Под ЧПУ - числовое программное устройство (ГОСТ 20523-80), понимается управление обработкой заго­товки на станке по управляющей программе, в которой данные приведены в цифровой форме.

 

    Применение станков с ЧПУ в промышленности развивается в двух на­правлениях.
    Первое направление - обработка заготовок уникальных деталей, имеющих сложную конфигурацию и различные фасонные поверх­ности, изготовление которых на традиционных станках невозможно или тре­бует больших затрат времени и труда, в т. ч. высококвалифицирован­ного (турбинные лопатки, роторы, фасонные поверхности гребных винтов, рабочих колес гидротурбин и т. п.).
    Второе направление - обработка заготовок обычных машиностроительных деталей с точностью IT6-IT8 и шероховатостью Ra = 0,63-2,5 мкм. Эко­номическая целесообразность применения станков с ЧПУ в этом случае оп­ределяется конфигурацией и серийностью обрабатываемых заготовок и обыч­но оправдывается при партиях, содержащих 15-25 шт. и более. Однако (даже при отсутствии денежной экономии) решающее значение может иметь сни­жение потребности в рабочих высокой квалификации.
    Опыт развития промышленности свидетельствует о целесообразности создания по возможности крупных участков станков с ЧПУ (при этом обслу­живание их существенно упрощается). Экономическая эффективность их использования повышается при двух- и трехсменной работе и при устране­нии простоев.
    Гибкость систем ЧПУ и простота их включения в общие системы уп­равления от единой ЭВМ делают иногда целесообразным применение стан­ков с ЧПУ и в условиях массового производства (в т. ч. и в составе автоматических линий).

 

    Основными преимуществами станков с ЧПУ являются: *уменьшение объема разметочных работ; *быстрая и простая переналадка при переходе от одной детали к дру­гой (смена приспособления, инструмента, программы);

*повышение производительности труда за счет снижения основного и вспомогательного времени; *повышение точности обработки, что уменьшает трудоемкость после­дующих операций и сборки; *снижение брака по причине утомляемости рабочего; *низкая квалификация рабочих-операторов; *возможность многостаночного обслуживания; *снижение затрат на оснастку (приспособлений, шаблонов, копиров и т. д.); *снижение затрат на подъемно-транспортные механизмы и устройства; *улучшение условий труда рабочих-операторов; *сокращение производственных площадей.

 

    К ограничивающим факторам применения станков с программным уп­равлением можно отнести их высокую стоимость (в 1,5-10 раз больше обыч­ных станков, средняя стоимость базовых моделей зарубежного производства превышает $500 тыс.); недостаточную надежность систем управления (станки с жес­ткими кинематическими связями более надежны); необходимость в высо­кой квалификации ремонтников и в специальной подготовке технологов. Высокая стоимость станков с ЧПУ обусловлена наличием системы про­граммного управления и ряда составляющих автоматических устройств.

 

    Среди наиболее известных операционных систем (ОС) для систем ЧПУ можно выделить: Windows NT4; RTMX (фирма RTMX-Uniflex); AMX (фирма Kadak Products Ltd.); OS-9000 (фирма Microwave Systems); OS-9; VxWorks; pSOS+; Lynx OS (фирма Lynx Real-Time Systems); VRTX (фирма Ready Systems); FlexOS (фирма Novell Dedicated Sys Bus Unit); QNX (фирма Quantum Software Systems), ОС собственной разработки различных компаний.

 

    В настоящее время на российском рынке представлены устройства ЧПУ зарубежных фирм: «Siemens», «Heidenhein», Германия; «Fagor», Испания; «GE Fanuc Automation», США-Япония; «Okuma», «Mitsubishi», Япония; отечественных фирм: «Балт-Систем», С.-Петербург; «Модмаш-софт», Н. Новгород; «Ижпрэст», Ижевск; «Микрос», Ногинск; «Альфа-Систем», Москва.

 

    Современные обрабатывающие центры лазерной резки с ЧПУ поставляют на наш рынок такие зарубежные производители как Bystronic (Швейцария), Trumpf (Германия), Mazak (Япония), Prima Industrie (Италия).

 

    В той или иной форме автоматизация применяется на большей части лазерных установок. Здесь можно отметить устройства для загрузки крупногабаритных листов, загрузочно-разгрузочные системы, а также башенные накопители, в которые заготовки сортируют по толщине и типу материала. Точность лазерной резки достигает 0,1 мм при повторяемости +0,05 мм, причем качество реза стабильно высокое, поскольку зависит только от постоянства скорости перемещения лазерного луча, параметры которого при применении ЧПУ остаются неизменными.

    Пользовательский интерфейс ЧПУ позволяет контролировать режимы резания, такие как тип контура, тип врезки, а также отдельных параметров без прерывания выполнения управляющей программы. Предоставляются возможности графического отображения процесса резки, графической симуляции выполнения управляющей программы без выполнения резки, визуального программирования. Реализуется возможность сплайновой интерполяции, позволяющей выполнять резку криволинейных траекторий без покадровой остановки, что повышает производительность.

 

Подготовил Иван Власов,

tehsovet@bk.ru