Какие бывают системы управления станком с ЧПУ, какие есть виды систем управления и какая из них лучше, мы рассказываем в этой статье
Оглавление
Прародителем числового программного управления является Джон Т. Парсонс. В конце 40-х годов он изобрел оборудование для кодирования управляющей программы. Благодаря этому изобретению вместо тяжёлых механических станков сегодня мы можем пользоваться оборудованием, которое управляется компьютером.
Что такое система управления станком с ЧПУ
Система управления станком с ЧПУ — это совокупность программ и устройств, которые позволяют станку выполнить механические операции по заданному чертежу
Внедрение системы управления ЧПУ позволило значительно увеличить производительность предприятий за счет автоматизации работы, точности обработки и экономии времени оператора на наладку и перенастройку станка. Технологии ЧПУ (CNC Technology) способствовали развитию промышленности и вывели ее на новый уровень.
Принцип и этапы работы системы ЧПУ на фрезерных станках:
- Создание чертежа (CAD): в специальной программе создается чертеж, который идет за основу. В зависимости от вида программы и навыков оператора чертеж создается в 2D или 3D;
- Программа обработки (CAM): программа обработки может быть создана самостоятельно посредством написания кода с нуля или при помощи специальной программы, которая преобразовывает чертеж в G-код;
- Автоматизация процесса (CNC): программное обеспечение из полученного кода отправляет команды на механизмы станка.
Разница системы управления лазерных и фрезерных станков с ЧПУ
За счет траектории движения по оси Z фрезерные станки с ЧПУ способны создавать объемные изображения.
В отличие от фрезерных станков, лазерный луч движется только по горизонтальным осям, и для создания трехмерных изображений на лазерном станке требуется регулировка подъемного стола. Из-за этого 3D-элементы, изготовленные с помощью лазера, могут выглядеть ступенчатыми.
Отличие системы управления лазерных станков от фрезерных — отсутствие трехэтапной работы
Принцип работы системы управления ЧПУ на лазерных станках:
- Проектирование детали. Для создания векторного чертежа на лазерном станке необходима программа, выпускающая файлы форматом DXF или CDR. Популярным ПО для лазеров является программа AutoCAD, у которой множество инструментов для создания макета. Также хорошо зарекомендовал себя редактор Corel Draw. После создания чертежа в программе выставляются параметры обработки (габариты макета, скорость движения, глубина и обдув);
- Программирование станка. Чертеж загружается на станок, после чего на контроллере выставляются параметры, подходящие обрабатываемому материалу. По готовности станок запускается для выполнения заданных операций.
Подробнее о системах управления лазерного станка по металлу читайте в статье Режимы резки на лазерном станке по металлу
Так как фрезерная обработка — более сложный процесс, в сравнении с лазером, в этой статье мы разберем программы и системы управления фрезерным станком с ЧПУ.
Программы и последовательность управления станком с ЧПУ
CAD
CAD-система — это программы, в которых разрабатываются чертежи. Самих программ много, но выделим те, которые пользуются популярностью.
Программы для обработки 2D-изображений:
- CorelDRAW — простой графический редактор, в котором создаются художественные изображения: логотипы, макеты, баннеры и многое другое. Данный редактор используется популярностью при изготовлении сувенирной продукции и несложных по конфигурации изделий;
- AutoCAD — известная система проектирования, в которой разрабатываются сложные чертежи деталей.
Благодаря этим программам получаются 2D изображения в формате dxf
3D-моделирование можно разделить на две категории, из которых также выделим самые популярные системы проектирования:
- Художественное изображения. Для получения 3D-изображений (например, интерьера), анимаций и картин чаще всего используются 3D Max и ZBrush. В этих программах получаются файлы формата STL;
- Инженерное моделирование. Такие САПР, как Autodesk Inventor и SolidWorks направлены на сложнотехнические изделия и детали со сложной геометрией. В этих системах файлы выходят в формате STEP или FGS.
В расширенной версии программы AutoCAD также создаются сложные инженерные 3D-изображения в универсальном формате DWG
CAM
Исходный файл чертежа (CAD) загружается в CAM-программу станка для дальнейшей передачи команд оборудованию.
CAM-система — это программа, которая позволяет автоматизировать процесс создания управляющих программ для станков с ЧПУ. CAM-система преобразовывает CAD-чертеж в G-код.
G-код — это специальный язык программирования, который используется для управления станками с ЧПУ. G-код состоит из строк команд, каждая из которых задает определенные действия оборудованию (например, перемещение в определенные координаты или изменение скорости).
В CAM-системе указываются все скорости, глубины, шаги и т.д. CAM-система работает с 2D и 3D форматами.
Выделим несколько CAM-программ:
- 2D формат — это ПО Artcam и Vectric Aspire, из которых получается формат TAP, NC и CNC (G-код);
- 3D формат — PowerMILL, SolidCAM или MasterCAM. В этих программах будет удобно обрабатывать сложные чертежи и разбирать все элементы более точно и детально.
CAM-программа Artcam также обрабатывает 3D формат, но для сложнотехнических изделий лучше использовать указанные выше системы
CNC
CNC-система — это система управления на ЧПУ станке. Именно контроллер CNC-системы преобразует цифровые команды в механические движения станка с ЧПУ.
CNC-системы можно разделить на два основных типа:
- Управление со стойки (является наиболее распространённым);
- Управление станком с помощью специальных программ и пультов (контроллеров).
Системы ЧПУ позволяют выполнять сложные операции обработки с минимальным вмешательством оператора. Это повышает эффективность производства и минимизирует риск ошибок
Подробнее о видах резки металла читайте в статье Станок ЧПУ по металлу: как выбрать станок с ЧПУ по металлу
Выбираем систему CNC
Системы управления ЧПУ станком разные, поэтому необходимо выбирать именно ту, которая подходит под ваши потребности и задачи. Мы решили выделить три разных блока управления ЧПУ станком из разного ценового сегмента.
NCStudio
NCStudio версии 5 — популярная и актуальная система управления для фрезерных и гравировальных станков с ЧПУ. Данное программное управление состоит из PCI платы, которая вставляется в разъем системного блока ПК, кабеля и интерфейсной платы.
Достоинства: NCStudio — проста в настройке и эксплуатации, поэтому ее часто выбирают новички. Она не требует мощного компьютера, быстро устанавливается и имеет интуитивно понятный интерфейс. Стоимость NCStudio версии 5 составляет 5 000 рублей.
Недостатки: для использования программного управления NCStudio требуется его правильная настройка на ПК. Устанавливать другие программы на тот же самый компьютер не рекомендуется. Скорость движения NCStudio версии 5 составляет 8.8 м/мин и работает только по 3-м осям.
Новые версии NCStudio 8 и 10 имеют высокую скорость перемещения (до 170 м/мин), могут поддерживать до 5-ти осей и имеют расширенные возможности
Siemens (SINUMERIK)
В 1964 году компания Siemens выпустила систему управления SINUMERIK, которая уверенно развивалась на протяжении многих лет. У данной системы имеется модульная конструкция (стойка), где доступны графические векторные модули.
Достоинства: Модуль SINUMERIK прост и понятен в управлении, его интерфейс удобен даже для оператора с минимальной подготовкой. На модуле хорошая визуализация заготовки и циклов, поэтому наглядно понятно, как будет проходить процесс обработки. Система управления от Siemens имеет широкий функционал и рассчитана и на операторов, и на наладчиков.
Недостатки: Система SINUMERIK нуждается в регулярном обновлении, а для её обслуживания требуются профессиональные специалисты. Продукция Siemens благодаря своему высокому качеству относится к сегменту товаров премиум-класса, цена на которые может меняться в зависимости от политической обстановки.
DSP-пульт Richauto (управляющее устройство)
DSP-контроллер — это элемент управления станком с ЧПУ. Данная система включает в себя небольшой пульт с дисплеем и клавиатурой, который имеет несколько типов портов для подключения к станку. DSP-пульт подходит практически к любому типу станков и может идти как в базовой комплектации, так и дополнительной функцией.
О том, что такое DSP-контроллер и почему он является лучшим решением для вашего станка, читайте в статье DSP-контроллер: что это такое и зачем он нужен?
Достоинства: Мобильный и практичный DSP-пульт очень прост в подключении и использовании. На нем можно выполнять большое количество операций без подключения к ПК и сохранять настройки. В зависимости от модели пульт может контролировать до 4-х осей.
Недостатки: из минусов DSP-контроллера выделяется небольшой объем памяти, а также то, что пульт управления станком не поддерживает САМ-формат, необходимый для создания управляющих программ.
Стоит выделить и такие системы управления, как Mach3, Mitsubishi, HEIDENHAIN и Fagor. Они также очень популярны на рынке и являются достойными программами для станков с ЧПУ
Заключение
Каждая система управления станком с ЧПУ имеет свои особенности. Для новичков подойдут более доступные по цене CNC-системы, которые легко настроить (NCStudio, Mach3). Если же вам нужна многофункциональность и надежность, обратите внимание на предложения крупных компаний и мировых лидеров (Siemens, Mitsubishi).
В случае с DSP-контроллером — это оптимальный выбор по соотношению цены, качества и удобства в использовании.
При выборе системы управления учитывайте потребности производства и бюджет. А главное, приобретайте проверенное оборудование с ЧПУ, которое будет служить вам долго.
Наши акции
-
Акция
Лазерный станок Zerder 1060 Flex
Zerder
Лазерный станок
- Рабочее поле
- 1000x600 мм
- Мощность трубки
- 80-95 Вт
- Скорость гравировки
- до 500 мм/с
- Скорость резки
- до 500 мм/с
- Точность позиционирования
- 0,05 мм
- Опускание стола
- 180-230 мм
- Система управления
- Ruida RDC 6445G
- Вес (нетто)
- 172 кг
- Срок службы лазерной трубки
- 6000 ч
287 140 ₽
240 100 ₽под заказ -
Акция
Лазерный станок Zerder 1390 Flex
Zerder
Лазерный станок
- Рабочее поле
- 1300x900 мм
- Мощность трубки
- 80-95 Вт
- Скорость гравировки
- до 500 мм/с
- Скорость резки
- до 500 мм/с
- Точность позиционирования
- 0,05 мм
- Опускание стола
- 180-230 мм
- Система управления
- Ruida RDC 6445G
- Вес (нетто)
- 230 кг
- Срок службы лазерной трубки
- 6000 ч
445 900 ₽
359 660 ₽под заказ
