ЧПУ (компьютерное числовое управление), также называемое числовым программным управлением. Это относится к автоматическому управлению обрабатывающими инструментами и 3D-принтерами с помощью компьютеров. Станок с ЧПУ завершит процесс производства куска сырья (металла, дерева, пластика, керамики, композитного материала) в соответствии с письменной программой без вмешательства человека. Станки с числовым программным управлением называютсяСтанок с ЧПУинструменты.
В современных системах числового программного управления проектирование деталей во многом зависит от программного обеспечения, такого как автоматизированное проектирование и автоматизированное производство. Программное обеспечение автоматизированного производства анализирует расчетную модель и вычисляет инструкции по перемещению во время обработки. Постпроцессор преобразует инструкции движения и другие вспомогательные инструкции, которые необходимо использовать во время обработки, в формат, который может быть прочитан системой числового программного управления, а затем постпроцессором. Сгенерированные файлы загружаются в компьютер с числовым программным управлением. инструмент для обработки заготовок.
После того, как программные инструкции вводятся в память системы числового программного управления, они компилируются и вычисляются компьютером, а информация передается водителю, чтобы управлять двигателем через систему управления перемещением, чтобы вырезать и обработать спроектированную деталь.
История ЧПУ
Концепция рабочей машины с числовым программным управлением возникла в США в 1940-х годах. При производстве винтов вертолетов требуется большая прецизионная обработка. В то время ВВС США наняли инженеров-механиков для удовлетворения этого спроса. В 1947 году Джон Т. Парсонс начал использовать компьютер для расчета траектории станины. В 1949 году Массачусетский технологический институт был заказан ВВС США и начал изучать числовое управление на основе концепции Парсонса.
В 1950-х годах появилась первая рабочая машина с числовым программным управлением. Машиностроительный завод вложил много усилий в создание цифровой системы управления для нужд ВВС США, уделяя особое внимание станкам для контурной резки и фрезерования. Парсонс и Массачусетский технологический институт в сочетании с системой числового программного управления и фрезерным станком Цинциннати разработали первыйСтанок с ЧПУинструмент. В 1958 году компания Kearney & Trecker успешно разработала обрабатывающий центр с автоматической сменой инструмента. MIT также разработал инструменты автоматического программирования. В 1959 году японская компания Fujitsu совершила два крупных прорыва в области числового управления: изобретение гидравлического импульсного двигателя и схемы промежуточного воспроизведения импульсов с алгебраическим методом расчета. Это ускоряет процесс числового управления.
С 1960 по 2000 год система числового программного управления была распространена на другие металлообрабатывающие станки, а станки с числовым программным управлением также применялись в других отраслях промышленности. Микропроцессоры применяются в числовом программном управлении для значительного улучшения функций. Такой тип системы называется компьютерным числовым программным управлением. В этот период появились новые быстрые многоосевые станки. Япония успешно сломала традиционную форму шпинделя станка, переместила шпиндель станка с помощью паучьего устройства и управляла им с помощью высокоскоростного контроллера. Это быстрый многоосевой станок.
Япония достигла многих достижений в разработке станков с числовым программным управлением в мире. В 1958 году Makino и Fujitsu совместно создали первый в Японии фрезерный станок. В 1959 году компания Fujitsu совершила два крупных прорыва: изобретение гидравлического импульсного двигателя (электрогидравлический серводвигатель) и схемы промежуточной синхронизации (интерполяции) с использованием алгебраических вычислений. Это ускоряет процесс числового управления. В 1961 году Hitachi Kogyo завершила производство своего первого обрабатывающего центра и в 1964 году добавила устройство автоматической смены инструмента. Начиная с 1975 года, компания Fanuc (китайский перевод: FANUC, независимая от отдела ЧПУ Fujitsu) массовое производство и продажа станков с числовым программным управлением. занял значительный международный рынок. В последние годы в Японии успешно разработаны быстрые многоосевые станки. В 2012 году Япония продолжала сохранять свои позиции лидера по экспорту станков с 9 миллиардами евро, а немецкие станки заняли второе место с 8,1 миллиардами евро. Третий, четвертый и пятый - это Италия, Тайвань и Швейцария соответственно. Китай занимает восьмое место после Южной Кореи и США с объемом экспорта 1,5 миллиарда евро.
Стоит отметить, что, хотя размер станкостроительной промышленности в США невелик по сравнению с Германией, Японией, Тайванем, Швейцарией и Италией, и даже нет представительной марки станков, основная причина заключается в том, что большая часть станки в Соединенных Штатах используются в Соединенных Штатах. И большинство из них связано с оружием, поэтому экспорт строго контролируется с точки зрения количества и технологий.
История ЧПУ в Китае
Разработка числового программного управления в материковом Китае началась в 1958 году. В феврале 1958 года первый станок с ЧПУ был успешно произведен на заводе станков №1 в Шэньяне. Это 2-осевой токарный станок, управляемый дистрибьютором программ и разработанный Харбинским технологическим институтом. В сентябре того же года состоялся первый настоящийФрезерный станок с ЧПУбыл разработан в сотрудничестве с Университетом Цинхуа и Научно-исследовательским институтом фрезерных станков и успешно прошел испытания на Пекинском станкостроительном заводе №1.
В 2009 году Wuzhong Group экспортировала в Великобританию три сверхтяжелых станка с ЧПУ (мобильный портальный расточно-фрезерный станок с ЧПУ XK2645, напольный фрезерно-расточной станок с ЧПУ FB260 и двухстоечный вертикально-фрезерный станок с ЧПУ CKX5280). [2]
В настоящее время Китай является крупнейшим производителем станков в мире, объем производства в 2012 году составил 14,7 млрд евро, что составляет 22% мирового производства. Однако в континентальном Китае нет конкурентоспособных брендов цифровых контроллеров. Производители станков и научно-исследовательские подразделения в материковом Китае почти исключительно используют цифровые контроллеры Германии, Японии и Тайваня.
