Рынок ЧПУ находится на подъеме, и сочетание его с возможностями автоматизации окажется бесценным для операторов производства.
Рынок компьютерного числового управления (ЧПУ) будет расти в связи со спросом на повышение эффективности производства. Станки с ЧПУ были основным оборудованием производителей, но в настоящее время они объединены с системами автоматизации и программным обеспечением для моделирования с целью увеличения производительности.
Добавление машин для 3D-печати на заводах также увеличило спрос на станки с ЧПУ, поскольку они используются для обработки поверхностей 3D-печатных объектов. При эксплуатации станков с ЧПУ есть некоторые советы и лучшие практики, потому что даже автоматизированные станки с ЧПУ нуждаются в обслуживании.
История вопроса об установках с ЧПУ
Станки с ЧПУ были впервые разработаны и представлены в период с 1940-х по 1950-е годы. Они использовали перфорированную ленту или перфорированную бумажную ленту для общей телекоммуникационной технологии хранения данных. Это быстро перешло в аналоговую, а затем и в цифровую компьютерную обработку. ЧПУ полагаются на цифровые инструкции по автоматизированному производству (CAM) или автоматизированному проектированию (CAD). Затем станок с ЧПУ интерпретирует проект на основе инструкций CAM/CAD.
Роботизированный манипулятор RoboJob, является примером того, как автоматизация может быть интегрирована в фрезерование и другие операции ЧПУ.
В настоящее время станки с ЧПУ пользуются преимуществами автоматизации для производства более точных деталей и помогают новым технологиям за счет более быстрого производства деталей.
Усовершенствованное программирование быстро повышает производительность цеха, а автоматизация процессов упрощает производство и снижает трудоемкость. Автоматизированные резки повышают скорость и точность, что особенно полезно при изготовлении прототипов деталей. Чаще всего для производства деталей одного инструмента будет недостаточно, а станки с ЧПУ будут объединены в общие узлы или ячейки, из которых станки могут извлекать различные инструменты.
Это обычные технологии:
Дрели. При работе, сверло проходит сквозь неподвижного блока материала, вращаясь и удаляя часть материала.
Токарные станки. Обратно пропорциональны сверлам, так как блок материала вращается против сверла. Они вступают в контакт, перемещая режущий брус до тех пор, пока он не коснется обрабатываемого материала.
Миллинг. Самое распространенное ЧПУ, используемое сегодня. Для удаления материала используются вращающиеся режущие инструменты.
Электрическая/химическая обработка. Эти технологии удаляют материал с помощью электронного луча, лазеров или химических веществ. Примерами являются обработка электронным лучом, электрохимическая обработка, обработка электрическим разрядом, фотохимическая обработка и ультразвуковая обработка.
Растущий рынок
Мировой рынок станков с ЧПУ возглавляют токарные станки, и они будут доминирующими станками в течение всего прогнозируемого периода.
Именно поэтому они занимают лидирующие позиции на рынке благодаря своей обширной области применения. По оценкам, фрезерные станки также демонстрируют значительный рост. Регионом наиболее динамичного роста является Азиатско-Тихоокеанский рынок. В 2015 году они лидировали на рынке на 30% и с долей доходов 19,04 миллиардов долларов. Крупнейшей развивающейся отраслью является автомобилестроение как в Китае, так и в Индии. Соединенные Штаты, одна из первых стран принявших станки с ЧПУ, и их рынок уже является перенасыщенным. Скорее всего, это будет наивысшая степень интеграции станков с ЧПУ с автоматизированными системами.
Модуль станка NCSIMUL, входящий в состав NCSIMUL Solutions 10, является примером того, как моделирование может быть использовано для программирования ЧПУ с целью повышения производительности и эффективности.
Как правильно интегрировать ЧПУ и автоматизацию
Хотя преимущества ЧПУ и автоматизации очевидны, все еще существуют барьеры, которые необходимо преодолеть. Основной посыл многих состоит в том, что станки с ЧПУ можно оставить без присмотра после их автоматизации; они работают всю ночь и в выходные в темноте. Это неправда.
Согласно MoldMakingTechnology.com, станки с ЧПУ могут быть настроены для выполнения отделочных резов и операций в ночное время только при условии, что оператор их должным образом настроил. Оператор должен проверить, не изношен ли режущий инструмент и установлены ли запрограммированные параметры.
Станок с ЧПУ не обнаруживает износ инструментального долота. Еще одним параметром, требующим тщательного контроля, является тепловое расширение машины. Хотя алгоритмы теплового расширения могут помочь предсказать, когда инструмент выходит за пределы допуска, операторам все равно необходимо настроить предупреждающие индикаторы и выполнить измерения на инструменте после завершения процесса обработки; при необходимости следует заменить инструмент.
Важное значение будут иметь также инвестиции в ресурсы. Не только в новых машинах или соединительном оборудовании (например, манипуляторы роботов, системы Ethernet, датчики, системы машинного зрения и т.д.), но и в рабочей силе. Достижения в области твердотельного моделирования, систем CAM/CAD и компьютерной интеграции помогли нескольким операторам создать миллионы строк кода для выполнения нескольких операций. Компании должны инвестировать в программистов и разработчиков программного обеспечения, чтобы справиться с возросшим объемом компьютерных данных, необходимых для работы с этими машинами.
