Электроприводы станков с чпу

Принцип работы программного обеспечения

Если мозгом ЧПУ принято считать управляющий модуль, то написанная программа – это принцип его работы. Создание программы заключается в задании координат движения рабочего механизма, скорости вращения и времени смены применяемых рабочих инструментов. При этом программист задает координаты в трех осях. Это может делаться по абсолютному или относительному принципу. В первом случае при составлении программы необходимо каждый раз задавать точку, во втором – величину движения и направление. О типе программного обеспечения и связи управляющих узлов со стойкой расскажет функциональная схема устройства.

Исполнение основной программы происходит одним из трех способов в зависимости от устройства системы управления. Классификация систем выглядит следующим образом:

  • разомкнутым или однопоточным;
  • замкнутым или двупоточным;
  • адаптивным.

Электроприводы станков с чпу

Классификационным способом определяется, какая система необходима. В первом случае программа считывается полностью перед выполнением, после чего происходит ее отправка на исполнительный механизм. Системы применяются в основном для простых операций и абсолютно не подходят для станков с серводвигателями. Программа разомкнутых контурных систем довольно часто применяется на токарных станках, не требующих высокой точности.

При замкнутой системе, являющейся частым условием в ходе обработки, программа отсылается на исполнительный механизм по ходу прочтения. При этом обратная связь сообщает ошибку перемещения, а СПУ определяет, какие корректирующие воздействия необходимо отправить в реальном времени. Практически все контурные системы ЧПУ отличаются замкнутой системой.

Адаптивные системы оснащаются двойной обратной связью. Она учитывает не только ошибку перемещения, но и температуру, загрязнение, износ инструмента и другие параметры для более эффективного управления станком. Адаптивные системы позволяют устройству получать посредством обратной связи полные условия резанья и составлять максимально точное корректирующее воздействие. Это нашло широкое применение в металлообрабатывающих станках, большом количестве электромеханических и многофункциональных станков.

Первый запуск и первый облом

Электроприводы станков с чпу

Для станка еще нужен компьютер. У себя в закромах нашел старый Pentium4 с LPT портом. Будучи в душе линуксоидом в качестве управляющего софта я выбрал CNC Linux (https://www.linuxcnc.org/). Быстро был скачен/установлен дистрибутив. С некоторым волнением включаю тумблер, станок ответил оптимистичным жужжанием.

Вот оно будущее, уже рядом! Нажимаю Reset и пытаюсь клавишами курсора подвигать каретку. Тут случился первый облом: по осям Y и Z все работает прекрасно, но с X серьезные проблемы. Дело в том, что в моем станке на оси X два шаговых двигателя (по одному на правой и левой направляющей) и при попытке перемещения крутился один из них, а второй мертво стоял на месте. Таким образом, родной конфиг, который прилагался к станку не работал в среде CNC Linux.

Следующие несколько часов прошли в изучении форумов и курении доков. Но максимум чего удалось добиться, чтобы задвигались оба шаговика, но делали они это нехотя и с разной скоростью. По не характерному звуку и по тому как дергается портал, в какой-то момент, я понял, что такими темпами я скоро сломаю, к чертям, эту дорогущую железку и усилием воли прекратил эксперименты с CNC Linux.

Конструктивные особенности

Независимо от технических характеристик в состав токарных установок входит примерно один и тот же набор узлов и агрегатов:

  1. Станина. Это сварная или литая конструкция для размещения всех остальных механизмов. Она устанавливается на виброопоры или крепится анкерными болтами к бетонному полу цеха. На станине монтируется передняя бабка и горизонтальные направляющие.
  2. Передняя бабка. Внутри нее находится главный привод, коробка скоростей и шпиндель. Для зажима заготовки используется кулачковый патрон или планшайба, которые крепят на конец шпинделя.
  3. Задняя бабка. Расположена на продольных направляющих напротив передней бабки. Предназначена для фиксации второго конца заготовок или закрепления инструмента для работы с цилиндрическими и коническими отверстиями.
  4. Суппорт. Служит для позиционирования резца или поворотной инструментальной головки. В его состав входят каретка, поперечные салазки, верхние салазки, резцедержатель и механизм, обеспечивающий перемещение этих устройств.

Электроприводы станков с чпу

Конструкция токарного станка с ЧПУ

Эти агрегаты дополняют устройства регулировки вращения главного привода и скорости перемещения режущего инструмента. При ручном механическом управлении — это коробка скоростей и коробка подач, а также гитара — сменный набор шестерен для изменения скорости подачи или шага резьбы. В современных установках вместо механических приводов применяют раздельные электроприводы (главный, отдельных осей, дополнительных устройств) с цифровым управлением.

Система СОЖ орошает рабочую зону смазочно-охлаждающей жидкостью (СОЖ), которая охлаждает обрабатываемый металл и инструмент, а также улучшает условия резания. Транспортеры стружкоудаления отводят металлическую стружку из рабочей зоны и доставляют ее в накопительные контейнеры.

Главное отличие механообработки с использованием ЧПУ от выполнения технологических операций в ручном режиме — это не только программное управление перемещениями и режимами резания, но и полная автоматизация всех вспомогательных операций. Конструкция токарного станка с ЧПУ позволяет управлять не только позиционированием и работой инструмента, но и такими вспомогательными действиями, как:

  • зажим заготовки;
  • позиционирование револьверной головки;
  • включение и выключение системы охлаждения;
  • управление транспортером стружкоудаления;
  • блокировка и разблокировка защитного ограждения.

При разработке CNC-программ применяют программное обеспечение, которое позволяет генерировать последовательность команд для вычисления траектории резца на основании чертежа в электронном формате DXF. Технологу-программисту остается только задать параметры режущей кромки и режимы резания. Большинство современных систем ЧПУ отображают такие чертежи на своем экране, что очень удобно для корректировки программы при ее отладке или пробном изготовлении детали.

Подсистема управления

Мозгом станков с ЧПУ является микроконтроллер. Этот вид оборудования выступает основой системы контроля. Основные органы управления получают данные благодаря управляющей программе, после чего передает команды на исполнительные механизмы.

Кроме микроконтроллера или процессора в операционную систему управления входят передаточные устройства и человеко-машинный интерфейс. На схемах эти подсистемы представляются в виде стоек числового управления, иногда они объединяются в группу.

Подсистемы управления делятся на две категории:

  • первый вид – открытые;
  • второй вид – закрытые.

Открытые

При управлении открытых программных средств используется более интерактивный человеко-машинный интерфейс. Программирование таких систем можно осуществлять непосредственно через компьютер. В них же применяется 3D моделирование. Довольно часто программирование алгоритмов управления стойками можно производить при помощи языков высокоуровневого прикладного программирования, после чего переформатировать код в автоматическом режиме на язык, являющийся понятным контроллеру. Основным признаком таких систем является высокий уровень удобства, а также универсальность начинки и легкость ремонта, взаимозаменяемость многих деталей. Управляющая стойка обеспечивает корректировку программы и описания станка.

Поэтому иногда станки с открытым интерфейсом дают сбои или плохо приспособлены для длительной работы высокой сложности. Когда программируется контурное или другое устройство ЧПУ, важную роль играет именно человеческий фактор.

Закрытые

Системы закрытого типа обычно уже имеют ряд написанных программ. Эти программы иногда бывают заданы аппаратно, и для перепрошивки такого агрегата понадобится полностью разбирать корпус, и заменять детали. Программирование системы ЧПУ замкнутого типа ограничивается комбинированием команд на встроенном языке в человеко-машинном интерфейсе. Некоторые закрытые системы имеют встроенные на аппаратном уровне управляющие воздействия. Такие системы специально разработана для создания одного или нескольких типов деталей. Реже в комплекте к машине поставляется программа для ПК, позволяющая писать управляющий код на встроенном языке для компьютера.

Популярные статьи  Как работают устройства автоматики включения резерва (авр) в электрических сетях

Электроприводы станков с чпу

Производители оборудования почти никогда не раскрывают архитектуру закрытых систем. При выходе из строя управляющего механизма придется обращаться в компанию-производитель. Определить поломку можно по характерным признакам. Однако благодаря тому, что все части замкнутой ЧПУ проходят множественные проверки на совместимость агрегатов, описанное оборудование отличается высокой степенью надежности и редко выходит из строя. Неоспоримым преимуществом данного типа управления является высокая надежность.

Недостатками до недавнего времени были некая ограниченность и неудобство управления. Особенностью современных систем замкнутого типа выступает обладание встроенным числовым программным обеспечением и удобным человеко-машинным интерфейсом. Они позволяют непосредственно на станке осуществить разработку программы, а также провести 3D моделирование всего процесса, чтобы исключить ошибки.

Существенными недостатками были и остаются высокая цена приобретения и обслуживания, а также сложность обслуживания в связи с тем, что управляющая часть и структура засекречены.

Принцип работы

Технология токарной обработки включает в себя основные и вспомогательные операции. Первые — это сама металлообработка, а вторые — все, что связано с подготовкой и завершением цикла обработки заготовки. В общем виде их последовательность при точении одной поверхности детали выглядит так:

  1. Базирование заготовки. Выполняется ее загрузка, центровка, необходимые измерения и фиксация зажимными приспособлениями.
  2. Размещение оснастки. При необходимости устанавливается оснастка и приспособления, используемые в процессе работы.
  3. Выбор и фиксация резца. Согласно технологической карте отбирается соответствующий резец и устанавливается в резцедержатель или поворотную инструментальную головку.
  4. Запуск вращения шпинделя. Задается скорость вращения и включается главный привод.
  5. Позиционирование в исходную точку. Резец выводится в точку начала резания и устанавливается на заданном расстоянии от поверхности
  6. Включение подачи. Включается поперечное перемещения резца, которое по достижении заданной глубины точения переключается на продольное.
  7. Рабочий проход. Выполняется проход на заданной глубине со снятием металлической стружки.
  8. Отвод резца. По достижении конца обрабатываемой поверхности продольное перемещение переключается на поперечное, и резец отводится от поверхности.
  9. Новое позиционирование. Резец отводится в исходное положение (или позиционируется для нового прохода).
  10. Измерение. Замеряется геометрия обработанной поверхности.
  11. Снятие детали. Расфиксация детали и снятие ее вручную или с использованием грузоподъемных механизмов.

На основании параметров технологического процесса технолог рассчитывает нормы вспомогательного и основного времени. С учетом этих данных определяются экономические показатели изготовления изделия. Автоматизированная механообработка намного сокращает трудозатраты на единицу продукции и увеличивает коэффициент загрузки оборудования.

Электроприводы станков с чпу

Токарные работы на станке с ЧПУ

При токарной обработке с ЧПУ станок выполняет почти все действия по заданной программе, а участие станочника-оператора требуется только при установке и снятии детали и проверке инструмента, а также замере готового изделия (иногда это делается автоматически). Значительное сокращение вспомогательного времени во много раз повышает экономическую эффективность механообработки. Поэтому все современное токарное оборудование с ЧПУ имеет в своем составе:

  • быстрозажимную оснастку для закрепления заготовки;
  • револьверные головки с программным позиционированием;
  • цифровые электроприводы главного привода и всех осей перемещения;
  • программно-управляемые вспомогательные устройства.

Такое оборудование тоже называется «токарным», поскольку в его основе лежит традиционная компоновка. Но на самом деле это уже обрабатывающие центры широкого профиля.

Конструкция

Чтобы понять, как работать на станке с ЧПУ, необходимо предварительно разобраться в его конструкции. Отдельные модели фрезерных и токарных станков имеют незначительные отличия, но базовые элементы идентичны.

Стандартная конструкция агрегата включает наличие:

  • станины;
  • коробки подач;
  • передней шпиндельной бабки;
  • задней бабки;
  • стержневого механизма;
  • суппорта.

Электроприводы станков с чпу

Станина представляет собой основу оборудования – к ней крепятся другие комплектующие. Коробка подач отвечает за передачу движений, которые осуществляет шпиндель. Передаваемые движения принимаются суппортом. Передняя шпиндельная бабка состоит из:

  • коробки скоростей;
  • шпинделя;
  • крепежных элементов для фиксации и вращения заготовки.

Задняя бабка предназначена для закрепления заготовки с противоположной стороны, когда выполняется обработка на станках с ЧПУ центральной части. В качестве стержневого механизма могут выступать различные инструменты, такие как развертка или сверло. Именно этот элемент отвечает за центральную обработку заготовки. Он неразрывно связан с задней бабкой. От суппорта зависит надежность фиксации режущего инструмента и траектории его движения.

Работая с современным оборудованием, следует знать и дополнительных комплектующих. Конструкция станков может быть дополнительно оснащена:

  • вакуумным столом;
  • улавливателем стружки;
  • системой охлаждения фрезы.

Также для удаленного контроля агрегатом иногда могут использовать переносной пульт. По этому принципу работают в основном в узкоспециализированном производстве.

Электроприводы станков с чпу

Виды токарных станков с ЧПУ

Токарное оборудование с ЧПУ классифицируются по тем же показателям, что и станки с ручным управлением:

  • ориентация направляющих;
  • класс точности (пять типов);
  • масса (четыре типа);
  • степень специализации (универсальные, специализированные и специальные).

Кроме того, существует технологическая классификация токарных станков с ЧПУ, основанная на компоновке узлов и агрегатов.

В этом случае выделяют пять основных групп:

  1. Горизонтальные токарно-револьверные. Самая распространенная группа оборудования с программным управлением. Выпускаются во множестве типоразмеров и модификаций.
  2. Токарно-лобовые станки с ЧПУ. Не имеют задней бабки, а размер планшайбы может достигать нескольких метров. Применяются при работе с крупноразмерными изделиями типа обечаек.
  3. Токарно-карусельные. Планшайба расположена горизонтально, а ее размер может достигать 10-12 метров. Установки с планшайбой более двух метров, как правило, имеют два вертикальных суппорта.
  4. Многошпиндельные. При работе с заготовками используется шпиндельный блок, состоящий из нескольких (обычно 4-6) одновременно вращающихся шпинделей, и такое же количество неподвижных суппортов с разными резцами. Поворотом блока каждая заготовка подводится к очередному суппорту и таким образом за один оборот на ней выполняется четыре-шесть различных видов резания.
  5. Токарно-фрезерные обрабатывающие центры. Многофункциональное оборудование, способное выполнять за одну установку детали весь спектр операций по механообработке.

Электроприводы станков с чпуЭлектроприводы станков с чпуЭлектроприводы станков с чпу

Сборка всего воедино

  • Двигаясь слева направо, переместить каретку на приблизительную известную позицию. В UI ЧПУ сбросить смещения, установив значение позиции как 0.
  • Измерить расположение каретки.
  • С помощью G-code передвинуть каретку на 1” дальше вправо, то есть к Z1.
  • Измерить новое положение каретки и посчитать разницу в дюймах.
  • Разделить значение «шаги на дюйм» на пройденное кареткой расстояние, получив новое значение «шагов на дюйм». Например, если количество шагов на дюйм равно 20 000, и вы производите смещение на 1.015”, то новое значение будет 20 000/1.015 или 19 704 шагов на дюйм.
  • Повторять процесс, пока команда выполнить смещение на 1” не будет давать конкретно смещение на 1”.

Действия наладчика и оператора станка с ЧПУ

Этапы работы наладчика выглядят следующим образом:

  • подбор режущего инструмента согласно карте, проверка его целостности и заточки;
  • подбор по карте наладки заданных размеров;
  • установка режущего инструмента и зажимного патрона, проверка надежности крепления заготовки;
  • установка переключателя в положение «От станка»;
  • проверка рабочей системы на холостом ходу;
  • введение перфоленты, которое проводится после проверки лентопротяжного механизма;
  • проверка правильности заданной программы для пульта и станка ЧПУ и системы световой сигнализации;
  • крепление заготовки в патрон и установка переключателя в режим «По программе»;
  • обработка первой заготовки;
  • измерение готовой детали, внесение поправок на специальные переключатели-корректоры;
  • обработка детали в режиме « По программе» второй раз;
  • осуществление замеров;
  • перевод переключателя режима в положение «Автомат».

По окончании процесса наладки к работе приступает оператор станка ЧПУ.

Он должен выполнить такие действия:

  • менять масла;
  • чистить рабочую зону;
  • смазывать патроны;
  • проверять станок на пневматику и гидравлику;
  • проверять точные параметры оборудования.
Популярные статьи  Геркон: технические характеристики, принцип работы, примеры применения

Перед тем как приступить к работе, оператор станка ЧПУ должен проверить его на работоспособность посредством специальной тестовой программы, также ему следует убедиться в том, что подана смазочная жидкость и в том, что в гидросистеме и ограничивающих упорах присутствует масло.

Помимо этого, он должен проверить, насколько надежно крепление всех приборов и инструментов, а также то, насколько мебельная заготовка соответствует заданному технологическому процессу станка. Далее следует провести замеры на предмет возможных отклонений от точности настройки нуля на приборе и других параметров.

И только после этих манипуляций можно включать сам станок ЧПУ:

  • заготовку устанавливают и закрепляют;
  • потом вводится программа работы;
  • в считывающее устройство заправляется перфолента и магнитная лента;
  • нажимаем «Пуск»;
  • после того как первая деталь обработана, производятся ее замеры на предмет соответствия с заданной ранее моделью.

Программирование токарного оборудования

Система ЧПУ токарного станка управляет обработкой детали в соответствии с программой, составленной технологом-программистом. Эти программы пишутся на языке G-code (стандарт RS274), разработанном специально для установок, управляемых с помощью числового программного управления.

Программа на G-code состоит из последовательных нумерованных блоков, называемых кадрами. Каждый такой блок содержит набор команд, на основании которых совершается элементарное технологическое действие, например, позиционирование резца в исходную точку или его движение с определенной подачей и оборотами вглубь металла. Перемещение режущей кромки по заданной программе производится в инкрементной системе координат. Это означает, что координаты каждой последующей точки указываются в виде приращения к координатам предыдущей позиции инструмента. И только выход на исходное положение задается в начале программы в абсолютных координатах.

Электроприводы станков с чпу

Программирование станков с ЧПУ

Первая группа — это подготовительные команды, которые задают:

  • систему координат и рабочую плоскость;
  • точку начала координат;
  • тип движения (ускоренное, рабочее);
  • вид траектории движения (линейное, круговое);
  • координаты позиционирования;
  • значение подачи и оборотов шпинделя;
  • переход к сверлению и нарезанию резьбы;
  • значение коррекции инструмента (по радиусу и по длине).

Группа M-команд — это вспомогательные команды. Они управляют электромеханическими и гидравлическими устройствами, а также выполнят служебные функции внутри программы. Чаще всего применяют следующие M-команды:

  • включение шпинделя и задание ему направления вращения;
  • остановка вращения шпинделя;
  • автоматическая смена инструмента (поворот инструментальной головки);
  • ручная смена инструмента;
  • включение и выключение подачи СОЖ.

Электроприводы станков с чпу

Принцип числового программного управления токарным станком

В отличие от фрезерных, в токарных станках вращается не инструмент, а заготовка. Поэтому программирование для их систем CNC имеет некоторые особенности. Во-первых, перемещение в радиальном направлении задается по оси X, а в продольном — по оси Z. Во-вторых, при составлении программ ЧПУ параметры задаются в миллиметрах на оборот, а не в миллиметрах в секунду, как при операциях фрезерования.

Лучший контроллер LinuxCNC

Контроллеры ЧПУ LinuxCNC

LinuxCNC — это система управления ЧПУ с открытым исходным кодом, известная своими широкими возможностями, но с высокой кривой обучения.

Лучшим контроллером движения для работы станка с ЧПУ на базе LinuxCNC является плата контроллера Mesa 7I76E.

Контроллеры ЧПУ Mesa 7I76E

Плата Mesa 7I76E

Количество осей 5
Драйверы шагового двигателя включены? Нет
Цена* ~ 199 долларов

Плата контроллера ЧПУ Mesa 7I76E

* Точную цену можно узнать на сайте продавца.

Mesa 7I76E — лучшая и самая популярная плата контроллера (FPGA) для LinuxCNC.

7I76E является законченным и сочетает в себе плату FPGA (контроллер) с коммутационной платой.

Подобно Mach3 и Mach4, LinuxCNC превращает ваш компьютер в контроллер, и вам не нужен микроконтроллер, как в ЧПУ на основе GRBL.

Следовательно, для работы ЧПУ с LinuxCNC не обязательно иметь карту контроллера, такую ​​как Mesa 7I76E.

Тем не менее, выгодно иметь отдельную карту контроллера Ethernet, такую ​​как Mesa 7I76E, вместо того, чтобы просто использовать ваш компьютер в качестве контроллера по нескольким причинам:

  • Карта на основе Ethernet, такая как Mesa 7I76E, устраняет необходимость в компьютере с параллельным портом, и вы можете запускать ее даже с ноутбука.
  • Он переносит большую часть тяжелой работы с вашего компьютера на карту, такую ​​как аппаратное пошаговое генерирование и кодирование.
  • Если вы используете сильноточные шаговые двигатели и драйверы, использование карты приведет к более плавному пошаговому выходу.
  • Карта позволяет подключать энкодеры, такие как энкодер шпинделя, который может дать вам обратную связь и предупредить вас в случае возникновения проблем.
  • Предоставляет вам значительно больше контактов ввода-вывода по сравнению с параллельным портом.
  • Изолирует ваш компьютер от цепи ЧПУ.

Mesa 7i76e подключается к компьютеру через кабель Ethernet. Со стороны ЧПУ вы подключаете свои шаговые драйверы и двигатель шпинделя к Mesa 7I76E.

Этот контроллер ЧПУ может поддерживать движение по 5 осям.

Контроллер ЧПУ для LinuxCNC Mesa 7I76E

Хотя LinuxCNC, как считается, имеет высокую кривую обучения среди программ управления ЧПУ , документации достаточно, чтобы помочь вам на всем пути.

Для запуска LinuxCNC вам понадобится ОС Linux на вашем компьютере, и большинство людей создают на своем компьютере систему с двойной загрузкой, чтобы она могла загружать либо Windows, либо Linux.

Общие мысли

Mesa 7I76E, несомненно, является лучшей картой контроллера движения для LinuxCNC, и если вы научитесь работать с LinuxCNC, вы сможете многое с ней сделать.

10 вещей, которые пригодятся новичкам в работе с ЧПУ

Новичкам пригодятся следующие советы:

  1. Приобретите качественные фрезы от надежных производителей. В идеале пусть это будет твердосплав. Но при ограниченном бюджете можно сначала обойтись быстрорежущей сталью. Для новичков оптимальные размеры фрез таковы: 4 мм, 6 мм, 13 мм. Для стали подойдут 4-заходные фрезы, для алюминия — 3- или 2-заходные. Обязательно защищайте глаза во время работы очками. Пока вы будете набираться опыта, фрезы у вас будут часто выходить из строя, но это нормально. Также приобретите набор спиральных сверл.
  2. Купите комплект параллелек, набор прихватов и тиски. Тиски рассчитаны на эксплуатацию в течение долгих лет. Если вы ради экономии купите дешевые китайские тиски или не будете закреплять заготовку должным образом, вся работа пойдет насмарку. Официальное название «параллелек» — параллельные подкладки.
  3. Пользуйтесь туманом или СОЖем. Если СОЖ или генератор тумана не предусмотрены в конструкции станка, докупите их отдельно. Скорее всего, сначала придется потратить много времени на настройку СОЖ. Но если полениться это сделать, перенарезка стружки может привести к поломке фрезы.
  4. Научитесь обращаться с ЧПУ-контроллером. Сначала нужно тренироваться на осях X и Y, не затрагивая Z. При этом нельзя применять G00, иначе агрегат будет двигаться на максимальной скорости и пределе своих возможностей. Оптимально выставить G01 F20, при этом показатель «20» будет соответствовать той величине, которую вы сами выставите (например, дюймам или сантиметрам).
  5. Возьмите за правило пользоваться измерительным прибором для длины фрезы. Чтобы базировать шпиндель относительно заготовки, задействуйте кромкоискатель. Если агрегат не будет понимать, где находится кончик фрезы, создастся риск поломки оборудования. Как только заготовка будет установлена в тиски, а фреза в шпиндель, надо выставить нули.
  6. Регулируйте станок и тиски, пользуясь часовым индикатором. Проверяйте положение тисков каждый раз перед началом работы.
  7. Если вы новичок, не пытайтесь обработать сразу нержавеющую сталь. Сначала потренируйтесь на мягкой стали, латуни или алюминии. Если вы сразу приступите к обработке сложных материалов, фрезы будут изнашиваться и ломаться слишком часто.
  8. Обзаведитесь несколькими наборами ступенчатых губок из алюминия. Нарежьте пилой куски материала так, чтобы их габариты были немного больше, чем щеки тисков. Потом выполняйте проходы концевой фрезой до тех пор, пока не получится прямоугольный параллелепипед. Потом подгоните эту фигуру под нужные вам размеры, просверлите и прозенкуйте в ней монтажные отверстия.
  9. Освойте CAD и CAM-программы, в которых будете писать g-коды. У многих программ есть вполне доходчивые русифицированные мануалы, а также активные сообщества пользователей в интернете, всегда готовые помочь новичкам.
  10. Заранее научитесь выполнять аварийную остановку станка и его перезапуск после незапланированного завершения работы.
Популярные статьи  Автоматический предохранитель

Чтобы проверить, насколько вы готовы к работе, попробуйте выполнить на станке куб Тернера (он также известен как мета-куб). Эта фигура состоит из нескольких вложенных друг в друга кубов с отверстиями, при этом все внутренние кубы касаются внешнего только своими вершинами. До оснащения производств ЧПУ-станками именно такую фигуру предлагали выполнить токарям и фрезеровщикам в процессе приема на работу, чтобы оценить уровень их мастерства.

Итак, теперь у вас есть общее представление о том, как функционируют ЧПУ-станки. В интернете можно найти много обучающих видео, посвященных разным стадиям настройки агрегата и обработки заготовок. Если у вас пока мало опыта, начинайте с обработки дерева — это проще, чем создание металлических изделий, и сам материал стоит дешевле.

  • 03 октября 2020
  • 1936

Как подключить ЧПУ к компьютеру

Сегодня подключить станок с ЧПУ несложно. Для этого достаточно воспользоваться специальным редактором. Полноценные управляющие программы сохраняются и передаются в файлах. При подключении компьютера к ЧПУ используется специализированное программное обеспечение. Необходимо синхронизировать коммуникационную программу со станком.

После того как на компьютер будет установлена коммуникационная программа, систему ЧПУ станка необходимо переключить в режим передачи/приёма данных. Обычно в документации к станку указана вся необходимая информация об индивидуальных особенностях настройки. Также в документах описывается подробный ход действий при подключении выбранного устройства (схемы у разных ЧПУ могут отличаться).

Современные ЧПУ станки могут быть даже подключены при помощи локальных сетей, что обеспечивает более быструю и удобную работу. Кроме этого отдельные модели можно дистанционно обследовать через интернет.

Исполнительный механизм

Исполнительный механизм станка состоит из приводов, двигателей и винтов. Он выполняет функции токарной обработки изделий. Кроме того, по алгоритму управляющего воздействия приводами осуществляются дополнительные функции:

  • подача заготовок и забор готовых изделий;
  • смену рабочего инструмента;
  • очистку рабочей области оборудования;
  • нагрев или охлаждение оборудования;
  • аварийная или другая остановка.

Электроприводы станков с чпу

Основными механизмами станков с ЧПУ, как и ручных станков, являются двигатели и ходовые винты. Винты перемещают рабочий инструмент и поверхность, обеспечивая оптимальный угол. На простых электрических станках ходовые винты имели полностью механическую структуру. Электрические винты отличаются более высокой скоростью и точностью.

Двигатели

В системах ЧПУ используются двигатели нескольких типов:

  • шаговый двигатель переменного тока;
  • шаговый двигатель постоянного тока;
  • гибридный шаговый двигатель;
  • серводвигатель.

Шаговые двигатели работают на основе электромагнитного поля. На статор двигателя подается напряжение, заставляющее вращаться ротор. Преимуществом такого исполнения является простота и общая доступность механизма. Однако он не лишен и недостатков. Они заключаются в дискретной работе механизма с относительно большим единичным шагом. Такое устройство ЧПУ несколько снижает точность танков, повышает минимальные допуски изготавливаемых деталей.

Гибридный шаговый вид двигателя позволяет сочетать в себе достоинства двух других видов простых электродвигателей. Он не на много дороже в цене, поэтому используется чаще других видов, но унаследовал и главный недостаток шаговых двигателей – дискретность.

Серводвигатели в ЧПУ имеют принципиально другой механизм работы – он использует цифровые команды с ЧПУ, напрямую регулирующие скорость работы части исполнительного механизма. Особенности работы оборудования является наличие обратной связи напрямую от двигателя на узел управления. Этот вид обладает очень маленьким, практически незаметным минимальным шагом ротора и высокой точностью, но характеризуется сложностью управления устройством, высокой стоимостью приобретения и обслуживания серводвигателя.

Электроприводы станков с чпу

Лучший контроллер PlanetCNC — лучший контроллер с ЧПУ для плазменной резки.

PlanetCNC — очень популярный бренд, который производит системы управления с ЧПУ, включая программное и аппаратное обеспечение.

Они производят две платы контроллера, Mk3 / 4 (4-осевые) и Mk3 (9-осевые).

Из них 4-осевой Mk3 / 4 более популярен среди любителей.

Mk3 / 4 USB-контроллер ЧПУ

USB-контроллер ЧПУ Mk3_4 (4 оси)

Количество осей 4
Драйверы шагового двигателя включены? Нет
Цена* ~ 175 долл. США

Mk3 / 4 USB-контроллер ЧПУ

* Точную цену можно узнать на сайте продавца.

PlanetCNC — это комбинированное аппаратное и программное решение для многих типов станков с ЧПУ, таких как фрезерные станки с ЧПУ, токарные станки, плазменные резаки, лазерная резка и гидроабразивная резка.

В качестве плазменного контроллера с ЧПУ Mk3 / 4 предпочитают GRBL, Mach и LinuxCNC многими людьми.

Компания PlanetCNC, doo базируется в Словении, ЕС.

Аппаратная часть PlanetCNC, контроллер движения, предлагается в двух моделях — Mk3 / 4 (4-осевой) и Mk3 (9-осевой).

4-осевой контроллер ЧПУ Mk3 / 4 является более популярным, поскольку большинству любительских приложений требуется только поддержка до 4-х осей.

Стоимость контроллера составляет около 146 евро (~ 175 долларов США).

Контроллер Mk3 / 4 подключается к компьютеру через USB-соединение.

Mk3 / 4 с 3 цифровыми входами и 4 цифровыми выходами представляет собой коммутационную плату и контроллер в одном лице.

Mk3_4 USB-контроллер вводы-выводы

Этот контроллер может обеспечивать ступенчатую частоту до 110 кГц, что отлично подходит для большинства любительских приложений.

Он работает практически со всеми шаговыми драйверами, представленными на рынке.

Если вы хотите подключить драйвер шагового двигателя, который подключается с помощью кабеля DB25, например, драйвер шагового двигателя Gecko, вам необходимо приобрести адаптер DB25, продаваемый PlanetCNC.

Вам также понадобится источник питания 8-24 В постоянного тока для питания этого контроллера.

Программное обеспечение

Программное обеспечение управления, предлагаемое PlanetCNC, называется программным обеспечением PlanetCNC TNG.

Программное обеспечение бесплатное, но работает только с платами контроллеров, продаваемыми PlanetCNC.

Таким образом, вы получаете управляющее программное обеспечение бесплатно, когда покупаете USB-контроллер Mk3 / 4.

PlanetCNC рекомендует некоторые передовые практики при использовании своего управляющего программного обеспечения.

В идеале у вас должен быть компьютер, предназначенный для работы с PlanetCNC, и вы не должны использовать его для других целей.

Другие программы могут мешать работе программного обеспечения TNG, что может привести к катастрофическим результатам.

Программное обеспечение TNG довольно просто использовать даже для новичков, и оно имеет несколько встроенных функций, которые упрощают работу с ЧПУ.

Однако он также поддерживает расширенные функции, если это то, что вам нужно.

Поскольку программное обеспечение не является открытым исходным кодом, разработка идет не так быстро, как GRBL или LinuxCNC.

Общая стоимость

Составная часть Расходы
Контроллер -Mk3 / 4 175 долл. США
Программное обеспечение -TNG
Общая стоимость 175 долл. США

Анализ затрат на эксплуатацию ЧПУ с системой управления PlanetCNC

Контроллер Mk3_4, используемый в установке ЧПУ

Поддержка и документация

PlanetCNC не имеет собственного форума, но большинство дискуссий онлайн-сообщества о PlanetCNC происходит на форуме cnczone, в котором также участвуют представители компании.

Система управления PlanetCNC довольно популярна среди любителей ЧПУ, которые любят ее за простоту использования и соотношение цены и качества.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: