ЧПУ (комп'ютерне числове керування), також називається числовим керуванням. Це стосується автоматичного керування обробними інструментами та 3D-принтерами через комп’ютери. Машина з ЧПУ завершить процес виготовлення шматка сировини (метал, дерево, пластик, кераміка, композитний матеріал) згідно з написаною програмою без участі людини. Верстати, які використовують числове керування, називаютьсяверстат з ЧПУінструменти.
У сучасних комп’ютерних системах чисельного керування проектування заготовок сильно залежить від програмного забезпечення, такого як автоматизоване проектування та автоматизоване виробництво. Комп’ютерне програмне забезпечення для виробництва аналізує проектну модель і обчислює інструкції руху під час обробки. Постпроцесор перетворює інструкції руху та інші допоміжні інструкції, які необхідно використовувати під час обробки, у формат, який може бути прочитаний системою числового керування, а потім постпроцесор. Згенеровані файли завантажуються в комп'ютерну машину числового керування. інструмент для обробки заготовки.
Після того, як інструкції програми вводяться в пам'ять системи числового керування, вони компілюються та обчислюються комп'ютером, а інформація передається водію, щоб прогнати двигун через систему керування робочим об'ємом для розрізання та обробки розробленої деталі.
Історія ЧПУ
Концепція робочої машини з чисельним керуванням виникла в США в 1940-х роках. При виробництві гвинтів вертольотів потрібна велика точна обробка. У той час ВПС США доручили інженерам-механікам задовольнити цей попит. У 1947 році Джон Т. Парсонс почав використовувати комп’ютер для розрахунку шляху різання ліжка. У 1949 році Массачусетський технологічний інститут отримав замовлення ВПС США і почав вивчати числове управління на основі концепції Парсонса.
У 1950-х роках вийшла перша робоча машина з числовим керуванням. Верстатний завод вклав багато зусиль у цифрову систему керування для потреб ВПС США, особливо зосередившись на контурно-різально-фрезерному верстаті. Парсонс і Массачусетський технологічний інститут у поєднанні з системою числового керування та фрезерним верстатом Цинциннаті розробили першийверстат з ЧПУінструмент. У 1958 році компанія Kearney & Trecker успішно розробила верстат для обробного центру з автоматичною зміною інструменту. MIT також розробив інструменти автоматичного програмування. У 1959 році японська компанія Fujitsu зробила два великі прориви в області чисельного керування: винахід гідравлічного імпульсного двигуна і схеми синхронізації імпульсів з алгебраїчним методом розрахунку. Це прискорює процес числового керування.
З 1960 по 2000 рр. система числового керування була поширена на інші металообробні верстати, а верстат із числовим керуванням також застосовувався в інших галузях промисловості. Мікропроцесори застосовуються для чисельного керування для значного покращення функцій. Цей тип системи називається комп’ютерним числовим керуванням. У цей період з’явилися нові швидкісні багатоосьові верстати. Японія успішно зламала традиційну форму шпинделя верстата, перемістила шпиндель верстата за допомогою павукоподібного пристрою та керувала ним за допомогою високошвидкісного контролера. Це швидкий багатоосьовий верстат.
Японія досягла багатьох досягнень у розробці верстатів із числовим числом комп'ютерного керування у світі. У 1958 році Makino і Fujitsu співпрацювали для виробництва першого в Японії фрезерного верстата. У 1959 році компанія Fujitsu зробила два великих прориву: винахід гідравлічного імпульсного двигуна (електрогідравлічного серводвигуна) і схеми інтерполяції (інтерполяції) імпульсів з використанням алгебраїчних обчислень. Це прискорює процес числового керування. У 1961 році компанія Hitachi Kogyo завершила свій перший обробний центр і додала автоматичну зміну інструменту в 1964 році. Починаючи з 1975 року, компанія Fanuc (китайський переклад: FANUC, незалежний від відділу ЧПУ Fujitsu) займається масовим виробництвом і продажем верстатів з числовим програмним забезпеченням для комп'ютерного керування. зайняла значний міжнародний ринок. В останні роки Японія успішно розробила швидкі багатоосьові верстати. У 2012 році Японія продовжувала зберігати позиції чемпіона з експорту верстатів з 9 млрд євро, а німецькі верстати посіли друге місце з 8,1 млрд євро. Третє, четверте та п’яте – Італія, Тайвань та Швейцарія відповідно. Китай посідає восьме місце після Південної Кореї та США з експортною вартістю 1,5 мільярда євро.
Варто зазначити, що хоча розміри верстатобудівної промисловості в Сполучених Штатах не є великими в порівнянні з Німеччиною, Японією, Тайванем, Швейцарією та Італією, і навіть немає репрезентативної марки верстатів, основна причина полягає в тому, що більшість верстати в Сполучених Штатах використовуються в Сполучених Штатах. І більшість із них пов’язані з озброєнням, тому експорт суворо контролюється кількісно та технологічно.
Історія ЧПУ в Китаї
Розробка комп’ютерного чисельного керування в материковому Китаї почалася в 1958 році. У лютому 1958 року на Шеньянському верстатобудівному заводі № 1 було успішно випущено перший верстат із ЧПУ. Це 2-осьовий токарний верстат, керований розповсюджувачем програми та розроблений Харбінським технологічним інститутом. У вересні того ж року перша справжняФрезерний верстат з ЧПУбув розроблений у співпраці з Університетом Цінхуа та Науково-дослідним інститутом фрезерних верстатів і був успішно випробуваний на Пекінському верстатобудівному заводі № 1.
У 2009 році Wuzhong Group експортувала до Великобританії три надпотужних верстати з ЧПУ (портальний розточувальний та фрезерний верстат з ЧПУ XK2645, фрезерно-розточувальний верстат з ЧПУ FB260 і вертикально-фрезерний верстат із ЧПУ з двома колонами CKX5280). [2]
Зараз Китай є найбільшим у світі виробником верстатів із вартістю виробництва 14,7 мільярдів євро в 2012 році, що становить 22% світового виробництва. Однак у Китаї немає конкурентоспроможного бренду цифрових контролерів. Виробники верстатів і науково-дослідні підрозділи в материковому Китаї використовують майже виключно Німеччину, Японію та цифрові контролери Тайваню.
