«Відмінності та переваги між верстатами з ЧПК та загальними верстатами»
У сучасній галузі механічної обробки технологія числового програмного керування та верстати з ЧПК займають вирішальне місце. У простому сенсі, верстат з ЧПК – це загальний верстат з доданою системою числового керування, але насправді це набагато більше. Технологія числового програмного керування є найсучаснішим обробним обладнанням, яке наразі використовується в машинобудівній промисловості, охоплюючи кілька категорій, таких як токарні верстати з ЧПК, фрезерні верстати з ЧПК, розточувальні та фрезерні верстати з ЧПК, портальні обробні центри з ЧПК та різання дротом з ЧПК.
I. Концепція технології числового програмного керування та верстатів з ЧПК
Технологія числового керування (ЧПК) – це використання цифрових програмних сигналів для керування процесом обробки верстатів за допомогою комп'ютерів. Як машина для виготовлення машин, верстати можуть виготовляти самі верстати та включати різні методи обробки, такі як токарство, фрезерування, стругання, шліфування, розточування, свердління, електроіскрове різання, різання різанням, гнуття та лазерне різання. Метою механічної обробки є обробка металевих заготовок у необхідні форми, включаючи два аспекти: точність розмірів та геометричну точність. Обладнання, яке може виконувати вищезазначені функції, називається верстатом. Верстат з ЧПК – це високоточний та високоефективний автоматизований верстат, розроблений на основі загального верстата. «ЧПК» означає цифрове керування. Верстат з ЧПК – це автоматизований верстат, оснащений системою програмного керування. Ця система може логічно обробляти програми, задані керуючими кодами або іншими символічними інструкціями, та декодувати їх, щоб верстат міг переміщувати та обробляти деталі. Блок керування верстата з ЧПК є його ядром. Робота та моніторинг верстатів з ЧПК виконуються в цьому блоці числового керування. Він є своєрідним мозком верстата з ЧПК. Обладнання для числового програмного керування, про яке ми зазвичай говоримо, включає в себе переважно токарні верстати з ЧПК та обробні центри.
Технологія числового керування (ЧПК) – це використання цифрових програмних сигналів для керування процесом обробки верстатів за допомогою комп'ютерів. Як машина для виготовлення машин, верстати можуть виготовляти самі верстати та включати різні методи обробки, такі як токарство, фрезерування, стругання, шліфування, розточування, свердління, електроіскрове різання, різання різанням, гнуття та лазерне різання. Метою механічної обробки є обробка металевих заготовок у необхідні форми, включаючи два аспекти: точність розмірів та геометричну точність. Обладнання, яке може виконувати вищезазначені функції, називається верстатом. Верстат з ЧПК – це високоточний та високоефективний автоматизований верстат, розроблений на основі загального верстата. «ЧПК» означає цифрове керування. Верстат з ЧПК – це автоматизований верстат, оснащений системою програмного керування. Ця система може логічно обробляти програми, задані керуючими кодами або іншими символічними інструкціями, та декодувати їх, щоб верстат міг переміщувати та обробляти деталі. Блок керування верстата з ЧПК є його ядром. Робота та моніторинг верстатів з ЧПК виконуються в цьому блоці числового керування. Він є своєрідним мозком верстата з ЧПК. Обладнання для числового програмного керування, про яке ми зазвичай говоримо, включає в себе переважно токарні верстати з ЧПК та обробні центри.
II. Відмінності між верстатами з ЧПК та загальними верстатами
(1) Ефективність обробки
Значно підвищити продуктивність
Верстати з ЧПК можуть значно підвищити продуктивність. Після закріплення заготовки введіть попередньо запрограмовану програму обробки, і верстат автоматично завершить процес обробки. Після зміни оброблюваної деталі, як правило, потрібно змінити лише програму числового керування, що значно скорочує час обробки. Порівняно із звичайними верстатами, продуктивність верстатів з ЧПК може бути збільшена в кілька разів або більше. У процесі обробки на звичайних верстатах часто потрібні часті ручні операції та налаштування, а швидкість обробки відносно повільна. Хоча верстати з ЧПК можуть досягати безперервної та автоматичної обробки, зменшуючи час пауз та очікування в процесі обробки, тим самим значно підвищуючи ефективність виробництва.
(2) Точність обробки
Надзвичайно висока точність обробки та стабільна якість продукції
Верстати з ЧПК мають високу точність обробки та дуже стабільну якість продукції. Це пояснюється тим, що верстати з ЧПК обробляються автоматично відповідно до програм, а точність обробки також може бути скоригована та компенсована програмним забезпеченням. Майже всі високоточні, складні та передові вироби на різних підприємствах обробляються та виготовляються за допомогою верстатів з ЧПК. На точність обробки загальних верстатів впливає багато факторів, таких як технічний рівень оператора та стабільність точності верстата, що ускладнює забезпечення вимог до високої точності обробки. Завдяки точному системі числового програмного керування верстати з ЧПК можуть досягати точності обробки на мікрометровому рівні або навіть вище, забезпечуючи відповідність розмірної та геометричної точності виробів суворим вимогам.
(3) Ступінь автоматизації
Високий ступінь автоматизації знижує трудомісткість
Ступінь автоматизації верстатів з ЧПК є високим, що значно знижує трудомісткість і значною мірою розмиває різницю між фізичною та розумовою працею. Під час роботи на загальних верстатах операторам необхідно виконувати велику кількість ручних операцій, таких як налаштування інструментів, швидкість подачі та керування процесом обробки, що призводить до високої трудомісткості. У той же час для верстатів з ЧПК оператору потрібно лише вводити програми та виконувати необхідний моніторинг, а верстат може автоматично завершити процес обробки. Робочий процес операторів верстатів з ЧПК має високий технологічний зміст і має вищі вимоги до якості операторів та вищі технічні вимоги до обслуговуючого персоналу. Людей, які вміють працювати з верстатами з ЧПК, називають «сірими комірцями»; людей, які розуміють технічне обслуговування верстатів з ЧПК, називають «срібними комірцями»; а людей, які вміють як працювати, так і розуміють технічне обслуговування та мають універсальні таланти в числовому програмному управлінні, називають «золотими комірцями».
(1) Ефективність обробки
Значно підвищити продуктивність
Верстати з ЧПК можуть значно підвищити продуктивність. Після закріплення заготовки введіть попередньо запрограмовану програму обробки, і верстат автоматично завершить процес обробки. Після зміни оброблюваної деталі, як правило, потрібно змінити лише програму числового керування, що значно скорочує час обробки. Порівняно із звичайними верстатами, продуктивність верстатів з ЧПК може бути збільшена в кілька разів або більше. У процесі обробки на звичайних верстатах часто потрібні часті ручні операції та налаштування, а швидкість обробки відносно повільна. Хоча верстати з ЧПК можуть досягати безперервної та автоматичної обробки, зменшуючи час пауз та очікування в процесі обробки, тим самим значно підвищуючи ефективність виробництва.
(2) Точність обробки
Надзвичайно висока точність обробки та стабільна якість продукції
Верстати з ЧПК мають високу точність обробки та дуже стабільну якість продукції. Це пояснюється тим, що верстати з ЧПК обробляються автоматично відповідно до програм, а точність обробки також може бути скоригована та компенсована програмним забезпеченням. Майже всі високоточні, складні та передові вироби на різних підприємствах обробляються та виготовляються за допомогою верстатів з ЧПК. На точність обробки загальних верстатів впливає багато факторів, таких як технічний рівень оператора та стабільність точності верстата, що ускладнює забезпечення вимог до високої точності обробки. Завдяки точному системі числового програмного керування верстати з ЧПК можуть досягати точності обробки на мікрометровому рівні або навіть вище, забезпечуючи відповідність розмірної та геометричної точності виробів суворим вимогам.
(3) Ступінь автоматизації
Високий ступінь автоматизації знижує трудомісткість
Ступінь автоматизації верстатів з ЧПК є високим, що значно знижує трудомісткість і значною мірою розмиває різницю між фізичною та розумовою працею. Під час роботи на загальних верстатах операторам необхідно виконувати велику кількість ручних операцій, таких як налаштування інструментів, швидкість подачі та керування процесом обробки, що призводить до високої трудомісткості. У той же час для верстатів з ЧПК оператору потрібно лише вводити програми та виконувати необхідний моніторинг, а верстат може автоматично завершити процес обробки. Робочий процес операторів верстатів з ЧПК має високий технологічний зміст і має вищі вимоги до якості операторів та вищі технічні вимоги до обслуговуючого персоналу. Людей, які вміють працювати з верстатами з ЧПК, називають «сірими комірцями»; людей, які розуміють технічне обслуговування верстатів з ЧПК, називають «срібними комірцями»; а людей, які вміють як працювати, так і розуміють технічне обслуговування та мають універсальні таланти в числовому програмному управлінні, називають «золотими комірцями».
III. Переваги верстатів з ЧПК
(1) Адаптація до багатосортного та дрібносерійного виробництва
З диверсифікацією ринкового попиту, багатоваріантне та дрібносерійне виробництво стало важливою характеристикою сучасного виробництва. Верстати з ЧПК можуть швидко змінювати програму обробки деталей, щоб адаптуватися до вимог обробки різних деталей без необхідності складного налаштування верстатів та зміни інструментів. Це дає верстатам з ЧПК очевидні переваги у багатоваріантному та дрібносерійному виробництві, що може значно скоротити виробничий цикл та знизити виробничі витрати.
(2) Висока оброблюваність складних деталей
Для деяких деталей складних форм та високих вимог до точності верстати з ЧПК мають потужні обробні можливості. Верстати з ЧПК можуть досягати високоточної обробки складних деталей завдяки таким технологіям, як багатоосьове з'єднання та складне керування траєкторією інструменту. Коли загальні верстати обробляють складні деталі, часто потрібні численні процеси та численні затискання, що ускладнює обробку та ускладнює гарантію точності.
(3) Покращення стабільності якості продукції
Верстати з ЧПК мають високу точність обробки та добру стабільність, що може забезпечити стабільну якість продукції. У серійному виробництві верстати з ЧПК можуть забезпечити точність розмірів та геометричну точність кожної деталі в межах суворого контрольованого діапазону, уникаючи різниці в якості продукції, спричинених людським фактором та нестабільною точністю верстата. Це має велике значення для підвищення конкурентоспроможності продукції на ринку.
(4) Сприяти реалізації інформатизації управління виробництвом
Верстати з ЧПК можна підключити до комп'ютерних мереж для реалізації інформатизації управління виробництвом. Через комунікаційний інтерфейс системи числового програмного забезпечення (ЧПК) інформація, така як робочий стан та хід обробки верстата, може передаватися до системи управління виробництвом у режимі реального часу, що полегшує планування виробництва та контроль якості менеджерами. Водночас, управління та передача програм числового програмного забезпечення також можуть здійснюватися через мережу, підвищуючи ефективність виробництва та рівень управління.
(1) Адаптація до багатосортного та дрібносерійного виробництва
З диверсифікацією ринкового попиту, багатоваріантне та дрібносерійне виробництво стало важливою характеристикою сучасного виробництва. Верстати з ЧПК можуть швидко змінювати програму обробки деталей, щоб адаптуватися до вимог обробки різних деталей без необхідності складного налаштування верстатів та зміни інструментів. Це дає верстатам з ЧПК очевидні переваги у багатоваріантному та дрібносерійному виробництві, що може значно скоротити виробничий цикл та знизити виробничі витрати.
(2) Висока оброблюваність складних деталей
Для деяких деталей складних форм та високих вимог до точності верстати з ЧПК мають потужні обробні можливості. Верстати з ЧПК можуть досягати високоточної обробки складних деталей завдяки таким технологіям, як багатоосьове з'єднання та складне керування траєкторією інструменту. Коли загальні верстати обробляють складні деталі, часто потрібні численні процеси та численні затискання, що ускладнює обробку та ускладнює гарантію точності.
(3) Покращення стабільності якості продукції
Верстати з ЧПК мають високу точність обробки та добру стабільність, що може забезпечити стабільну якість продукції. У серійному виробництві верстати з ЧПК можуть забезпечити точність розмірів та геометричну точність кожної деталі в межах суворого контрольованого діапазону, уникаючи різниці в якості продукції, спричинених людським фактором та нестабільною точністю верстата. Це має велике значення для підвищення конкурентоспроможності продукції на ринку.
(4) Сприяти реалізації інформатизації управління виробництвом
Верстати з ЧПК можна підключити до комп'ютерних мереж для реалізації інформатизації управління виробництвом. Через комунікаційний інтерфейс системи числового програмного забезпечення (ЧПК) інформація, така як робочий стан та хід обробки верстата, може передаватися до системи управління виробництвом у режимі реального часу, що полегшує планування виробництва та контроль якості менеджерами. Водночас, управління та передача програм числового програмного забезпечення також можуть здійснюватися через мережу, підвищуючи ефективність виробництва та рівень управління.
IV. Висновок
Підсумовуючи, порівняно із звичайними верстатами, верстати з ЧПК мають значні переваги з точки зору ефективності обробки, точності обробки та ступеня автоматизації. Поява та розвиток верстатів з ЧПК значно сприяли прогресу машинобудівної промисловості та забезпечили міцну підтримку розвитку сучасного виробництва. З постійним розвитком технологій продуктивність верстатів з ЧПК продовжуватиме покращуватися, а діапазон їх застосування також розширюватиметься. У майбутньому виробничій галузі верстати з ЧПК продовжуватимуть відігравати важливу роль і стануть одним із ключових інструментів для реалізації інтелектуального виробництва.
Підсумовуючи, порівняно із звичайними верстатами, верстати з ЧПК мають значні переваги з точки зору ефективності обробки, точності обробки та ступеня автоматизації. Поява та розвиток верстатів з ЧПК значно сприяли прогресу машинобудівної промисловості та забезпечили міцну підтримку розвитку сучасного виробництва. З постійним розвитком технологій продуктивність верстатів з ЧПК продовжуватиме покращуватися, а діапазон їх застосування також розширюватиметься. У майбутньому виробничій галузі верстати з ЧПК продовжуватимуть відігравати важливу роль і стануть одним із ключових інструментів для реалізації інтелектуального виробництва.