Наладчик станков чпу что это такое
Профессия Оператор станков с программным управлением: суть его работы
Станки с числовым программным управлением широко применяются во всех сферах производства от машиностроения до деревообработки. К примеру, если взять любой современный автомобиль, то больше половины деталей в нем (коробки передач, карданные и коленчатые валы и т.д.) будут выточены именно на фрезерно-токарных станках с ЧПУ. Обработка металлов – наиболее распространенная область для такого рода машин.
Современные станки с ЧПУ могут проводить сложный цикл обработки, затратив вдвое меньше времени и на порядок снизив себестоимость продукции.
Однако управлять такими агрегатами могут только высококвалифицированные специалисты, хорошо разбирающиеся в электронике.
Суть обязанностей оператора станков с ЧПУ
Designed by pch-vector/Freepik
Станок с программным управлением представляет собой некий гибрид компьютера и фрезерного, токарного, столярного станка. Есть также модели, которые проводят весь комплекс по выточке сложных объемных деталей, чередуя несколько различных операций.
В общих чертах, как работает станок с ЧПУ: внутрь закрытой камеры, либо на стол помещается заготовка, которая обрабатывается инструментом. Её позиционирование задается специальной программой. Человек при этом не участвует в процессе, за него всё делает автоматика.
Изготовление изделия происходит по заранее написанному алгоритму, который прописан в программном коде компьютера станка ЧПУ (на жестком диске, магнитной ленте, перфокартах и т.д.).
Оператору станков с программным управлением, как уже было сказано выше, нет необходимости вручную обтачивать деталь. Его работа сводится к нескольким функциям:
следить за исправностью работы станка;
вводить нужные команды с пульта управления;
помещение заготовки в камеру, извлечение готовой детали;
подналадка, подстройка отдельных узлов и соединений станка.
Опытные специалисты также имеют право управлять группами станков, а также руководить работой подчиненных. При этом высококвалифицированные операторы могут обслуживать универсальные станки, проводящих несколько технологических операций за цикл.
Также квалифицированные работники помогают наладчикам станков с ЧПУ в настройке оборудования и составлении программ обработки. Нередко при этом оператор совмещает две эти должности.
Опытный специалист может за раз обслуживать несколько станков с ЧПУ, следя за непрерывностью цикла производства. Это требует большой внимательности и навыков, а также умения грамотно рассчитывать время обработки.
Личностные качества и требования к квалификации оператора станков с ЧПУ
К профессии оператора станков с программным управлением предъявляются весьма высокие требования. Он должен знать:
устройство и назначение различных станков с ЧПУ;
правила наладки станков и составление программ;
код и правила чтения программ для станка;
способы установки и выверки деталей перед началом производственного цикла;
систему допусков и посадок для изделий различного типа;
правила чтения чертежей для различных деталей;
методы использования контрольно-измерительных приборов.
Работник высокой квалификации должен уметь разбираться во всех видах станков с ЧПУ, включая наиболее сложные, производящие детали сложной формы и требующие большого количества переходов.
Для подобной работы требуется внимательность, технический склад ума и умение разбираться в компьютерной технике, высокая дисциплинированность, аккуратность. Работодатели крайне приветствуют навыки программирования (знание параметрического программирования), познания в электротехнике, полупроводниковых схемах.
Где учат на операторов станков с программным управлением
Обучение по данной специальности производится на базе средних профессиональных учебных заведений. Как правило, это машиностроительные колледжи и техникумы. Всего по России действует порядка 160 таких учебных заведений.
Готовят операторов и в вузах технической направленности – в этом случае возможности для карьерного роста существенно увеличиваются.
Также пройти обучение можно на курсах профессиональной переподготовки, однако, при этом нужно обладать базовой рабочей специальностью, либо высшим образованием.
Квалификационные разряды для операторов станков с ЧПУ по ЕТКС
В Едином тарифно-квалификационном справочнике работ и профессий рабочих перечислены четыре разряда таких рабочих (со 2 по 5).
Оператор станков с программным управлением 2 разряда
Умеет управлять заранее налаженными станками с обработкой несложных деталей (12 – 14 квалитет точности).
Оператор станков с программным управлением 3 разряда
Обрабатывает детали по 8 – 11 квалитетам с большим количеством переходов, проводит обмер готовой детали. Может проводить подналадку отдельных несложных узлов станка.
Оператор станков с программным управлением 4 разряда
Работает на станках, обрабатывающих детали по 7 – 10 квалитетам. Умеет обслуживать многоцелевые станки с ЧПУ и манипуляторы, перемещающие деталь на рабочее место. Может управлять группой станков, ставить рабочий инструмент в блоки и т.д.
Оператор станков с программным управлением 5 разряда
Проводит те же операции, но уже по 6 – 7 квалитетам обработки деталей. При этом может заниматься обработкой деталей особо сложной формы (коробки скоростей, корпуса двигателей и т.д.)
Средняя заработная плата и вакансии на рынке труда
Designed by pch-vector/Freepik
Специальность оператора станков с ЧПУ весьма востребована на рынке труда. Такие специалисты стабильно пользуются спросом у работодателей, что не удивительно – всё высокотехнологичное производство (авиастроение, автомобилестроение, производство поездов и подвижного состава) сегодня требует точной обработки деталей. А их могут обеспечить только станки с ЧПУ.
При этом зарплата оператора станков с ЧПУ сильно колеблется – в зависимости от отрасли. Менее всего она в мебельном производстве и деревообработке – порядка 30 – 45 тысяч рублей.
Специалисты в машиностроении с опытом работы до 3 лет могут рассчитывать на стабильные 50 тысяч рублей. Более опытные работники – на 70 – 80 тысяч рублей. Потолок по зарплате – 145 тысяч рублей.
Плюсы и минусы профессии оператора станков с программным управлением
Очевидные плюсы профессии:
достойная заработная плата;
официальное трудоустройство и полный соцпакет;
возможность карьерного роста на предприятии.
Системы ЧПУ для автоматизации станков
Автоматизация производственных процессов шагнула на новую ступень развития. Компьютеры в системе управления стали обычным явлением. Большинство современных людей уже знает, что такое CNC, а производством оборудования с таким управлением занимаются многие известные компании. Разобраться с предложениями поможет более глубокое знание данного вопроса.
Что такое CNC: все о станках с ЧПУ
Computer numerical control или сокращенно CNC представляет собой современное направление в разработке техники различного назначения, базирующееся на использовании цифровых электронных устройств в системе управления. В России оно известно, как числовое программное управление (ЧПУ).
По сути, ЧПУ – это компьютеризированный комплекс, управляющий рабочими органами оборудования и контролирующий исполнение задания. Любые перемещения исполнительных органов задаются специальной управляющей программой (УП) для данного станка. Она составляется из необходимых команд, записанных на языке программирования ЧПУ (G- и М-коды). Компьютер сохраняет в своей памяти УП, и оператор всегда может ей воспользоваться для выполнения конкретной работы.
Современная система CNC существенно расширила возможности ранее используемой системы NC. Базой для нее служат микроконтроллеры, программируемые логические контроллеры, компьютеры на микропроцессорах.
Целесообразность использования
Система ЧПУ значительно повышает производительность труда и способствует сокращению работников, но для ее внедрения необходимы значительные затраты и специально подготовленные работники, что не всегда экономически оправдано. Использование ЧПУ целесообразно в следующих обстоятельствах:
Важно! Автоматизация производства – это современный подход к его организации, но она требует экономического обоснования.
Функции
Система ЧПУ способна выполнять следующие функции:
Некоторое оборудование обеспечивается централизованными, автоматизированными рабочими местами, когда нужная программа устанавливается через промышленную сеть. В этом случае ЧПУ позволяет контролировать работу не одного станка, а всего участка, цеха (ABB Robot Studio, Microsoft Robotics Developer Studio).
Особенности
Станки с ЧПУ обладают рядом привлекательных особенностей:
Важно! Станки с ЧПУ отличаются универсальностью и способны заменить 4–5 простых машин. При этом не надо искать опытных рабочих по конкретной специальности, достаточно подготовить оператора оборудования с ЧПУ.
Классификация
Станки с ЧПУ подразделяются на несколько категорий. Это отражается в буквенно-цифровом обозначении марки. По назначению оборудования устанавливается технологическая категория. Она определяется по возможности проведения основных операций. Основные виды: токарные станки (номер группы – 1), фрезерные (номер 6), сверлильные и расточные станки (номер 2), многоцелевое оборудование (номер 9). Эта цифра стоит первой в маркировке.
По степени автоматизации устанавливаются такие типы:
Производится классификация станков и по способу смены рабочего инструмента. В маркировке могут выделяться такие варианты:
Указанная маркировка свидетельствует о наличии устройства автоматической смены инструмента (АСИ). Помимо указанных модификаций, станки различаются по типу регулирования привода: шаговый, ступенчатый, плавно регулируемый.
Основные параметры
При выборе оборудования с ЧПУ основное внимание следует уделить таким параметрам:
В зависимости от назначения оборудования могут задаваться и другие важные параметры, которые необходимо учитывать при организации производства.
Принцип программирования
Работа станка с ЧПУ зависит от УП. Она может базироваться на следующих принципах программирования:
Программа на станок может загружаться в готовом виде с внешних носителей (дискеты, флеш-носители, магнитные ленты, перфоленты). Она помещается в оперативную память, карту памяти, жесткий диск или твердотельный накопитель.
Конструктивные особенности
Функционирование системы ЧПУ обеспечивают следующие основные узлы:
В качестве контроллеров могут служить промышленные готовые модели, встраиваемые устройства на основе микропроцессоров, программируемый контроллер логического типа, промышленный компьютер. Роль исполнительных механизмов исполняют сервоприводы и шаговые двигатели.
Виды станков с ЧПУ
К наиболее распространенному оборудованию с ЧПУ можно отнести фрезерные и токарные станки, а также многоцелевые агрегаты. Они выбираются с учетом того, какие работы планируется производить и в каких объемах.
Фрезерные станки
Фрезерные станки с ЧПУ могут использоваться только для фрезерования или с расширенным функционалом (сверление, раскрой листов, обработка под разным углом, формирование пазов и т. п.). Основные разновидности:
Оба типа станков могут иметь 1 или 2 шпинделя. Управление обеспечивается по 3–5 координатам. По способу управления различаются такие варианты: с позиционным, контурным, комбинированным управлением. Основные параметры станков: размеры рабочего стола, глубина фрезерования, мощность, скорость вращения шпинделя, тип передачи.
Среди конструктивных особенностей следует выделить наличие мощной станины, корпуса с ребрами жесткости, шпинделя с повышенной жесткостью для устранения вибраций, высокоточные направляющие рельсы. Для повышения производительности устанавливаются АСИ в виде шпиндельной головки револьверного типа или инструментального магазина. Выпускается большое количество разнообразных моделей для обработки дерева, металла, пластика и других материалов.
Токарные
На токарном станке с ЧПУ используются резцы со сменными пластинами. Инструмент крепится в резцедержателе, расположенном в узле суппорта. Для проведения разнообразных процессов часто применяются резцедержатели кассетного типа с возможностью закрепления до 12 разных резцов.
Наиболее популярные разновидности:
Конструктивными особенностями токарных станков с ЧПУ являются: вертикальная или наклонная компоновка, повышенная жесткость элементов, система АСИ.
Многоцелевые
Комплексная обработка деталей осуществляется на многоцелевых станках (обрабатывающих центрах) с ЧПУ. Для них применяются специальные смешанные УП. Станки обеспечивают такие операции: фрезерование, зенкерование, растачивание, раскрой, нарезание резьбы и фасок. Они могут относиться к сверлильно-расточной или токарно-шлифовальной группе.
Многоцелевые станки различаются по типам:
Среди конструктивных особенностей выделяются: наличие инструментальных магазинов для АСИ, поворотные столы для перемещения заготовки, приспособления для смены заготовок. Чаще всего применяются высокомоментные электродвигатели малой инерционности.
Мастер ЧПУ что это за должность?
Мастер или оператор станков с ЧПУ – это человек, работающий на данном оборудовании и обеспечивающий его обслуживание. Помимо него, необходим наладчик ЧПУ, который вводит и корректирует УП. Эти специальности могут совмещаться – мастер-наладчик.
Операторы имеют такие должностные обязанности: обслуживание станка, контроль процесса, проверка и испытание готовых изделий, устранение небольших неполадок, подналадка узлов, подготовка рабочего инструмента. Действует он на основании должностной инструкции, которая утверждается самим предприятием. Мастер может обслуживать одновременно несколько станков. Наладчик ЧПУ осуществляет следующие работы: разработку УП, ввод ее в станок и отработка, наладка оборудования на конкретные процессы.
Обучение операторов и наладчиков обеспечивается в колледжах (техникумах) или на специальных курсах по специальности «Технология машиностроения». Для того чтобы стать профессионалом, работник должен получить такие знания: строение и особенности станков с ЧПУ, технология обработки, основы программирования ЧПУ, принципы работы с компьютеризированными системами, признаки неисправностей оборудования с ЧПУ, особенности различных инструментов и материалов. При работе оператор обязан строго соблюдать технику безопасности.
Станки с ЧПУ (CNC) все активнее внедряются в производство. Они способны обеспечить высокую точность обработки деталей на больших скоростях. В то же время следует учитывать экономическую целесообразность их использования. На российском рынке предлагается множество высококачественных моделей и надо выбирать оптимальный вариант для конкретных условий.
Осуществление наладки станков с системой ЧПУ
Наладка станка с ЧПУ – завершающий этап настройки станочного прибора с числовым программным управлением для исправной бесперебойной работы.
Наладка токарного станка с ЧПУ – комплекс действий, направленных на приведение в работоспособное состояние станочного оборудования с числовым программным управлением. Наладка станков с системой ЧПУ – завершающий этап настройки прибора. После того, как она будет проведена, аппарат можно будет использовать в автоматическом или полуавтоматическом режиме. К наладочным действиям можно приступать в том случае, если программное обеспечение уже установлено.
Кто осуществляет наладку
Наладка станка с ЧПУ на обработку – сложная задача, выполнением которой занимается квалифицированные сотрудник, имеющий техническую подготовку.
Для успешной настройки станочного оборудования, наладчику ПУ требуется:
В обязанности наладчика входит программирование и запуск управляющих систем, а также проверка электроники и механики настраиваемых аппаратов в процессе эксплуатации. Он должен не только иметь теоретические знания о том, как настроить аппарат, но и обладать практическим опытом.
На должность наладчика обычно принимают людей с высшим образованием в области:
Наладчикам периодически необходимо проходить повышение квалификации. Это условие требуется в связи с периодическим обновлением станочных токарных приборов, их модернизацией, а также выпуском новых моделей.
Режимы работы ЧПУ
Осуществляя наладку управляющей программы и программного обеспечения, оператор агрегата использует режимы, чтобы выполнить корректировку работы станочного прибора. Выделяется несколько режимов, которые используются оператором:
Особенность наладки заключается в том, что ее невозможно выполнить профессионально, используя всего один режим. Оператору приходится пользоваться несколькими режимами одновременно или поэтапно, чтобы выполнить осуществить настройку станочного прибора для выполнения необходимой задачи.
Схема наладки
Настройка выполняется пошагово в несколько этапов. Последовательность этапов изменять запрещено, иначе задача будет выполнена неправильно. Выделяется шесть основных этапов наладки:
Следует учитывать, что даже опытный наладчик не может настроить металлорежущие устройства без необходимости внесения изменений. Этот процесс называется подналадка. Он представляет дополнительную регулировку с целью повышения качества обработки. Если станок настраивал профессионал, он обязательно проведет подналадку, и детально рассмотрит ошибки.
Установка инструмента
Первый этап наладки – установка инструментов. Но начинать с установки можно только после очистки комплектующих от пыли, стружки и других загрязнений компоненты оборудования. Для этого рекомендуется использовать:
Затем необходимо поместить заглушки в гнезда и отверстия с резьбой, использование которых не планируется. После этого следует убедиться, что винты находятся в исправном состоянии. Затягивая кулачки, нужно заблокировать вращение патрона. Это условие обеспечивается при помощи привода. Ключи, используемые для закрепления оборудования при установке, должны находиться в исправном состоянии.
Важно! При настройке рекомендуется использовать инструменты для усиления зажима. Они способны его перетянуть слишком сильно, в результате чего он придет в неисправное состояние.
Привязка инструмента
На втором этапе осуществляется привязка инструмента. Данная задача является одной из самых важных при наладке, которые выполняет оператор. От того, насколько правильно была понята теория, и не было ли допущено ошибок при привязке, зависит бесперебойная работа оборудования.
Привязка осуществляется с определением перемещений осей X и Z, по которым были зафиксированы вылеты. Для измерения используются не только программы, но и штангенциркуль. Рекомендуется использовать модель «колумбус». Также используются специальные датчики, позволяющие максимально точно определить вылеты. Предполагаемые значения вылетов вносятся в таблицу, после чего легче определить предполагаемую траекторию перемещения рабочего инструмента. Если она уже настроена, можно переходить к следующему этапу.
Определение нуля заготовки
Это значение определяется после того, как фрезерные станки будут привязаны. Оно укажет на зону поверхности заготовки, с которой начнется обработка. В большинстве случаев используется торцевая часть детали. Она имеет физическую поверхность, которой может коснуться инструмента. Если он не достает до заготовки, необходимо выбрать другую зону. Станок не переместит фрезу на нужно место автоматически, поэтому сделать это должен оператор.
Важно! Начинать обработку детали с холостым перемещением нельзя.
Для определения этого значения в наладочной системе числового программного управления предусмотрены две функции:
Выбор функции осуществляется в зависимости от того, планируется ли производить несколько идентичных деталей.
Ввод и вывод программ управления
Ввод и вывод управляющей программы – одно из самых простых действий при работе со станком с ЧПУ. Для выполнения этой задачи необходимо подключить фрезерный прибор к управляющему устройству. В качестве него может выступать:
Если используется компьютер или ноутбук, на него необходимо предварительно установить программу для станков. Указанные действия выполняются нажатием соответствующих клавиш. Они также могут быть подписаны на английском языке. Дополнительно после выбора задачи необходимо нажать клавишу «выполнить». Действия можно выполнять только при выключенном фрезерном станке.
Графический контроль за программой управления
Это действие необходимо в том случае, если ввод управляющей программы осуществлялся ручным способом, или в режиме корректировки вносилось большое количество изменений. Для включения графического контроля также предусмотрена специальная клавиша.
Данная функция позволяет следить за перемещениями фрезера, и фиксировать, по какой настроенной траектории он движется. Но она не берет во внимание коррекцию. Процесс обработки на станках выводится на экран, где за ним может наблюдать оператор. Эта особенность позволяет не только следить за работой фрезерных устройств, работающих с перебоями, но и исправных инструментальных приборов. Она позволяет свести к минимуму вероятность возникновения ошибки.
Важно! Перед запуском функции необходимо внести параметры заготовки, а также выставить значение нуля. Если этого не сделать, станок может выйти из строя, и ему потребуется ремонт.
Наладка в автоматическом режиме
Автоматический режим предполагает автономное движение инструмента, и контроль за ним покадрово. Если фрезерная обработка выполняется непрерывно, перемещать заготовку самостоятельно не нужно, но необходимо наблюдать за звуками. При малейшем изменении стандартного звука, следует нажать кнопку выключения. Для этого рекомендуется при управлении держать руку на клавише выключения. В противном случае будет нанесен вред заготовке, а станок может поломаться.
Программу не обязательно запускать с самого начала. Но она должна начинаться точкой смены инструмента. На большинстве управляющих программ не предусмотрена функция перезапуска. Запуск выполняется на компьютере или контроллере после выбора нужного кадра.