Что может чпу. ЧПУ-адреса — описание, рекомендации, примеры

В последнее время каждый третий человек имеет представление о том, что такое станок с ЧПУ. Все видели элементарный 3D-принтер. Принцип его работы аналогичен конструкции современного оборудования. Электронная начинка практически не отличается, у них разные механические узлы.

Тип оборудования

Ещё 10 лет назад мало кому было интересно, что такое станок с ЧПУ. Но в настоящее время практически каждое второе изделие для быта и промышленности производится при помощи программного управления: смартфоны, телевизоры, игрушки, металлические детали. Даже процесс производства пластиковых бутылок контролируется машинами.

Расшифровывается ЧПУ следующим образом:

Ч — числовое. Внесение параметров в память станка производится в понятном оператору виде. Пересчёт значений в машинный код происходит автоматически.
П — программное. Работа со станком производится через интуитивно понятные приложения. На некоторых моделях присутствует возможность 3D-реализации технологического процесса.
У — управление. Весь цикл после загрузки программы осуществляется автоматически.

Один оператор станков с ЧПУ способен выпускать до нескольких сотен деталей в день. Ранее это было возможно только при слаженной работе целой команды. Посредством "человеко-машинного интерфейса" моментально загружаются управляющие коды в контроллер. Устанавливается заготовка, и далее участие человека не требуется до конца цикла.

Широко известны на основе ЧПУ плазморезы, станки фрезерные, токарные, для обработки дерева, координатно-прошивные прессы, плазменной резки. Существует огромный список станков, отличающихся по назначению, конструкции.

Станок под управлением ЧПУ — это наиболее универсальный варинат обработки материалов в автоматическом режиме. Аббревиатура расшифровывается как числовое программное управление. В конструкции станка заложен контроллер, отвечающий за перемещение инструмента и детали.

Виды оборудования

Токарные станки прошлого поколения управлялись вручную посредством маховичков. Ранее и не знали, что такое станок с ЧПУ. Многим это оборудование было просто не по карману.

По конструкции станки делятся на:

Токарные.
Фрезерные.
Токарно-фрезерные.
Координатные, портальные.
Вертикальные и горизонтальные.

Рассматривая, что такое станок с ЧПУ, можно сказать — это всегда многоосевые системы. Присутствует вертикальное и горизонтальное перемещение. Также каждая установка оснащается мощным узлом — шпинделем.

Последовательность запуска

Создание кодов управляющей программы начинается с переноса размеров чертежа в окна стандартных циклов. Команды прописываются в процессе компиляции и сохранения введённых значений. Задача оператора - задать точку привязки инструмента. Это положение старта движения фрезы.

Более точное значение стартовой точки вымеряется датчиками бесконтактных систем. Известными производителями последних являются фирмы Heidenhain и Renishaw. После введения необходимых величин достаточно нажать кнопку пуска автоматического цикла.

В процессе реза оператор контролирует целостность инструмента и соответствие получаемой детали чертежу. Любой станок с ЧПУ по металлу имеет функцию паузы для удаления стружки и иных посторонних включений из зоны реза. Все управление интуитивно понятно. Изучив подробно одну систему, быстро осваивают работу на других.

Одинаковый принцип управления систем получился благодаря истории развития ЧПУ. Изначально существовало простейшее управляющее железо компании Fanuc. Идея первооткрывателей удобного способа работы со станками была доработана многими фирмами и усовершенствована. Такая компания, как Siemens, является последователем легендарных систем ЧПУ.

Работа с листовым материалом

При работе с листовым материалом требуются наиболее простые системы ЧПУ. Фрезерный станок по дереву может управляться от настольного компьютера. Но для контроля осей потребуется плата расширения. Стоимость последней невысока, диапазон цен начинается с 3 тысяч рублей.

Дешевизна конструкции и простота системы управления позволила многим пользоваться программами для ЧПУ-станков, которые имеются у многих в собственном гараже. Комплектующие заказывают через Интернет. Эту продукцию выбирают мебельные фабрики, мастерские. ЧПУ-система помогает получать оригинальные рисунки, разделывать листы с высокой точностью.

Металлообработка

Токарные и фрезерные станки для раскроя и обработки металла — это самая большая группа оборудования, построенная на базе ЧПУ. Пятиосевых систем движения инструмента оказывается вполне достаточно для получения самых сложных контуров детали. Остальные оси являются вспомогательными.

При обработке металлов контролируется скорость реза, глубина врезания инструмента, износ кромок. Автоматически вносятся коррекции при отклонении значений от установленных. Программно реализуется дробление стружки для оптимального её отвода из зоны обработки.

Подача охлаждающей жидкости осуществляется одновременно с врезанием в заготовку и заканчивается при отводе фрезы. Как минимум одна ось является вращающейся. В ней располагается сама деталь либо режущий инструмент.

Основные узлы оборудования

Общение оператора с машиной происходит через пульт управления. Вычислительные операции осуществляет плата с ЧПУ-процессором. На панели имеются разъёмы стандартных интерфейсов для загрузки и выгрузки программ, создания аварийных архивов.

Проводная техника устанавливается на радиаторе охлаждения совместно с модулем ЧПУ и электрически связана с ним по шине. Устанавливаются стандартные интерфейсы типа RS232, RS432, USB, может монтироваться разъём для SD-карты.

Жёсткий диск встраиваемого компьютера служит резервным местом для копирования оперативной памяти. В других случаях для этого используется флеш-карта. Чтобы обеспечивать высокую точность позиционирования, станки оснащаются современными серводвигателями со встроенными датчиками положения. Кроме того, добавляются ещё и линейные датчики с разрешением 0,01 микрона.

Осваивая технологию изготовления мебельных фасадов из МДФ плиты в современной конкурентной среде, начинающий предприниматель сталкивается с необходимостью постоянно повышать качество своей продукции и сокращать сроки выполнения заказов, увеличивать производственные мощности и более рационально использовать труд работников. Если на вооружении предприятия нет станков с ЧПУ, то в сложившейся ситуации покупка данного высокотехнологичного оборудования становится первостепенной задачей.

Так что такое ЧПУ? Расшифровка аббревиатуры ЧПУ звучит как Числовое Программное Управление. То есть, станок с ЧПУ (иногда говорят просто «станок ЧПУ») – это станок с числовым программным управлением, который по специально заданной программе совершает те или иные действия по отношению к обрабатываемой заготовке. Практически, с помощью математических алгоритмов и цифр задаются параметры работы отдельных рабочих органов, которые в совокупности отвечают за позиционирование основных агрегатов, их мощность, скорость перемещения, ускорения, вращения и т.п.

Как правило, алгоритм изготовления деталей на современных станках с ЧПУ состоит из нескольких этапов. На первом этапе, на компьютере при помощи графических программ обрисовывается модель заготовки, своего рода рабочий чертеж в 2 D или 3 D формате. На втором этапе, при помощи специальной программы для станка ЧПУ модель детали оцифровывается в управляющую программу (УП). На третьем этапе файл с УП вводится в память ЧПУ и выполняется. Таким образом, все механические действия станка соответствуют цифровой последовательности, прописанной в управляющей программе.

Станки с ЧПУ используются в самых различных сферах производства и услуг: в обработке древесины и древесных плит, пластичных материалов, камня, сложных металлических изделий, в том числе ювелирных. По своему функциональному назначению станки с ЧПУ применяются для фрезерования, гравировки, сверления, распила, лазерной резки. Станки, которые позволяют использовать несколько видов обработки одновременно, называются обрабатывающие центры с ЧПУ.

Использование станков и обрабатывающих центров с ЧПУ на любом производстве позволяет осуществлять такие проекты, которые при обычных технологиях оказались бы невыполнимыми или невыгодными. При изготовлении мебельных фасадов МДФ в первую очередь решается задача со сложными рельефными декорами, которые невозможно выполнить вручную. Использование графических программ при проектировании фасадов не только позволяет раскрыть весь потенциал дизайнерской мысли, но и сохранять выполненные проекты и после несложной коррекции применять их в будущем.

При массовом производстве фасадов МДФ на широкоформатных станках с ЧПУ появляется возможность отказаться от предварительного раскроя плит МДФ и выполнять полный цикл обработки с минимальными затратами времени и рабочей силы. С другой стороны, установка ЧПУ в небольшом помещении позволяет увеличить выпуск продукции, не расширяя производственные площади.

Что касается стоимости оборудования с ЧПУ, то здесь следует обратиться к показателям экономической выгоды от его использования, в том числе роста потребительского спроса за счет повышения качества и эстетической ценности конечной продукции.

Если вопрос, что такое ЧПУ, раскрыт в данной статье достаточно полно, то возникающий следом вопрос о необходимости приобрести фрезерный станок с ЧПУ, считаю, отпадет сам собой.

Числовое программное управление (ЧПУ) - компьютеризованная система управления, управляющая приводами технологического оборудования, включая станочную оснастку. Оборудование с ЧПУ может быть представлено:

станочным парком , например станками (станки, оборудованные числовым программным управлением, называются станками с ЧПУ ):
- для обработки металлов (например, фрезерные или токарные), дерева, пластмасс,
- для резки листовых заготовок,
- для обработки давлением и т.д.
приводами асинхронных электродвигателей , использующих векторное управление ;
характерной системой управления современными промышленными роботами .

Несколько станков с ЧПУ могут объединиться в гибкую автоматизированную производственную систему (ГПС), которая в свою очередь может быть дополнена г ибким а втоматизированным у частком (ГАУ) и войти в состав автоматической линии (производства масштаба участка либо цеха), ГАП .

История

Изобретателем первого станка с числовым (программным) управлением (англ. Numerical Control, NC ) является Джон Пэрсонс (John T. Parsons ), работавший инженером в компании своего отца Parsons Inc , выпускавшей в конце Второй мировой войны пропеллеры для вертолетов . Он впервые предложил использовать для обработки пропеллеров станок, работающий по программе, вводимой с перфокарт .

Первый станок с ЧПУ отличался особой сложностью и не мог быть использован в производственных условиях. Первое серийное устройство ЧПУ было создано компанией Bendix Corp. в 1954 году и с 1955 года стало устанавливаться на станки. Широкое внедрение станков с ЧПУ шло медленно. Предприниматели с недоверием относились к новой технике. Министерство обороны США вынуждено было на свои средства изготовить 120 станков с ЧПУ, чтобы передать их в аренду частным компаниям.

Первыми отечественными станками с ЧПУ промышленного применения являются токарно-винторезный станок 1К62ПУ и токарно-карусельный 1541П. Эти станки были созданы в первой половине 1960-х годов. Станки работали совместно с управляющими системами типа ПРС-3К и другими. Затем были разработаны вертикально-фрезерные станки с ЧПУ 6Н13 с системой управления «Контур-ЗП». В последующие годы для токарных станков наибольшее распространение получили системы ЧПУ отечественного производства 2Р22 и Электроника НЦ-31 .

Числовое программное управление также характерно для систем управления современными промышленными роботами .

Аббревиатура ЧПУ соответствует двум англоязычным - NC и CNC , - отражающим эволюцию развития систем управления оборудованием.

Системы типа NC (англ. Numerical control ), появившиеся первыми, предусматривали использование жестко заданных схем управления обработкой - например, задание программы с помощью штекеров или переключателей, хранение программ на внешних носителях. Каких-либо устройств оперативного хранения данных, управляющих процессоров не предусматривалось.
Более современные системы ЧПУ, называемые CNC (англ. Computer numerical control ) - системы управления позволяющие использовать для модификации существующих/написания новых программ программные средства . Базой для построения CNC служат современный (микро)контроллер или (микро)процессор:
1. управляющий компьютер на базе микропроцессора .

Возможна реализация модели с централизованным автоматизированным рабочим местом (например, ABB Robot Studio , Microsoft Robotics Developer Studio) с последующей загрузкой программы посредством передачи по промышленной сети.

Аппаратное обеспечение

Токарный станок с системой управления ЧПУ

Панель управления ЧПУ Siemens Sinumerik

Структурно, в состав ЧПУ входят:

пульт оператора (или консоль ввода/вывода) , позволяющий вводить управляющую программу, задавать режимы работы; выполнить операцию вручную. Как правило, внутри шкафа пульта современной компактной ЧПУ, размещаются её остальные части;
дисплей (или операторская панель) - для визуального контроля режимов работы и редактируемой управляющей программы/данных; может быть реализован в виде отдельного устройства для дистанционного управления оборудованием;

контроллер - компьютеризированное устройство, решающее задачи формирования траектории движения режущего инструмента, технологических команд управления устройствами автоматики станка, общим управлением, редактирования управляющих программ, диагностики и вспомогательных расчетов (траектории движения режущего инструмента, режимов резания);
ПЗУ - память предназначенная для долговременного хранения (годы и десятки лет) системных программ и констант; информация из ПЗУ может только считываться;
ОЗУ - память предназначенная для временного хранения управляющих программы и системных программ, используемых в данный момент.

В роли контроллера выступает промышленный контроллер как то: микропроцессор , на котором построена встраиваемая система ; программируемый логический контроллер либо более сложное устройство управления - промышленный компьютер .

Важной характеристикой CNC-контроллера является количество осей (каналов), которые он способен синхронизировать (управлять) - для этого требуется высокая производительность и соответствующее ПО.

В качестве исполнительных механизмов используются сервоприводы , шаговые двигатели .

Для передачи данных между исполнительным механизмом и системой управления станком обычно используется промышленная сеть (например, CAN , Profibus , Industrial Ethernet).

Программное обеспечение

После того как составлена управляющая программа, оператор при помощи программатора вводит ее в контроллер. Команды управляющей программы размещаются в ОЗУ. В процессе создания или после ввода управляющей программы оператор (в данном аспекте выполняющий роль программиста) может отредактировать ее, включив в работу системную программу редактора и выводя на дисплей всю или нужные части управляющей программы и внося в них требуемые изменения. При работе в режиме изготовления детали управляющая программа кадр за кадром поступает на выполнение. В соответствии с командами управляющей программы контроллер вызывает из ПЗУ соответствующие системные подпрограммы, которые заставляют работать подключенное к ЧПУ оборудование в требуемом режиме - результаты работы контроллера в виде электрических сигналов поступают на исполнительное устройство - приводы подач, либо на устройства управления автоматикой станка.

Управляющая система считывает инструкции специализированного языка программирования (например, G-код) программы, который затем интерпретатором системы ЧПУ переводится из входного языка в команды управления главным приводом, приводами подач, контроллерами управления узлов станка (например, включить/выключить подачу охлаждающей эмульсии).

Разработка управляющих программ в настоящее время выполняется с использованием специальных модулей для систем автоматизированного проектирования (САПР) или отдельных систем автоматизированного программирования (CAM), которые по электронной модели генерируют программу обработки.

Для определения необходимой траектории движения рабочего органа в целом (инструмента/заготовки) в соответствии с управляющей программой используется интерполятор , рассчитывающий положение промежуточных точек траектории по заданным в программе конечным.

В системе управления, кроме самой программы, присутствуют данные других форматов и назначения. Как минимум, это машинные данные и данные пользователя , специфически привязанные к конкретной системе управления либо к определенной серии (линейке) однотипных моделей систем управления.

Программа для станка (оборудования) с ЧПУ может быть загружена с внешних носителей например, магнитной ленты, перфорированной бумажной ленты (перфоленты) , дискеты или флеш-накопителей в собственную память либо временно, до выключения питания - в оперативную память, либо постоянно - в ПЗУ , карту памяти или другой накопитель: жёсткий диск или твердотельный накопитель . Помимо этого, современное оборудование подключается к централизованым системам управления посредством заводских (цеховых) сетей связи .

Наиболее распространенный язык программирования ЧПУ для металлорежущего оборудования описан документом ISO 6983 Международного комитета по стандартам и называется «G-код ». В отдельных случаях - например, системы управления гравировальными станками - язык управления принципиально отличается от стандарта. Для простых задач, например, раскроя плоских заготовок, система ЧПУ в качестве входной информации может использовать текстовый файл в формате обмена данными - например DXF или HPGL .

См. также

Практическая организация

Программное обеспечение

Автоматизация, в том числе с использованием компьютера

Промышленная автоматизация и частные аспекты

Примечания

Литература

Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. Системы числового программного управления. Учебное пособие для вузов. Изд. Логос, 2005 г., 296 стр. ISBN 5-98704-012-4
В. Л. Сосонкин, Г. М. Мартинов Программирование систем числового программного управления. Изд. Логос, Университетская книга, 2008 г., 344 стр. ISBN 978-5-98704-296-8
Босинзон М. А. Современные системы ЧПУ и их эксплуатация. Учебник для нач. проф. образования Изд. Academia, 2009 г. ISBN 978-5-7695-6060-6
Ловыгин А. А., Васильев А. В. Современный станок с ЧПУ и CAD/CAM система. Изд. Эльф ИПР, 2006 г., ISBN 5-900891-60-7

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое "ЧПУ" в других словарях:

ЧПУ - числовое программное управление Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. С. Пб.: Политехника, 1997. 527 с. ЧПУ человеко понятный URL сетевое … Словарь сокращений и аббревиатур

Сущ., кол во синонимов: 1 управление (83) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

ЧПУ - [чепэ у] нескл., ср. (сокр.: числовое программное управление) … Русский орфографический словарь

ЧПУ - числовое программное управление … Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого

Правильный ЧПУ адрес сайта позволяет самым непосредственным образом. От того, какими будут URL страниц сайта, зависит не только вид сайта в поиске, но . Как создать грамотный ЧПУ страницы и как использовать ЧПУ в продвижении сайта вы узнаете в этой статье.

Что такое ЧПУ и причем тут SEO

ЧПУ адрес или ЧеловекоПонятный УРЛ — это адрес страницы, который прост и понятен для посетителя сайта и поисковых систем (Search Engine Friendly URL). Давайте разберемся во всех преимуществах ЧПУ адресов, рассмотрим примеры ЧПУ для всевозможных обстоятельств и научимся правильно использовать ЧеловекоПонятные УРЛы в любых ситуациях. Я часто пишу о том, что SEO — это комплекс множества факторов, и одним из таких факторов является URL-адрес страницы.

Не буду тратить время и перейду сразу к примерам.

Пример не ЧПУ адреса страницы:

mysite.ru/index.php?category=21&page=713

Пример ЧПУ:

yautka.ru/blog/okazalos-svistok

Еще пример плохого ЧПУ:

mysite.ru/category-436/24867341.html

Еще пример ЧПУ:

estpozvonit.ru/mobila/iphone-6-s-plus-pochti-novij.html

Последний URL страницы выглядит и читается проще прочих.

Как использовать ЧеловекоПонятные УРЛы

Первое, что приходит в голову — ! Если человек ищет резиновую утку , дайте ему простой адрес:

Rezinaoptom.ru/igrushki/utka-rezinovaja

Теперь, когда кто-то поставит на вас адресную ссылку, она будет нести в себе ключевые слова, а не номер id страницы, который ничего не означает.

Seoimba.ru/blog/seo

Такой URL легко ввести вручную и сразу понятно, что нас там ждет . То есть, посредством ЧПУ адреса, мы предоставляем посетителям больше информации о странице, на которую ведет ссылка. А ссылка несущая в себе больше информации — полезнее и ценнее.

Если ЧПУ ссылка содержит ключевые слова , то вся ссылка в сниппете либо же ее часть выделяется жирным. Это делает ссылку на сайт более заметной и увеличивает CTR сниппета страницы в поиске (кликать будут чаще, чем на конкурентов).

Скрин 2. А Google знает толк в КамАЗах.

Структура и шаблоны ЧПУ

Структуру ЧеловекоПонятных УРЛов можно оформить по-разному. Какой будет структура ЧПУ может зависеть от особенностей работы движка сайта, тематики или общей структуры сайта. Вот несколько примеров самых распространенных ЧПУ шаблонов .

Пример прямого ЧПУ адреса:

Doktorzlo.ru/kontakty/

Пример прямого ЧПУ адреса с расширением:

Doktorzlo.narod.ru/kontakty.html

Такой адрес обычно имеют статические страницы вроде страницы «Контакты».

Crazyshop.ru/devochki/sumochki/acho-tak-dorogo.html

Пример ЧПУ структуры блога:

Myblog.ru/2015/02/29/kto-zdes/

Заметьте, как удобно извлекать из такого адреса данные для запроса и как сложно потом перемещать страницы из одной категории в другую.

Чтобы корректно переместить страницы придется использовать 301 редирект, иначе исходная страница станет недоступной, а страница по новому адресу окажется дубликатом исходной, которая теперь недоступна.

Поисковики не оценят такие маневры и страница «вылетит» из поиска со всем вытекающими.

Постарайтесь не углублять структуру адресов, чаще всего достаточно глубины одной категории и множества категорий:

Vypechka.ru/hlebushek/ vypechka.ru/bulochki/ vypechka.ru/tortiki/

Подведем итог

Мы можем использовать ключевые слова в названии страниц, чтобы упростить навигацию на сайте и понимание содержимого ссылки на сайт.
Поисковые системы понимают ключевые слова в ЧПУ, выделяют ЧПУ адреса в поиске, что в целом повышает .
Посетители проще запоминают названия страниц, чаще заходят напрямую и делятся страницами с ЧПУ адресами.
ЧПУ повышает CTR сниппета страницы в поиске, что улучшает .
ЧПУ улучшает SEO страниц, изображений и других документов, так как является значительным фактором поисковой оптимизации.

Еще нужны причины, чтобы использовать ЧПУ?

Вот вроде бы и все, если что забыл — пишите в комментах.
Ставьте лайк, сохраняйте себе на стену.