ЧПУ — электронное управление станком

Числовое программное управление — это управляющая система станка, организованная на базе компьютерной техники. Первые станки с ЧПУ были разработаны и выпущены в США в середине прошлого века. Программа записывалась на перфоленту, не было предусмотрено никаких устройств для хранения данных и схем управления. С тех пор расширились возможности самого оборудования и изменилось программное обеспечение. Современные системы CNC строятся на базе контроллера или компьютера, имеют устройства для долгосрочного (ПЗУ) и временного хранения информации (ОЗУ).

Возможности ЧПУ и его применение в производственной деятельности

Широкий функционал ЧПУ станков позволяет реализовывать большое количество задач по резке, гравировке, фигурной обработке материалов. Числовое программное обеспечение находит свое применение в управлении системами станков с разными конструктивными и технологическими особенностями: фрезеров, шлифовальных, сверлильных машин, токарных, лазерных станков. Компьютерная программа берет на себя все вопросы по управлению станком — обеспечивает обработку в автономном и полуавтоматическом режиме, контролирует выполнение работы на каждом этапе, диагностирует состояние оборудования.

Процесс обработки проходит с минимальным участием человека, что исключает ошибки оператора, а также повышает качество получаемой продукции и удешевляет ее себестоимость, особенно в случае серийного производства. Кроме того, с использованием ЧПУ появляется возможность:

• воплощать смелые дизайнерские идеи,
• обрабатывать заготовки сложных конфигураций, трехмерные детали,
• выполнять замысловатые рельефы.

Программное обеспечение позволяет производить полный цикл обработки без предварительного раскроя.

Разработка управляющей программы

Один из ответственных этапов — подготовка управляющей программы. Программное обеспечение разрабатывается с применением специального языка программирования, чаще всего — G-кода. Софт содержит различные команды, которые будет выполнять станок в процесс работы: основные (позиционирование, перемещение рабочих органов) и технологические (включение и выключение механизмов, смена инструмента…) Следует учитывать тот факт, что при выполнении работ, предполагающих черновую и чистовую обработку (например, на фрезерном станке), необходимо минимум две программы — отдельно для каждого вида обработки.

Важно внимательно и серьезно подойти к вопросу разработки программы, ведь небольшая ошибка в ней может привести к тяжелым последствиям, вплоть до поломки станка. Так, в случае неправильно заданной траектории движения, компьютер, передвигая рабочий стол или инструмент, не в состоянии без команды остановить резак, даже если на его пути возникнет препятствие в виде крепежа. До начала работы оборудования в память компьютера следует также загрузить файл с электронным макетом резки — векторным изображением, созданным в графическом редакторе (Corel Draw, AutoCad, Adobe Illustrator).

Как происходит процесс обработки под управлением ЧПУ

Из графического редактора макет заготовки переносится в управляющую программу и перекодируется в G-коды, понятные машине. Считывая заданные параметры, станок устанавливает необходимые глубину, угол и скорость обработки. Задание оператора закрепить обрабатываемую заготовку на рабочем столе и установить нужный инструмент. Вся дальнейшая работа оборудования происходит в автоматическом режиме. Компьютер не только передает команды приводам станка, но и контролирует весь процесс, получая информацию от датчиков обратной связи. Все данные отображаются на панели оператора, который имеет возможность в случае непредвиденной ситуации отключить оборудование и принять меры по предотвращению ошибки.

Управляемые компьютером станки с высокой точностью выполняют обработку прочных и хрупких материалов: дерева, древесных плит, композитов, металлов, камня… ЧПУ обеспечивает высокое качество работ, экономичность и простоту в эксплуатации, экономит время и человеческие ресурсы.