.
(2) Высокая способность обработки сложных деталей
Для некоторых деталей сложной формы, требующих высокой точности, станки с ЧПУ обладают широкими возможностями обработки. Станки с ЧПУ обеспечивают высокоточную обработку сложных деталей благодаря таким технологиям, как многокоординатное соединение и сложное управление траекторией инструмента. При обработке сложных деталей на универсальных станках часто требуется несколько операций и множество зажимов, что затрудняет обработку и затрудняет обеспечение точности.
(3) Улучшить постоянство качества продукции
Станки с ЧПУ обладают высокой точностью обработки и хорошей стабильностью, что обеспечивает стабильное качество продукции. В серийном производстве станки с ЧПУ позволяют строго контролировать точность размеров и геометрическую точность каждой детали, избегая отклонений в качестве продукции, вызванных человеческим фактором и нестабильной точностью станка. Это имеет большое значение для повышения конкурентоспособности продукции на рынке.
(4) Содействовать реализации информатизации управления производством
Станки с ЧПУ могут быть подключены к компьютерным сетям для информатизации управления производством. Через коммуникационный интерфейс системы числового программного управления информация о состоянии станка и ходе обработки может передаваться в систему управления производством в режиме реального времени, что упрощает планирование производства и контроль качества. Управление и передача программ ЧПУ также могут осуществляться по сети, что повышает эффективность производства и уровень управления.
IV. Заключение
Подводя итог, можно сказать, что по сравнению с обычными станками станки с ЧПУ обладают значительными преимуществами с точки зрения эффективности, точности и степени автоматизации обработки. Появление и развитие станков с ЧПУ значительно способствовало прогрессу в области машиностроения и оказало мощную поддержку развитию современного производства. Благодаря непрерывному развитию технологий производительность станков с ЧПУ будет продолжать повышаться, а область их применения – расширяться. В будущем станки с ЧПУ будут играть важную роль в обрабатывающей промышленности и станут одним из ключевых компонентов для реализации интеллектуального производства.
Подводя итог, можно сказать, что по сравнению с обычными станками станки с ЧПУ обладают значительными преимуществами с точки зрения эффективности, точности и степени автоматизации обработки. Появление и развитие станков с ЧПУ значительно способствовало прогрессу в области машиностроения и оказало мощную поддержку развитию современного производства. Благодаря непрерывному развитию технологий производительность станков с ЧПУ будет продолжать повышаться, а область их применения – расширяться. В будущем станки с ЧПУ будут играть важную роль в обрабатывающей промышленности и станут одним из ключевых компонентов для реализации интеллектуального производства.