Механика станка с ЧПУ

Обычные металлорежущие станки, управление которыми осуществляется в ручном режиме, реализуют функцию кинематических связей между блоками «источник движения» – «исполнительные органы» посредством механических передач и других аналогичных элементов. В подобных станках с механическими связями широко используются такие управляемые вручную элементы, как гитары зубчатых сменных колес, коробки передач, сменные ременные шкивы, реверсные устройства и т.д.

При оснащении станков системами ЧПУ механическая составляющая кинематической структуры существенно упрощается, поскольку регулирование такими важнейшими опциями, как направление и скорость осуществляется в автоматическом режиме действующими по определенным программам, которые передают сигналы приводам станка. В станках с ЧПУ используются серводвигатели вместо традиционных источников движения, применяемых на обычных станках. Налицо двойная выгода: упрощение конструкции дополняется улучшением рабочих характеристик.

Станки с числовым программным управлением являют собой образцы высокотехнологичного современного оборудования, все действия которых по обработке деталей генерируются и контролируются определенной заложенной программой. Подчиняясь командам программы, управляющее устройство, в свою очередь, воздействует на рабочие органы станка, задавая скорость их перемещения, тип и последовательность механической обработки, а также анализируя состояние заготовки в ходе рабочего процесса.

Станки с ЧПУ, обладая намного более широким спектром технологических возможностей в сравнении с их управляемыми вручную предшественниками, отличаются и более высокой надежностью в работе. Конструкция станочного оборудования, оснащенного ЧПУ, должна обеспечивать возможность совмещения тех или иных опций обработки с удобством загрузки исходных заготовок и выгрузки готовых деталей, дистанционное либо полностью автоматическое управление сменой режущего инструмента и т.д.

Высокая точность обработки достигается за счет повышения точности изготовления и жесткости. Вот почему жесткость станков с ЧПУ значительно превышает значение аналогичного параметра в обычных станках. Увеличить жесткость возможно различными способами. Один из них – сокращение длины кинематической цепочки за счет использования автономных приводов и сокращения количества механических передач. Кроме того, приводами станков с ЧПУ должен обеспечиваться высокий уровень быстродействия.

Благоприятно влияет на повышение точности обработки и повышение устойчивости к вибрации, минимизация в направляющих и всех прочих соприкасающихся частей механизмов потерь на трение, снижение показателя тепловой деформации, устранение в передаточных звеньях всевозможных зазоров, использование таких устройств, как электронные датчики обратной связи и т.д.

Все виды станков с ЧПУ изготавливаются с учетом минимального участия человека в производственном процессе с целью максимального использования данного оборудования в различных по назначению гибких производственных системах. К тому же высокого качества получаемой продукции здесь удается достичь не за счет повышения квалификационного уровня рабочего, а благодаря использованию тонкой электроники. Что, в свою очередь, позволяет значительно снизить требования к профессиональной подготовке персонала, минимизируя затраты финансов и времени на обучение.

Ассортимент оборудования, где применяются системы ЧПУ, весьма разнообразен и охватывает множество видов производственно-технологических процессов используемых в машиностроении. Это могут быть следующие технологии: кузнечнопрессовые, гибочные, токарные, фрезерные, шлифовальные, электроэрозионные и др.

Позитивной отличительной особенностью станков с ЧПУ является и их ориентированность на массовое производство, в условиях которого крайне важно получение большого количества однотипных изделий неизменно высокого качества. Именно высочайшее качество нового уровня обработки при увеличении количества выпускаемых изделий обеспечивает промышленным предприятиям возможность расширения номенклатуры выполняемых заказов при одновременном повышении уровня экономической отдачи.