Лазерная резка металла с ЧПУ: что такое числовое программное управление, как оно работает, в чем его преимущества

Лазерная резка металла с ЧПУ — современный метод изготовления деталей из металла, основанный на использовании числового программного управления (ЧПУ). За счет специальной программы в лазерной установке повышается точность и качество резки, а также сокращается время производства и обеспечивается максимальная экономия материалов.

Что такое числовое программное управление

Числовое программное управление или ЧПУ — технология, которая используется для автоматизации процессов на фрезерных и токарных станках, лазерных и плазменных установках.

Перед запуском станка или установки оператор создает чертеж детали в специальном программном обеспечении, где прописывает все необходимые параметры: размеры детали, расположение отверстий, углов и вырезов. Затем чертеж передается в контроллер ЧПУ, который переводит заданные параметры в программный код. Код, в свою очередь, передается на двигатели и активизирует рабочее тело станка или установки. Благодаря программе заданная операция повторяется многократно без нарушения требуемых параметров.

В зависимости от назначения станка и установки контроллер ЧПУ выполняет множество функций, к которым относятся:

• контроль и управление скоростями движения осей станка и инструментов,
•  переключение инструментов с помощью шпинделей,
• управление позиционированием рабочего стола и фиксирование деталей,
• калибровка системы измерения,
• проверка и корректировка точности работы станка,
• корректировка пути инструмента в режиме реального времени,
• контроль за глубиной и скоростью резания.

Лазерная установка с ЧПУ: принцип работы

Резка металла на лазерной установке осуществляется с помощью фотонного воздействия, которое направлено на металл в виде сфокусированного излучения лазера. Удаление продуктов сгорания и охлаждение зоны обработки происходит при подаче газа: азота, гелия, аргона или кислорода. В зависимости от вида газа меняется скорость и глубина реза. 

ЧПУ в лазерных установках дает возможность автоматизировать производственные процессы, сократить время, уменьшить возможность ошибок оператора, а также повысить точность и качество резки.

Во время составления программы оператор вводит ключевые параметры резки — в зависимости от типа металла, его толщины и типа газа, используемого для охлаждения зоны обработки. Далее контроллер ЧПУ получает сигналы от программного обеспечения и использует приводы движения для перемещения лазера по заранее определенной траектории. ЧПУ повторяет одну и ту же операцию, не внося в нее никаких изменений, поэтому отсутствует необходимость ручной настройки режима резки для каждого отрезка материала.

Преимущества лазерной резки с ЧПУ

Лазерная установка с ЧПУ имеет очевидные преимущества, благодаря которым технология получила широкое распространение в различных областях – от машиностроения до энергетики:

Автоматизация. Лазерная резка металла с ЧПУ полностью автоматическая, благодаря чему уменьшается риск ошибок и повышается эффективность обработки. ЧПУ оптимизирует обработку материала, рассчитывая наилучший путь резания и минимизируя деформацию материала.

Точность и скорость. Точность и скорость лазерной резки обеспечивается за счет автоматизации процесса. Однако на точность дополнительно влияет тонкий рез, который эффективен при работе со сложными формами, а на скорость – мощность лазера и тип материала.

Гибкость производства. С помощью ЧПУ проектируется цифровая модель изделия, на основе которой происходит лазерная резка. Таким образом цифровая модель обеспечивает возможность быстро перенастроить станок на резку другого типа материала или изделия.

Экономичность. Лазерные станки с ЧПУ эксплуатируются в течение длительного срока, но при этом требуют минимального обслуживания, в частности не нуждаются в частой замене режущих инструментов.

Разнообразие материалов. Лазерная резка с ЧПУ подходит для обработки различных материалов – металлов, дерева, пластика.