Что такое ЧПУ? ЧПУ-адреса — описание, рекомендации, примеры Основные узлы оборудования.

Расшифровка ЧПУ (аббревиатуры) дословно - это числовое программное управление. В более широком смысле под сокращением понимается сложный комплекс управления станками с автоматическим циклом резания деталей. Для обслуживания таких систем требуются высококвалифицированные работники.

Что включает понятие?

Расшифровка ЧПУ вам теперь известна. Это оборудование включает в себя несколько частей:

электрическая - и автоматики;
механическая - это пневматические и гидравлические системы;
внешнего оформления - это дизайн и удобство в использовании.

Числовое программное управление постепенно вытесняет ручные способы.

Еще остались предприятия в стране, где расшифровка ЧПУ требуется каждому работнику. Однако прогресс движется и в глубинку. Станки с программным управлением внедряются на производства даже для выполнения простейших операций.

Станки с ЧПУ рентабельны на тех производствах, где происходит массовый выпуск однотипной продукции. Эти системы выбирают заказчики для выполнения высокоточных манипуляций, с которыми человек может справиться с большим трудом.

Принцип работы оборудования с программным управлением

Расшифровка ЧПУ включает две части:

Числовое управление. Все операции основаны на подсчете машинных кодов. Осуществляется слежение за состоянием осей посредством снятия кодовых импульсов.
Программное управление включает преобразование заданных команд в понятный машине код через приложения. Человеко-машинный интерфейс представлен в наглядной форме.

Для одного типа деталей программа составляется только раз и хранится на внешнем носителе либо во встроенном хранилище, если позволяет память. При возникновении необходимости переносится в оперативную память, и автоматический цикл запускается вновь. ЧПУ-системы хороши на любом оборудовании с несколькими координатными осями.

Под каждое производство в продаже имеется идеальное решение. Важно учесть все основные требования к оборудованию. Перечислим лишь некоторые из них: нагрузка на инструмент, интенсивность и скорость обработки, количество осей и возможность модернизации станка в будущем.

Мебельное производство

Где идет речь о производстве деревянных изделий из плит МДФ, подойдет станок с ЧПУ фрезерный. Для потребителя стало важно качество изделия, что можно достичь только при помощи машинной обработки при высоком количестве выпускаемой продукции. Плавность и точность получаемых рисунков поражают, а машинная обработка в то же время делает мебель доступнее.

Простейшие операции ранее создавались посредством релейной логики. Но объемные изображения доступны только владельцам ЧПУ-систем. Скорость обработки может быть выше вдвое благодаря использованию двустороннего точения, когда одновременно выполняется несколько технологических операций. Лидерами в производстве контроллеров, способных справиться с такими задачами, являются производители электроники:

"Фанук";
"Сименс";
"Хайнденхайн":
"Овен".

Реализовать простейший станок получается на базе обычного настольного компьютера. Но для движения осей все же потребуется управляющая плата. Стоимость таких решений невысока в сравнении с прибылью, приносимой за счет автоматизации производства.

Принцип работы с многоосевыми системами

Фрезерный станок с ЧПУ должен получить определенную команду для выполнения любого действия. Большинство управляющих программ пишется на так называемых G-кодах. Это стандартные простейшие перемещения, зашитые в память контроллера.

Простым языком, для управления машиной оператор выбирает направление, конечный путь, скорость движения инструмента, а также обороты шпиндельного узла. Для производства большинства деталей этого достаточно. Но кроме команд, требуется вносить параметры износа инструмента, смещение начальной точки обработки, погрешности хода винтовой пары.

Последовательность действий управления строго регламентирована производителями станков. Каждый изготовитель закладывает свои особенности в работу машины, с которыми придется ознакомиться перед выполнением даже простейшего реза.

Последовательность работы оборудования

Общий принцип работы станков одинаков. Запомнить все шаги несложно, и научившись лишь раз запуску автоматического цикла, можно с легкостью управиться с остальными машинами. Для понимания команд человека машина должна считать битовые данные. Для перевода в понятный контроллеру вид используются стандартные приложения для станков.

Готовая модель, созданная по определенным правилам, загружается в ПК и переводится в нолики и единички. Далее полученные команды тестируются на станке без движения осей. Если все проходит удачно, начинается отладка с деталью. Корректируемые данные зависят от типа обрабатываемого материала, сложности выполняемых контуров, состояния инструмента.

Часто можно услышать об универсальных системах ЧПУ. Что это такое, можно пояснить простыми словами — умные машины, способные автоматически проводить весь цикл обработки детали. От наладчика требуется только загрузить программу и вставить заготовку.

Принцип работы

Последние версии станков немыслимы без систем ЧПУ. Что это такое? В аббревиатуре заключено несколько смыслов: Ч — числовое, П — программное, У — управление. Из расшифровки видно, что считывание состояния отдельных узлов станка происходит в кодовом виде. Единички и нолики неустанно обрабатываются центральным процессором.

Используется два вида контроллера в основе ЧПУ. Что это такое? Все работает аналогично настольному компьютеру. Только один контроллер используется для отслеживания положения осей станка. Второй же считывает состояние периферийных устройств, датчиков, систем безопасности.

Современные станки с ЧПУ оснащаются дополнительным компьютером. Он требуется для реализации сложных задач одним нажатием, а также осуществляет визуализацию текущего процесса. На жёстком диске хранятся все данные, которые не потеряются при внезапном отключении электроэнергии.

Образное описание работы оборудования

Металлообработка резанием в настоящее время ассоциируется с аббревиатурой ЧПУ. Что это такое, можно пояснить на примере обычной дрели:

Руками можно осуществить обработку заготовки сверлом с любой стороны. Аналогично на станке при наличии нескольких осей можно подвести инструмент с любой координаты.
Система ЧПУ осуществляет одновременное движение осей. Копируется объемное перемещение, а соответственно получаются идеальные по геометрической форме изделия.
Руками невозможно вымерять микронные перемещения. Станки с ЧПУ постоянно контролируют положение фрезы, внося коррекции при изменении нагрузки автоматически.

Аббревиатура

Для ЧПУ расшифровка:

Ч (числовое) — все математические операции производятся в двоичном коде. Круговые и линейные перемещения преобразуются в количественные величины с определённым шагом (часто встречается точность в 0,01 микрона).
П (программное) — все этапы процесса записаны в виде простейших циклов. Задачей оператора является подбор определённых параметров согласно чертежу детали. Обработка после загрузки в память не требует участия человека. Иногда вносятся коррекции по окончании цикла реза.
У (управление) — процесс обработки полностью автоматизирован. Незаметно происходит контроль нагрузок по осям, положение круговых и линейных датчиков. Также учитываются механические люфты, заданные коэффициенты твердости заготовки и влияние температуры окружающего воздуха.

В аббревиатуре ЧПУ расшифровка скрывается более обширная: система управления способна одновременно проводить десятки сотен операций. Сложные конструкции могут иметь более 12 осей. Точность перемещения каждой более 0,01 мкм. Производимые на таких станках детали используются в космических аппаратах, микрохирургии, точных механизмах.

Области применения

Числовое программное управление часто внедряется в старое оборудование, где сохранилась приемлемая по допускам механика. Это могут быть станки для деревообработки, для создания печатных плат, по работе с металлами. Практически любая конструкция может оснащаться ЧПУ-системами, где присутствует хотя бы 2 контролируемых оси.

На современных станках ЧПУ ставится практически всегда. Это могут быть:

плазморезы;
прошивные станы;
гидравлические прессы;
фрезерные и токарные конструкции;
порталы;
там, где присутствует координатная обработка;
3D-принтеры.

Сложные станки с визуализацией не требуют от оператора глубоких знаний технических узлов. Он может полностью сосредоточиться на выполнении технологии. Основной задачей является подбор правильного инструмента, выбор точек привязки к детали и контроль получаемых размеров.

Большинство математических вычислений машина берет на себя. Так для выполнения реза по окружности достаточно указать центр, радиус и направление. Если же резец идёт по контуру, то указывается только конечная точка каждого участка.

Управляющие команды

Программы для ЧПУ имеют стандартный вид практически на системе любого производителя. Машинные коды понятны железу и легко переносятся с одного станка на другой. Визуальное оформление часто отличается.

Станки могут дополняться уникальными приложениями для быстрого создания управляющих программ. Такие разработки присутствуют в системах Heidenhain, Siemens. Оператору облегчают жизнь так называемые стандартные циклы.

Более просто управляющие программы создаются на собственном ПК и с помощью флеш-USB переносятся в станок. Однако у многих производителей до сих пор существуют жёсткие правила написания кодов. Но этот барьер совместимости систем легко преодолевается установкой дополнительного ПО.

Приложения для написания управляющих программ поставляются со станком, доступны в интернете. Также их всегда можно купить у авторов. Взломанные версии незаконны, но они тоже встречаются в свободном доступе.

Какие системы бывают?

В настоящее время в РФ распространено несколько систем с ЧПУ: Fanuc для небольших по размерам станков, Heidenhain отличается простотой создания программ прямо с пульта оператора, Siemens выбирают благодаря универсальности и возможности быстрой модернизации станка.

Перечисленные фирмы наиболее продаваемые. Существует ряд других систем: "Балт систем" - отечественная компания с иностранным прошлым, Okuma - азиатский конкурент (Япония), Mitsubishi Electric, Schneider Electric (Франция).

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.