Японские станки ЧПУ Fanuc и обрабатывающие центры (ОЦ Fanuc) были одними из первых на рынке устройств с высоким уровнем автоматизации производственного процесса в металлообработке и деревообработке. В 60-х годах ХХ века бренд вышел на рынок микроконтроллеров и начал реализацию концепции автоматизированного управления сложными процессами. В основе конструкторской идеи лежал принцип модульного решения задач, поэтому инженеры Fanuc пошли по пути разделения задач и оборудования на компоненты. 

Содержание

1. Основной принцип реализации и функционирования ЧПУ Fanuc
2. Токарные и фрезерные станки Fanuc с ЧПУ
3. Обрабатывающие центры Fanuc с ЧПУ
4. Преимущества и возможности ЧПУ Fanuc для металлообрабатывающих производств
5. Некоторые особенности работы и программирования с ЧПУ Fanuc

Основной принцип реализации и функционирования ЧПУ Fanuc

Система ЧПУ Fanuc в виде станка или ОЦ формируется как комплекс взаимодействующих узлов и ПО, включающий многоосевой контроль движения заготовки и инструмента, сервоприводы и усилители, дисплейные модули для программирования и отображения информации. Реализуется как минимум два варианта – компактный для станка с ограниченным диапазоном обработки и платформенный для производственных линий и обрабатывающих центров.  

Токарные и фрезерные станки Fanuc с ЧПУ 

Станок ЧПУ Fanuc токарный создается как комплекс механического оборудования для непосредственной обработки материала токарным инструментом с возможностью вращения и перемещения детали (заготовки) и инструмента, смены инструмента для отдельных операций с применением револьверной головки. Система управления ЧПУ Fanuc выполняет роль управляющей программной надстройки или платформы, связанной с основным оборудованием системой собственных сервоприводов и датчиков. 

Промышленные предприятия приобретают токарные станки, например, ТТВ и TTL с ЧПУ Fanuc, исходя из диапазона диаметров и длины обрабатываемой заготовки. На более сложном уровне спросом пользуются токарные станки с конструктивно заложенным наклоном станины, функциями удаления стружки и определенными циклами подачи СОЖ. 

Выпускаются вертикальные и горизонтальные токарно-револьверные станки со сменной осью, револьверной головкой и возможностью использования противошпинделя. Это оборудование по функциональности ближе к ОЦ, так как позволяет выполнять токарные операции с обработкой фланца, диска, торцевую обработку металлических заготовок. За счет включения в конструкцию линейных и универсальных направляющих с сервоприводами достигается эффект контролируемого смещения и скольжения осей задней бабки и суппорта по осям Х и Y, что существенно расширяет возможности обработки деталей сложного профиля. 

Современный фрезерный станок ЧПУ Fanuc представлен несколькими вариантами от портальных и вертикально портальных машин до сложных ОЦ со сменными инструментами и возможностью работы в нескольких плоскостях. Даже в относительно простых моделях отмечается:

• высокая точность обработки за счет применения датчиков и микроконтроллеров Fanuc для ЧПУ;
• оптимизация работы сервоприводов со скользящими и роликовыми направляющими для заготовок различной массы и твердости

По функциональности приближаются к обрабатывающим центрам фрезерные станки с ЧПУ Fanuc пятикоординатные с поворотной фрезерной головкой. Это решение позволяет выполнять обработку заготовки в нескольких плоскостях и использовать все возможности быстрой смены инструмента. 

Обрабатывающие центры Fanuc с ЧПУ – многофункциональные решения для автоматизированного производства

Работа станка ЧПУ Fanuc строится на принципе выполнения циклических рутинных операций, характерных для всех видов металлообработки независимо от сложности. Таким образом автоматика позволяет свести к минимуму воздействие человеческого фактора на скорость, ритмичность и точность обработки деталей. 

Обрабатывающий центр с системой ЧПУ Fanuc представляет собой дальнейшее развитие концепции автоматизации с расширением функциональности и совмещением операций. Эффективность обработки заготовок повышается за счет:

• применения управляемых наклонных и наклонно-поворотных столов, подвижных скользящих и наклонных станин;
• применения револьверных головок, инструментальных колонн, приводов для автоматической смены инструмента;
• возможности выполнения последовательности операций обработки в разных плоскостях, с разными допусками по точности, с заготовками разных размеров;
• выполнения 99% вспомогательных операций без участия человека, например, смены инструмента, изменения плоскости и оси обработки, смещений относительно осей в пятикоординатных станках.

С точки зрения организации производства ОЦ Fanuc с ЧПУ позволяет максимально сократить остановки машины для выполнения вспомогательных операций, задать последовательность шагов обработки и использовать функции циклического повтора операций в серийном производстве. При грамотном программировании ЧПУ циклы любой сложности выполняются без лишних перемещений заготовки и инструмента, при этом задаются требования к очистке плоскостей, подаче СОЖ, удалению стружки и опилок, контролю температуры. Задача оператора сводится к введению последовательности операций или блоков с заранее сформированными шагами с последующим запуском станка (ОЦ) нажатием клавиши или иконки на дисплее. 

Один обрабатывающий центр, оснащенный ЧПУ Fanuc, способен провести ряд операций с заготовкой от торцевания то выборки канавок и зубцов, черновой и чистовой обработки поверхностей любого профиля. При организации производства с последовательными технологическими процессами ЧПУ Fanuc можно интегрировать с DPA (Система мониторинга и управления производством в реальном времени) для получения полной картины работы и управления цехом, участком с получением информации о состоянии и эффективности производства. 

Преимущества и возможности ЧПУ Fanuc для металлообрабатывающих производств

Применяемые в современном производстве системы ЧПУ японского бренда Fanuc дают возможность воспользоваться рядом преимуществ:

• использование системы в качестве простого решения для автоматизации работы отдельных станков и платформы для работы в составе ОЦ, производственной линии, участка, цеха в интеграции с DPA;
• существенное сокращение производственного цикла при изготовлении отдельных деталей, партий, в серийном производстве;
• возможность гибкой настройки ПО и оборудования в зависимости от задач и допусков по точности обработки;
• интуитивно понятная система программирования и внесения задач, построенная на отдельных кодах операций и блоках кодов для последовательно и параллельно выполняемых рутинных процессов из нескольких операций

В итоге пользователь получает технологический и экономический эффект за счет сокращения времени на рабочий цикл, снижения непроизводительного расхода электроэнергии и рабочего времени, повышения качества обработки с выбором уровня точности по допускам и стандартам. 

Некоторые особенности работы и программирования с ЧПУ Fanuc

Работа с ЧПУ Fanuc требует от оператора базовых знаний в обращении со стандартными командами и понимания основной сути технологического процесса металлообработки. Программирование ЧПУ станков Fanuc представляет собой задание через консоль управления серии стандартных циклов. Программа разделяется на модули – кадры программы, обуславливающие выполнение ряда связанных действий, из которых состоит одна технологическая операция. Несколько операций в станке или ОЦ представляют собой завершенный цикл обработки детали в зависимости от технологии и установленных задач. Покадровое циклическое программирование ЧПУ Fanuc реализуется путем ввода команд с дисплейной консоли с определенной градацией. 

Цикл продольной черновой обработки (G90) подходит для придания первичной цилиндрической формы на токарном станке и выборки внутренних отверстий – задается начальная (стартовая) точка, порядок перемещения детали и инструмента, порядок считывания размеров и завершения цикла в финишной точке. Для токарного станка и ОЦ предусматривается связанный с ним цикл продольной чистовой обработки. 

Для полноценной обработки деталей предусмотрены циклы:

• торцевой черновой обработки G94;
• нарезания резьбы G92;
• черновой продольной контурной обработки G71;
• черновой поперечной контурной обработки G72
• автоматической выборки канавок G75

Работа завершается с выполнением заложенных в задании циклов чистовой обработки с соответствующими индексами. В некоторых случаях сложности могут возникать из-за необходимости возврата инструмента в точку начала цикла. В целом работа и программирование ЧПУ Fanuc на уровне оператора не представляют особой сложности. Доступна система подсказок, вывода справочной информации и допусков, анимированное представление некоторых операций и циклов для упрощения задания порядка действий.