Оператор ЧПУ: что это за профессия, зарплата, особенности

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.

Принцип работы CNC

Функционирование ЧПУ станка осуществляется в следующей последовательности:

• Для начала программа по обработке деталей вводится в блок управления устройства.
• В нем осуществляется весь процесс обработки данных, он готовит все команды движения и посылает их в систему привода.
• Привод осуществляет контроль движения и скорость блоков изделия.
• Система обратной связи запоминает данные о местонахождении и скорости передвижения осей и направляет сигнал в блок управления.
• В БУС происходит сравнение сигналов обратной связи с начальными и если есть ошибки, то он их исправляет и направляет в механизм исполнения новые сигналы, чтобы скорректировать процесс.
• Пульт управления с экраном применяется для просмотра команд оператором.

Какие бывают разряды

Начинается доступ к станку со второго разряда, что входит в обязанности специалистов:

1. Специалисты второго разряда обрабатывают детали с простой конструкцией, обычно 12 – 14 квалитетам, специальное оборудование настроено для выполнение однотипной разновидности обработки. Как только специалисты оформляют второй разряд они могут перейти к оформлению втулок и винтов. В обязанности входит сверление отверстий (сквозного и глухого типов) диаметром не более 24 миллиметров. Из заготовок из прессованного профиля производятся детали крупных или средних габаритов.
2. Для специалистов третьего разряда предусмотрены обязанности изготовления деталей среднего и высокого уровня сложности. Металлические детали по 8 – 11 квалитетам. При этом станок настроен уже на изготовление нескольких разновидностей деталей, для которых потребуются три и более инструментов обработки. Сотрудникам может быть назначена токарная обработка наружных контуров, заказ фрезеровочных работ или нарезание резьбы. Разрешается выполнение отверстий более 24 миллиметров в диаметре. Может потребоваться обработка с применением карусельного станка.
3. Для сотрудников четвёртого разряда достаётся повышенный уровень сложности производства деталей по 7 – 10 квалитетам. У данного специалиста достаточно опыта и знаний, чтобы управлять несколькими станками. Возможно, ему доверят обслуживание многоцелевого станка, а также роботизацию техники. Специалист четвёртого разряда получает токарную работу, окончательно обрабатывает детали, которые достаточно сложны по своему геометрическому строению. Занимается обработкой крупных деталей (корпуса турбин и компрессоров, поясов, балок, носков крыльев и так далее).
4. Специалисты с высшим разрядом — пятым, ведут работы по 6 – 7 квалитетам на станках специально настроенных для производства сложных деталей. На таких станках необходима периодическая перестановка либо монтаж систем крепления.

Работа сложная и требует ясного ума, поэтому специалистам требуется постоянное подтверждение квалификации, так же для спецов регулярно открывают курсы повышения квалификации. По правилам, специалист должен по очереди получить каждый разряд, каждый новый разряд получается постепенно. Даже если специалист второго разряда выполнял работу доступную только на четвёртом разряде, чтобы получить соответствующий разряд, он должен сначала получить третий.

Но стоит так же ответить, если при курсах повышения квалификации мастер не сдал на квалификацию, старую у него не отнимают, через какое-то время он может попробовать ещё раз.

Что такое NC CNC?

CNC или Computer numerical control — одно из направлений в разработке устройств разного назначения, которое базируется на применении электронных аппаратов в системе управления. В России оно известно как числовое программное управление (ЧПУ).

ЧПУ является компьютеризированным комплексом, который управляет рабочими элементами устройства и контролирует выполнение задач. Любые движения таких элементов задаются управляющей программой для этого станка. Она формируется из команд, которые записаны на языке программирования устройства.

Компьютер сохраняет управляющую программу, и оператор всегда может ее использовать для выполнения определенной функции.

Справка : Система CNC расширяет возможности ранее применяемой системы NC. Ее основа — микроконтроллеры, логические контроллеры, а также компьютеры, основанные на микропроцессорах.

Основные обязанности

Оператор ЧПУ — что это за профессия? Рассмотрим подробно специфику работы.

В обязанности оператора входит контроль за производственным процессом:

• измерение получаемых деталей согласно чертежам;
• манипуляции с механизмами подачи заготовок и выгрузки;
• ведение документации готовой продукции и брака;
• выявление сбоев оборудования и вызов технических служб для их устранения;
• участие в написании управляющих программ (для более опытных сотрудников);
• выполнение других задач руководства, связанных с производственным процессом.

Основные обязанности одинаковы для всех типов производств. Но имеются отличия по отраслям. Например, на металлообработке и деревообработке будут немного отличаться обязанности оператора ЧПУ. Что это за профессия? Опишем общие процессы обработки заготовок:

1. Подготовка управляющей программы.
2. Подбор инструмента.
3. Геометрическая привязка инструмента непосредственно в рабочей зоне.
4. Замер параметров готовой детали.

В процессе обработки специалист следит за нормальным ходом фрезы и при необходимости останавливает процесс, чтобы очистить поверхность от застрявшей стружки или для замены изношенного инструмента. Не исключены и ошибки программирования, которые и должен заметить вовремя оператор станка.

Классификация современных систем управления ЧПУ для станков

Международная классификация предусматривает следующие классификацию станков ЧПУ:

• NC (Numerical Control). Особенности этой системы заключаются в применении в качестве программного носителя перфоленты или магнитной ленты, из-за чего невозможно внести изменения в программу, так как все алгоритмы работы внедрены аппаратно.
• SNC (Stored Numerical Control). Эта система сохраняет функции класса NC, но отличается большим размером памяти, что позволяет сохранить программу в электронном аппарате.
• CNC (Computer Numeral Control). Основа этого класса Микро-ЭВМ, которая запрограммирована на выполнение работы ЧПУ. Ее особенность состоит в возможности изменения и корректирования в момент работы как УП обработки детали, так и программ работы самой системы для максимального учета особенностей определенного станка.
• DNC (Direct Numeral Control). Управляет устройствами в составе ГПС, автоматизированными частями. Системы этого класса управляются от ЭВМ верхнего уровня.
• HNC (Handled Numerical Control). Оперативная система, которая позволяет ввести УП на рабочем месте с пульта.
• PCNC (Personal Computer Numerical Control). Это симбиоз ПК и УЧПУ, обладающий большими возможностями и имеющий открытую архитектуру.

Подсистема управления ЧПУ

Центральная часть системы ЧПУ — подсистема управления. Она способна читать управляющую программу и отдавать команды разным аппаратам станка на выполнение определенного вида работ. Также она взаимодействует с человеком и позволяет оператору контролировать обработку.

Открытая

Открытые системы управления имеют аппаратную начинку, которая почти такая же, как и у домашнего компьютера. Их достоинство заключается в доступности и дешевизне электронных элементов, многие из которых можно купить в простом компьютерном магазине. Но надежность таких систем ниже, чем у закрытых.

Закрытая

Закрытые системы управления имеют свои алгоритмы и цикл работы, а также свою логику. У таких систем есть одно важное достоинство: они обладают высокой надежностью, так как все их элементы прошли тестирование на совместимость. Минус системы в том, что невозможно самостоятельно обновить систему ПО и редактировать ее настройки.

Сколько можно заработать оператором ЧПУ

Доход оператора зависит от опыта и разряда специалиста. Специалистам без опыта сразу присваивается второй разряд (базовый). После пятого разряда у специалиста остаётся карьерный рост до начальников участков и мастеров смены.

Если посмотреть вакансии, то можно посчитать среднюю зарплату специалистов в Москве — это 50 000 рублей в месяц. При этом минимальная предложенная зарплата по вакансиям составляет 45 000 рублей, а максимальная 65 000 рублей.

Согласно же статистике операторы ЧПУ в Москве получат от 30 000 рублей, максимальная заработная плата может превышать 70 000 рублей в месяц. Для узких специалистов, которые работают со станками определённой марки зарплата выше (от 70 000 до 100 000 рублей).

Исполнительный механизм

Исполнительный механизм изделия включает в себя рабочий стол и шпиндель. Стол управляется передвижением осей X и Y, а шпиндель осью Z. Подсистема состоит из набора двигателей и винтов, которые нужны для выполнения команд, поступающих из подсистемы.

Ходовой винт является важным элементом исполнительной подсистемы. По сравнению с устройствами, имеющими ручное управление, они имеют высокую точность, что минимизирует трение, появляющееся при движении исполнительного элемента и почти исключающее появление люфтов.

Двигатели — еще один важный элемент подсистемы. Особенности конструкции станка с ЧПУ предусматривают серводвигатели и шаговые электрические двигатели. Последние служат для образования электрических сигналов в дискретное механическое движение.

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.

• 30 августа 2020
• 12150

Подсистема обратной связи

Главные элементы подсистемы обратной связи — датчики, функционирующие как измерительная система. Они контролируют положение и скорость работы ножа. Блок управления принимает сигналы и создает новые, основываясь на исчислении разницы между настоящими и заданными параметрами.

Справка : Главная задача системы обратной связи заключается в обеспечении УС информацией о настоящем положении исполнительного элемента устройства и о скорости, с которой функционируют двигатели.

Какие бывают системы программного управления станками ЧПУ?

Устройства с ЧПУ отличаются между собой системой программного управления. Производятся устройства с двумя видами управления — позиционным и контурным.

Позиционное управление отличается от второго тем, что движение рабочих элементов осуществляется в заданной точке, при этом направление движения не задается. В итоге система устройства с ЧПУ автоматически будет искать короткий путь между точками.

Для устройств с ЧПУ контурного управления рабочие элементы перемещаются по определенной траектории и с определенной скоростью. Так, достигаются нужные характеристики обрабатываемого контура.

Какая из этих систем лучше, сказать нельзя. Ведь чтобы обработать сложную фасонную поверхность, нужно использовать контурную систему с ЧПУ, а чтобы просверлить или развернуть ее, идеально подойдет изделие с позиционным управлением.

Также существует адаптивное программное управление. Оно позволяет в автоматическом режиме приспособить изделие к меняющимся условиям технологической обрабатывающей системы.

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.