Что такое станок фото: разновидности станков и системы привода (150 фото)

Введение

Станки с ЧПУ (числовым программным управлением) – это автоматизированные станки-роботы, которые могут производить операции по заданной программе без непосредственного участия человека. Такие станки являются важной частью современной автоматизации, применение которой необходимо для сохранения рентабельности и получения прибыли предприятиями, так как является важным условием обеспечения качества и скорости производства.

В этой статье мы рассказываем о том, какие бывают станки с ЧПУ, приводим классификацию их видов и описываем возможности.

Источник: Spectron Manufacturing

Станок с ЧПУ – это сложная программно-аппаратная система, которая может преобразовать блок сырьевого (исходного) материала в сложную деталь для дальнейшего использования в более крупном механизме или машине.

Содержание

  

Что такое станок с ЧПУ и как он работает?

Фрезерный станок с ЧПУ, фото: etsy.com

 

Самыми простыми словами станок с ЧПУ – это станок с компьютерным управлением.

Аббревиатура ЧПУ обозначает числовое программное (компьютерное) управление. В ЧПУ-станке обрабатывающий инструмент и заготовка исходного материала управляются с помощью компьютерной программы.

Полный процесс обработки с ЧПУ зависит от CAD и CAM. CAD означает автоматизированное проектирование, а слово CAM — автоматизированное производство.

С помощью CAD-программы создается трехмерный дизайн объекта, который станок должен изготовить, и с помощью CAM-программы эта виртуальная модель превращается в реальный трехмерный объект.

Современные станки с ЧПУ отличаются высокой точностью воспроизведения и могут значительно сократить сроки поставок.

Обычно, когда речь заходит о станках с ЧПУ, имеются в виду станки используемые в сфере промышленного производства. Эти машины создают вещи которые мы используем каждый день. Примеры станков с ЧПУ многочисленны — сюда входят фрезеры, лазерные резаки, граверы, станки электроэрозионной резки, токарные станки, плазмотроны, водорезы и многие другие.

Гидроабразивный станок (водорез) с ЧПУ, фото: r-gar.net

 

Формально в их число входят и 3D-принтеры, но аддитивное и экстрактивное производство принято разделять, потому — когда мы говорим о станках с ЧПУ, то имеем в виду механизмы, создающие деталь вычитанием лишнего материала из заготовки, а не добавлением нового. Экстрактивные процессы в производстве принято называть механической обработкой, сокращенно — механобработкой.

Наряду с 3D-печатью обработка на станке с ЧПУ является наиболее распространенным методом для создания прототипов из файла цифрового программного обеспечения.

Подобно 3D-печати, ЧПУ использует цифровые модели объектов из файла Computer Aided Manufacturing (CAM) или Computer Aided Design (CAD). Станок с ЧПУ работает, как робот, которому необходимо предоставить инструкции, которые он анализирует и выполняет.

Сначала создается двухмерная или трехмерная цифровая модель будущего объекта  из файла CAD (автоматизированное проектирование), затем кодируется компьютерная программа, которую станок с ЧПУ сможет понять.

 

Источник: CAD-CAM Software

 

Когда код загружен, оператор станка выполняет тест, чтобы убедиться что в коде нет ошибок. Этот процесс известен как «пневматический подвод инструмента». Выполнение этой процедуры имеет большое значение, поскольку любая ошибка, которая теоретически может снизить скорость или точность обработки заготовки, будет обнаружена и исправлена.

Как только отладка завершена, программа вводится в постпроцессор, который преобразует ее в G-код (код, понятный машине — набор инструкций). G-код управляет всеми параметрами производимой операции, такими как координация, скорость подачи, местоположение и скорость инструмента.

Основные компоненты станков с ЧПУ

Фото: Компонеты ЧПУ, all3dp.com

 

Любой станок с ЧПУ, по существу, состоит из следующих компонентов:

• Программа обработки деталей. Программа обработки деталей представляет собой серию закодированных инструкций, необходимых для изготовления объекта. Программа управляет движением станка и включением/выключением вспомогательных функций, таких как вращение валика и подача охлаждающей жидкости. Закодированные инструкции состоят из букв, цифр и символов.
• Устройство для ввода данных. Устройство для ввода данных является средством ввода программы обработки детали в систему управления ЧПУ. Три наиболее часто используемых устройства ввода данных — это устройство ввода с перфоленты, устройство для считывания с магнитной ленты и компьютер при помощи стандартного интерфейса последовательной передачи данных (порт RS-232-C).
• Устройство управления станком. Блок управления станком (MCU) является сердцем системы ЧПУ. Он используется для выполнения следующих функций:
  • Чтение закодированных инструкций.
  • Расшифровка закодированных инструкций.
  • Реализация интерполяций (линейных, круговых и спиральных) для генерации команд перемещения по осям.
  • Передача команд движения оси в схемы усилителя для управления механизмами оси.
  • Получение сигналов обратной связи положения и скорости для каждого привода оси .
  • Реализация вспомогательных функций управления, таких как включение / выключение подачи охлаждающей жидкости, смена инструмента и т. д.
• Механизм привода. Механизм привода состоит из схем усилителя, приводных двигателей и шарико-винтовых передач. Основной блок управления подает управляющие сигналы (положение и скорость) каждой оси в цепи усилителя. Сигналы управления усиливаются для приведения в действие приводных двигателей, которые, в свою очередь, вращают шарико-винтовые передачи для правильного расположения стола станка.
• Машина-орудие. Числовое программное управление регулирует различные типы станков. Станок как правило имеет подвижный стол или рабочую голову с инструментом, положение которых друг относительно друга управляется по осям X и Y в плоскости и по оси Z по вертикали.
• Система обратной связи. Система обратной связи также называется измерительной системой. Она использует датчики положения и скорости для постоянного мониторинга положения, в котором находится режущий инструмент в конкретный момент обработки. Главный блок управления использует разницу между исходными сигналами и сигналами обратной связи для генерации управляющих сигналов, чтобы исправить ошибки положения и скорости.

Источник: Mechanical Engineering

  

Основные типы станков с ЧПУ

Станки с ЧПУ обычно подразделяются по способам обработки материала.

• Сверлильные устройства: работают путем вращения и перемещения сверла вокруг и в контакте с блоком исходного материала.
• Токарные станки: в противоположность сверлильным устройствам, токарные станки вращают блок сырьевого материала против головки бура.
• Фрезерные станки: предусматривают использование вращающихся режущих инструментов для удаления материала из заготовки.
• Электрическая и химическая обработка. Существует ряд новых технологий, в которых используются специальные методы резки материала. Примерами являются электронно-лучевая обработка, электрохимическая обработка, электроэрозионная обработка (EDM), фотохимическая обработка и ультразвуковая обработка.
• Другие режущие инструменты. Существует ряд других новых технологий, в которых для обработки заготовки используются различные материалы. Примеры включают станки для лазерной резки, машины для кислородной резки, станки для плазменной резки и машины водоструйной резки.

Станки с числовым программным управлением могут работать практически с любым сырьем: алюминий, латунь, медь, сталь, титан, дерево, стекловолокно, пластмассы, полипропилен.

Классификация станков с ЧПУ по типу движения

ЧПУ-станки с точечным типом движения

Сверлильный станок с ЧПУ, фото: geetajam.com

 

Для некоторых станков (например, сверлильных, буровых, гайкорезных) необходимо, чтобы режущий инструмент и обрабатываемая деталь были размещены относительно друг друга в определенных зафиксированных позициях, в которых они должны оставаться, пока резак выполняет свою работу. Эти станки известны как машины с позиционной обработкой, а аппаратура контроля, которая регулирует работу станка, осуществляет управление по принципу “от точки к точке”.

Скорости подачи не нужно программировать. В этих станках каждая ось приводится в движение отдельно. В системе движения «от точки к точке» информация о размерах, которая должна передаваться станку, будет представлять собой последовательность требуемых положений двух шпинделей.

 

Пример работы станка с с точечным типом движения:

ЧПУ-станки с контурным типом движения

Станок с ЧПУ с контурным типом движения — фрезерный. Фото: 3dcncafrica.com

Другой тип ЧПУ-станков подразумевает движение заготовки относительно режущего инструмента во время обработки. Эти станки включают фрезеровальные, фрезерно-модельные станки и т. д. и известны как станки с контурным типом движения, по-английски так и называются — CNC router, буквально — “ЧПУ-маршрутизатор”, что говорит о том, что маршрут инструмента в них полностью задается программой. Механизм регулирования, необходимый для их управления, называется устройством контурного управления.

Устройство и принцип работы станков с ЧПУ, основы

Увеличение объемов производства требует автоматизации процессов, ведь с помощью этого экономится немало времени и ресурсов. Сегодня подробно разберем устройство и принцип работы станков с ЧПУ — одной из главных составляющих автоматизированного производства. О станках с ЧПУ и их работе читайте в этой статье.

 

 

Источник: mehanoobrabotka-zakazat.ru 

 

Что такое станок с ЧПУ 

Источник: traupmann-cnc.at

Станки с ЧПУ — это станки с компьютерным управлением. До ЧПУ станки управлялись вручную механиками. С помощью ЧПУ компьютер управляет сервоприводами, которые приводят машину в действие.Таким образом, постоянного человеческого внимания не требуется, хотя для запуска станков все же необходимы операторы. 

Источник: youtube.com

ЧПУ — это аббревиатура для термина “числовое программное управление”. В основе этого понятия — управление станком с помощью компьютера. Такие устройства являются своего рода роботами. 

Источник: 3erp.com

ЧПУ обработка — это производственный процесс, в котором изготовление деталей происходит под управлением компьютерных программ. Ранее станки работали на основе гидравлической системы, которая обеспечивала производство одинаковых деталей по шаблону. Сейчас же программы могут контролировать все, от движений обрабатывающего центра до скорости шпинделя, включения/выключения охладителя и прочих функций. Применение в станках ЧПУ значительно облегчает задачу массового производства деталей. 

Существуют различные виды устройств с ЧПУ, включая 3D-принтеры, фрезерные и лазерные станки, машины для водоструйной и электроэрозионной обработки, электронные разрядные станки, маршрутизаторы с ЧПУ и т. д. Далее мы детально разберем, как работают станки с ЧПУ. 

Источник: cnctrianglestudio.com

Программисты ЧПУ пишут программы обработки деталей, используя специальный язык программирования G-Code. Программа обработки детали создается либо посредством написания кода с нуля, либо с помощью специального ПО — CAM, которое преобразовывает чертеж детали, созданный в программах CAD, в G-код. 

Источник: roboticsandautomationnews.com

В течение длительного времени станки с ЧПУ использовались только в промышленности, из-за их высокой стоимости. Сегодня же на рынке представлено множество станков в доступном ценовом диапазоне, что позволяет как профессионалам, так и любителям обзавестись станком с ЧПУ для личных целей. 

  

Основные составляющие станка ЧПУ 

Источник: top3dshop.ru

Устройства ввода данных: используются для ввода программы обработки детали на станке. Существует три самых часто используемых вида устройств ввода: считыватель перфоленты, считыватель магнитных лент и компьютер, работающих через порт RS-232-C. 

Источник: youtube.com

Блок управления станком (БУС) — это сердце станка с ЧПУ. Он выполняет все управление станка. Среди функций БУСа следующие:

• Чтение кодовых инструкций, вводимых в БУС;
• Расшифровка кодовых инструкций;
• Интерполяция (линейная, круговая и спиральная) для генерации команд движения оси;
• Передача команд движения оси в схемы усилителя, для управления механизмами оси;
• Получение сигналов обратной связи о положении и скорости каждой оси привода;
• Вспомогательные функции управления, такие как включение / выключение охладителя или шпинделя и смена инструмента.

Источник: haascnc.com

Исполнительный механизм: станок с ЧПУ зачастую имеет подвижный стол и шпиндель, для контроля положения и скорости. Стол станка управляется в направлении осей X и Y, а шпиндель — в направлении оси Z.

Источник: ittechreviewer.com

Система привода: состоит из схем усилителя, приводных двигателей и ШВП (шарико-винтового подшипника). Блок управления станком подает сигналы схемам усилителя о положении и скорости движения каждой оси. Затем сигналы управления усиливаются, чтобы привести в действие двигатели привода, которые вращают ШВП, чтобы настроить нужное расположение рабочего стола.

Источник: banggood.com

Система обратной связи: состоит из преобразователей, или датчиков. Ее также называют измерительной системой. Датчики непрерывно контролируют положение и скорость режущего инструмента. БУС принимает сигналы от этих преобразователей и использует разницу между исходными сигналами и сигналами обратной связи для генерации новых сигналов, с целью коррекции положения и скорости.

Пульт управления: на дисплее отображаются программы, команды и другие необходимые данные станка с ЧПУ. Может быть перемещен в удобное для оператора положение.

Источник: rilesa.com

На фото ниже — структурная схема станка:

  

Как работает ЧПУ станок

Источник: 3dspectratech.com

• Сначала программа обработки детали вводится в блок управления станка;
• В БУС происходит весь процесс обработки данных, он подготавливает все команды движения и отправляет их в систему привода;
• Привод контролирует движение и скорость блоков станка;
• Система обратной связи фиксирует данные о положении и скорости движения осей и отправляет сигнал в БУС;
• В блоке управления сигналы обратной связи сравниваются с исходными, если есть ошибки — он исправляет их и отправляет в исполнительный механизм новые сигналы для корректировки процесса;
• Пульт управления с дисплеем используется для просмотра оператором команд, программ и других важных данных. 

Основы работы на станках с ЧПУ 

Источник: pinterest.com/

Процесс создания детали достаточно прост и состоит из следующих этапов:

Дизайн детали 

С помощью программного обеспечения CAD создается 2D или 3D модель детали, которую вы хотите сделать. CAD — система автоматизированного проектирования, в которой можно указывать точные размеры детали.

Источник: archive.vectric.com

Программирование для ЧПУ

С помощью программного обеспечения CAM модель детали преобразовывается в g-код. 

Настройка станка

Этот этап предусматривает несколько шагов:

1. Предстартовый. Перед запуском станка убедитесь, что масло и охлаждающая жидкость заполнены по максимуму. Обратитесь к инструкции, если вы не знаете, как это сделать. 
2. Убедитесь, что в рабочей зоне нет посторонних предметов. 
3. Если станку требуется подача воздуха, убедитесь, что компрессор включен и давление соответствует требованиям, указанным в инструкции.
4. Пуск / Домой. Подключите станок к питанию и запустите. Главный выключатель обычно расположен в задней части устройства, кнопка питания — в левом верхнем углу на панели управления.
5. Загрузите все инструменты в карусель в том порядке, который указан в списке программы ЧПУ. Для станков с одним инструментом — установите в шпиндель фрезу.
6. Установите деталь в тиски или закрепите на столе, зафиксируйте.
7. Установите показатель коррекции на длину инструмента. Переместите инструменты к верхней части детали в порядке, указанном в программе ЧПУ, и затем установите показатели коррекции.
8. Установите коррекцию осей X и Y. После того, как тиски или другие детали будут правильно установлены, настройте коррекцию на установку заготовки (нулевой позиции), чтобы найти начальную точку X и Y детали.
9. Загрузите программу ЧПУ в систему управления станком с помощью USB-накопителя.

Источник: planet-cnc.com

Изготовление детали

После того, как станок настроен, можно начинать процесс производства. Здесь также предусмотрены несколько шагов:

1. Пробный прогон. Запустите программу в воздухе, на высоте около 5 см от детали.
2. Запустите программу. Обратите внимание, чтобы не было сообщений об ошибках.

Что это такое станок ЧПУ: как расшифровывается

25.03.2020

1. Целесообразность применения
2. Особенности станков с ЧПУ: что это такое, в чем проявляются
3. Классификация станков с программным управлением: их характеристика и обозначения
4. Основные параметры
5. Принцип программирования
6. Станки фрезерные с ЧПУ
7. Как работает ЧПУ-станок токарного типа
8. Устройство станка ЧПУ многоцелевого типа
9. Что делают на станках с ЧПУ: сферы применения
10. Преимущества
11. Проблемы
12. Действия наладчика и оператора

Выбирая оборудование для проведения фрезерных, токарных и других подобных работ, каждое предприятие стремится найти максимально надежную, производительную, удобную модель. Стремясь облегчить эти поиски, подробно рассмотрим, что такое ЧПУ-станок: как он устроен, по каким принципам программируется и функционирует, каких видов может быть и так далее. Максимум информации – чтобы вам было проще определиться и решить, вкладываться в такую технику или нет.

Сразу отметим: сегодня они востребованы, причем во всех основных отраслях. На них проводят металлообработку, вытачивая детали с особой точностью (даже если у заготовок сложная поверхность), изготавливают предметы мебели и деревянные панно, макеты, сувениры, игрушки из пластиков и многое другое. Активно используют их преимущества, в том числе и высокую производительность.

Отдельно скажем, как расшифровываются ЧПУ-станки: аббревиатура означает Числовое Программное Управление, то есть компьютеризированную систему, задающую условия нормального функционирования стола, суппорта, шпинделя в течение технологического процесса. Контроль осуществляется за счет специальных и своевременно поданных команд – кодов G и M-типа.

В результате 1 единица такого оборудования так же эффективна, как 5-6 обычных. Оператору остается только включить нужную схему, наладить ее и проследить за ее выполнением – ему необязательно быть квалифицированным токарем или фрезеровщиком.

Необходимо учитывать, что это сравнительно дорогостоящая техника. В условиях современного производства станок с числовым программным управлением выгодно покупать и эксплуатировать в следующих ситуациях:

• Изготавливаемые детали используются в особенно ответственных случаях – запчасти для авиатехники и транспорта, элементы медицинских аппаратов, лопатки или валы турбин для ГЭС.
• Выпускаемые заготовки отличаются сложностью поверхности, подразумевающей проведение целого ряда технологических операций в процессе механической обработки.
• Планируется, что изделия будут выходить регулярными и крупносерийными партиями.
• Актуально особо точное исполнение – в рамках одного из 6 первых квалитетов по допуску. Отклонения в этом случае устанавливает дискретный шаг привода, составляющий до 3 мкм.
• Существует вероятность внесения незначительных конструктивных изменений по ходу изготовления детали – путем корректировки программы с операторского пульта.

Возможности такого оборудования довольно широки, сферы применения тоже, поэтому и классификация достаточно разнообразна. Но практически все модели, вне зависимости от конструкции, обладают следующими отличительными характеристиками:

• Сравнительно мощный привод – может быть постоянного тока, с бесступенчатой регулировкой шпинделя, или переменного, трехфазный, с частотой вращения до 2000 об/мин, но обязательно от 20 до 40 кВт.
• Независимая установка и коррекция каждой из двух координат, в результате чего рабочие органы способны перемещаться по самым сложным траекториям, зачастую даже невозможным для других методов контроля.
• Повышенная жесткость конфигурации при прецизионной (или высокой) точности обработки заготовки.
• Скорость установочных передвижений суппорта 4,8-10 об/мин, что минимизирует время холостого хода.
• Широчайшие рамки регулировки подачи бесступенчатого привода – с изменением до 1200-10000 раз (с 1 до 1200 или даже до 10000 об/мин). Благодаря этому не проблема настроить оптимальный режим выпуска любой детали.
• Развитые и многофункциональные инструментальные системы – от 12 органов.

Маркировка выпускаемых моделей осуществляется с помощью букв и цифр. Они и формируют артикул, который отражает назначение оборудования, степень его автоматизации, класс его точности. Разделение ведется по нескольким глобальным признакам – рассмотрим каждый из них подробнее.

Технологические группы

По характеру выполняемых операций (основных) могут быть:

• фрезерные и сверлильно-расточные – сравнительно универсальные, также обеспечивающие зенкерование;
• токарные – для создания резьбовых соединений и сверления, для патронных и центровых, а также сложных деталей;
• зубообрабатывающие – для обеспечения необходимой геометрии шестеренок и подобных им элементов;
• шлифовальные – для зачистки и выравнивания поверхностей;
• многоцелевые – для комплексной обработки без перебазирования заготовки.

Каждой группе присваивается свой номер – обращайте внимание на первую цифру в артикуле станка ЧПУ, эта расшифровка помогает сразу сориентироваться.

Степень автоматизации

Все модели также подразделяют по следующим параметрам управляющей системы:

• назначение – с позиционным, непрерывным, прямоугольным, смешанным методом контроля;
• вариант привода – со ступенчатым, шаговым или регулируемым двигателем;
• характер загрузки программного обеспечения – с установкой через диск, ленту (перфорированную или магнитную), flash-носитель;
• количество одновременно управляемых координат и допустимые погрешности при их введении.

В артикуле степень автоматизированности указана в конце – как Ф с номером (или буквой). Разберемся, что означает ЧПУ-станок со следующей маркировкой после Ф:

1 – с цифровой индикацией и данными, набираемыми на клавиатуре – для одного перемещения за кадр;

2 – с позиционным (для сверлильно-расточных) или прямоугольным (для фрезерных или токарных) методом контроля;

3 – с непрерывным или контурным управлением, для обработки особенно сложных деталей;

4 – с многооперационным оперированием, сочетающим вышеперечисленные возможности;

Ц – циклическая, отличающаяся дешевизной и простотой алгоритма, но весьма удобная для серийного выпуска однотипных заготовок.

Помимо этого, в маркировке также есть индексы АСИ, то есть устройств АвтоСмены Инструмента:

• Р – посредством поворота головки револьверного типа;
• М – из «магазина» – специально предназначенного барабана.

В артикуле эти литеры стоят перед ФN.

Взглянем, что такое станок с ЧПУ с точки зрения производства. Его ключевые характеристики зависят от того, к какой технологической группе он относится:

• для фрезерной это ширина поверхности рабочего стола;
• для сверлильно-расточной – максимально возможные диаметры сверла и шпинделя;
• для токарной – наибольшее из поддерживаемых сечение отверстия.

Любая модель рассматриваемого оборудования состоит из следующих функциональных узлов:

• память – постоянная и оперативная;
• шкаф, оснащенный операторским пультом;
• дисплей, на котором показываются результаты;
• контроллер – прибор, обрабатывающий введенные данные и отвечающий за функционирование приводов.

Все вместе они обеспечивают правильное выполнение команд, каждую из которых необходимо корректно составить. Сделать это можно одним из трех способов:

1. Вручную – технолог вводит числовые комбинации и таким образом задает все координаты для перемещения инструментов. Не самый удобный вариант, ведь для его реализации даже у опытного специалиста, знающего, как работать на станке с ЧПУ, уйдет много времени и сил, а выпускать удастся лишь простейшие детали.
2. С пульта оперативной системы – наладчик использует джойстик и сенсорный экран, в том числе и в диалоговом режиме (если оборудование довольно современное и у него есть эта опция). Уже более подходящий метод, также и потому, что команды можно протестировать и откорректировать.
3. С помощью САМ и САПР – запись происходит в несколько этапов, проводится сравнительно большое количество операций, зато в результате можно придумать эффективный алгоритм выпуска даже самого сложного элемента, а в дальнейшем видоизменять его для производства других деталей.

Вот как настроить ЧПУ-станок в последнем случае:

• Создать электронный чертеж заготовки в AutoCAD, Компасе, Solid или другом профильном графическом редакторе.
• Преобразовать получившийся файл в подходящий формат (HPGL, DXF, Gerber, Exeilon) и загрузить его в САМ (в качестве наиболее используемых CorelDraw, SheetCam, MeshCam, Kcam). После данного импорта задать траектории движения инструментов, введя числа, выбрав варианты обработки, присвоив значения соответствующим органам машины. Проконтролировать правильность визуализации (происходит параллельно).
• Сделать промежуточный Cl-файл, загрузить его в паспорт (постпроцессор), получить программу управления с G- и М- кодами.

Понятно, что создавать такое ПО сможет непростой токарь.

Очень популярны, предназначены не только для резки заготовок любой формы (и простой плоской, и сложной пространственной), но и для раскройки металлических листов, для выборки пазов, для загибания углов. Могут содержать до 300 инструментов в одном магазине. Также отличаются обширной классификацией.

По расположению шпинделя выделяют:

• вертикальные – вал устанавливается перпендикулярно столу и позволяет проводить обработку с одной стороны детали;
• горизонтальные – фиксация уже параллельная, что делает возможным многостороннее выполнение технических операций.

По конструкции модель бывает консольной и нет, с одним или несколькими деталями, с контролем по 2,3 и более координатам одновременно.

Теперь о том, что значит станок ЧПУ с точки зрения управления – по характеру команд фрезерный может быть:

• позиционным – для сверлильных работ;
• контурным – ориентированным на криволинейные поверхности сложной формы;
• смешанным (комбинированным) – для комплексных задач.

Конструктивные особенности

Сравнительно мощные корпус и станина – за счет ребер жесткости, также обеспечивающих повышенные показатели прочности шпинделя. В комплектацию таких устройств входят точные винты и рельсы – для быстрого перемещения инструментов по горизонтали.

Все это обеспечивает одинаково хорошее качество выполнения технических операций как при попутном, так и при встречном направлении движения.

То, что можно сделать на ЧПУ станке, зависит от конкретной его модели, а их в номенклатуре фрезерной группы сразу несколько сотен. Есть габаритные варианты, длина рабочего стола которых превышает 10 м. Или наоборот – миниатюрные, предназначенные для мелкосерийного производства и частных мастерских, выпускающих типовые заготовки из металла и пластика, дерева и других материалов. Обычно они маломощные (до 750 Вт), но все равно сравнительно надежные, оснащенные сервоприводом, поворотные во всех угловых направлениях, регулируемые по высоте. Естественно, в их базовую комплектацию также входит ПО для контроля, которое можно загрузить, подключив оборудование к персональному компьютеру.

Его основной орган – резец со сменными пластинами, зафиксированный в держателе, который может быть кассетным и совершенно точно является важной частью суппорт-узла, вместе с поворотной плитой и салазками. Деталь крепится в патроне, который расположен на вращающемся валу, приводные механизмы заставляют перемещаться инструменты (до 12 сразу), со скоростью вспомогательного хода выше, чем основного.

Классификация по характеру выполняемых задач

• центровые – для точения фасонных поверхностей, цилиндрических и конических заготовок;
• патронные – для зенкерования, создания резьбы, обтачивания под фланцы, диски, шестерни и втулки, как внешних, так и внутренних плоскостей;
• универсальные – эти виды станков с ЧПУ могут выполнять все технологические операции, актуальные для двух предыдущих типов;
• карусельные – для крупногабаритных и неправильных по своей форме элементов; бывают одностоечными (рассчитаны на диаметры до 2 м) и двухстоечными (для сечений до 15 м).

Конструктивные характеристики

Их компоновка обычно либо вертикальная, либо с крутым наклоном, благодаря чему из функциональной зоны проще удалить стружку. Сравнительно компактны, к ним не проблема подключить почти любое автозагрузочное устройство.

Несущие конструкции отличаются повышенной жесткостью, достижимой утолщением металла и введением дополнительных ребер. Оснащены сменными магазинами для инструментов и/или револьверными головками, устанавливаемыми на позицию держателя.

Это настоящие центры, выполняющие комплексную обработку заготовки (без перебазирования) и оборудованные комбинированными системами ПО. Они предназначены для нарезки фасок и резьбы, зенкерования, расточки, раскроя, фрезерования. Подходят для действий как с плоскими поверхностями, так и со сложными криволинейными формами.

Конструктивные особенности

Зачастую укомплектованные сменными магазинами, делающими доступной предварительную настройку инструментов. Обычно обладают поворотными столами, нужными для перемещения детали, а также переналаживаемыми вспомогательными устройствами-спутниками.

Принцип работы станков с ЧПУ многоцелевого типа базируется на универсальности операций, которая возможна благодаря высокомоментному, но малоинерционному двигателю с хорошим быстродействием. Даже на небольших частотах он развивает крутящий момент до серьезных величин, что позволяет обеспечить производительность труда.

По вариантам компоновки могут быть:

• вертикальные – с головкой шпинделя, способной двигаться вдоль обеих осей; на них техпроцессы можно проводить с 2-5 сторон;
• горизонтальные – для элементов больших габаритов, закрепленных на столе; действуют только в одной плоскости (если отсутствуют дополнительные поворотные приспособления).

Такое оборудование востребовано в следующих случаях:

• производство плит и других плоских элементов из дерева, например, корпусной мебели;
• выпуск пластиковых деталей всевозможных форм, включая криволинейные;
• шлифовка камней и подобных им твердых материалов природного происхождения;
• изготовление сложных металлических изделий, в том числе и ювелирных.

Все вышеперечисленные цели решаются путем операций резки, фрезерования, распила, гравировки, сверления.

Эксплуатация столь точного механизма позволяет быстро решать ранее неосуществимые задачи: наносить рельефные декоры, которые невозможно выполнить вручную. За счет компьютеризации и автоматизации оно дает возможность избежать ошибок, вызванных человеческим фактором. Если знать, как пользоваться ЧПУ-станками, риск возникновения брака стремится к нулю.

Для большинства заготовок это техника «полного цикла», которая минимизирует затраты на производство. Она также отличается надежностью (может бесперебойно функционировать в течение лет), гибкостью настройки, широтой опций.

Минусы – в нюансах постпроцессирования: даже несмотря на то, что G- и М- коды универсальны, каждый программист компонует их по-своему. Поэтому возможны нестыковки при запуске ПО, которые требуется отдельно отлаживать.

Зачастую сложна ситуация с кадрами. Молодые и начинающие специалисты прекрасно понимают, как работает станок с ЧПУ, но им неизвестны практические свойства дерева или металла. Опытные слесари, фрезеровщики и токари, наоборот, «на ты» с материалами, но почти не знают компьютера.

Первый должен:

• подобрать инструмент по карте, проверить его целостность и остроту;
• определить нужные размеры;
• зафиксировать рабочий орган и зажимной патрон, убедиться в надежности крепления;
• установить переключатель в позицию «от»;
• выполнить проверку на холостом ходу;
• убедиться в нормальном состоянии лентопротяжного механизма и ввести перфоленту;
• закрепить деталь, включить режим «по программе»;
• обработать первый элемент, измерить его геометрию, внести корректировки;
• повторить техпроцесс, сравнить габариты;
• переключить машину в позицию «автомат».

Здесь действия наладчика закончены, в дело вступает оператор, который обязан своевременно:

• менять смазочные материалы и намасливать патроны;
• очищать зону проведения операций;
• проверять гидравлику, пневматику, точность заданных показателей.

Также ему необходимо запустить тестовое ПО, а после убедиться в надежности всех креплений и отсутствии отклонений. Если все в порядке, можно:

• фиксировать заготовку;
• вводить программу;
• заправлять перфоленту;
• нажимать «Пуск»;
• замерять деталь, сравнивая с образцом.

На специальных курсах подробно расскажут и покажут, как научиться работать на станке с ЧПУ. На такую профильную подготовку просто необходимо отправить своих сотрудников, если вы хотите установить столь производительное оборудование на своем предприятии и эффективно использовать его преимущества.

Универсальный токарный станок по металлу — что это такое

20.03.2020

1. Назначение и описание
2. Виды токарных станков
3. Как устроен токарный станок, из чего он состоит
4. Схема токарного станка со всеми основными устройствами
5. Что делает токарный станок, как он работает
6. Управление токарным станком: как включить устройство и начать работу
7. Как установить и настроить токарный станок
8. Как выбрать токарный станок по металлу и разобрать маркировку

Точение – один из наиболее популярных и востребованных способов металлообработки. В данной статье мы расскажем про устройство универсального токарного станка по металлу, что это за оборудование, какие у него технические характеристики, как выбрать и установить подходящий и провести на нём обработку.

Фактически любое предприятие, работающее со сталью, имеет в цеху агрегат, способный вытачивать из заготовки цилиндрической формы нужные элементы, например, валы.

Сама конструкция применяется не только для работы с металлическими изделиями, но и с другими материалами. Первые прародители установок были созданы еще в 7 веке до нашей эры. Они использовались преимущественно для дерева или кости и имели примитивный механизм обрабатывания: деревянная станина, не самые прочные зажимы и ручной привод. Однако суть операции осталась прежней.

И только в начале восемнадцатого столетия появились первые модели, которые предназначались для работы на цехах с металлическими заготовками.

Сейчас современные аппараты имеют электрический привод, крепкое основание, прочный инструмент из инструментальной стали. Некоторые машины оснащены числовым программным обеспечением, то есть имеют высокую степень автоматизации.

Суть операции по металлообработке заключается в следующем. С двух сторон необработанный материал зажимается специальными фиксаторами. Шпиндели начинают вращение, вместе с ними, соответственно, приходит в движение и сама заготовка. Затем начинает двигаться инструмент. Он имеет несколько осей – направляющих, в зависимости от модификации оборудования. Посмотрим, как выглядит токарный станок на изображении:

Затем используются различные инструменты. Резец снимает верхний слой с поверхности, производя основную операцию – точение. Универсальные аппараты также дополнительно обладают способностью делать отверстия, наносить резьбу.

Рассмотрим, какое назначение имеет данный агрегат. Он выполняет следующие функции:

• ● выработка винторезных метчиков и плашек – можно сделать из прутка полноценный болт, саморез;
• ● создание конуса – полного или усеченного, сплошного или полого;
• ● развертка отверстий – глухих или сплошных, их последующее шлифование, различная обработка;
• ● обрезка краев, торцевых частей;
• ● разрезка одного элемента на два и более.

Универсальные агрегаты имеют максимальный набор функций. Однако классическая старая модель может выполнять немногие задачи. Основной является снятие верхнего слоя металла с цилиндрической заготовки.

Классификация изделий проходит по нескольким основаниям. Основные особенности и характеристики можно понять из маркировки. Рассмотрим, какие критерии являются основополагающими при выборе.

Класс точности работы токарного станка

Здесь все предельно просто. Чем лучше заточены инструменты, выверен чертеж, тем точнее будет результат. Но между ручным и автоматизированным процессом есть ощутимая разница. Оборудование, оснащенное ЧПУ, имеет большое преимущество перед трудом вручную. Особенно это касается мелких деталей.

Буква, поставленная в маркировке, характеризует класс точности. Приведем их в порядке возрастания от нормального до особо высокого в этой таблице:

Масса

Любое оборудование для металлообработки имеет значительный вес. В большинстве случаев требуется дополнительное укрепление полов, например, заливка бетонного основания. Обычно такие тяжелые конструкции помещаются на первом этаже. 

От того, к какому классу относится агрегат, зависит то, что можно сделать на токарном станке, то есть – с чем работать. Небольшие установки хорошо справятся с мелкими деталями. Но если стоит вопрос об обработке в целях машиностроения, то зачастую его недостаточно. Посмотрим в небольшой таблице, какие разновидности различают:

Степень автоматизации

Чем более автоматизированно работает машина, тем меньше физического труда должен применять сотрудник. Токарь испытывает меньше воздействия на свое здоровье на производстве, поскольку не обязан постоянно испытывать усталость, а также влияние высокого уровня шума.

Второе достоинство автоматов – ускорение всех процессов, повышение производительности. Особенно это касается серийного производства, когда все изготовление поставлено на конвейер.

Третье преимущество – уменьшение количества ошибок и увеличение точности. Обычно любые погрешности и дефекты  – следствие ошибочных действий токаря. Отсутствие издержек на дефективные заготовки поможет существенно сэкономить. Рассмотрим, как работать на токарном станке по металлу, в зависимости от степени автоматизации:

• ● С ручным управлением. Привод двух основных движений (вращение и подача) механизирован. Но перемещение инструмента, установка заготовки, фиксация, снятие стружки, подача смазки – все это нужно делать вручную.
• ● Полуавтомат. Все перечисленные выше процедуры управляются компьютером. Исключением является постановка и снятие детали.
• ● Автомат. Самые прогрессивные модели, в основном они оснащены пультом ЧПУ. Оператор исключительно контролирует самостоятельную работу машины.

Широкий выбор автоматических установок представлен в интернет-магазине «Сармат». Их применение будет экономически выгодно не только на крупных заводах, но и на небольших мелкосерийных производствах.

Гибкость системы

Есть классические машины, а есть ГПУ, то есть гибкий производственный модуль. Второй отличается тем, что на нем можно быстро и просто перенастраивать назначение работы. То есть переходить с одного цикла на другой. Это выгодно, когда на производстве находится целая серия изделий с разным типоразмером.

Специальное назначение в обработке металла

Есть ряд машин, которые обладают уникальными возможностями. Они используются исключительно для одной операции, но выполняют ее максимально качественно и точно.

Универсальность

То, что можно делать на разных видах токарных станков, зависит от многозадачности. Универсальные аппараты имеют множество инструментов, а также обладают возможностью перемещения суппорта во многих направлениях. Классические агрегаты обладают только двумя осями движения, в то время как есть до 6 направлений.

Практически все изделия с ЧПУ дают возможность выполнять много задач, в том числе винторезные, все они представлены выше.

Старые модели обычно не оснащены пультом управления и имеют узкую направленность. Модернизация на производстве часто включает замену устаревших конструкций на более универсальные. Это позволяет не только ускорить производственный процесс, но и сократить трудозатраты, в некотором случае – рабочие места, так как теперь с новыми аппаратами множество действий за то же время может выполнить один оператор.

Как устроен такой токарный станок? Конструкция всех установок включает в себя следующие узлы:

• ● Станина. Это металлическое основание, которое держит на себе весь вес остальных элементов, а также обрабатываемую деталь. Также к ней крепятся все остальные части.
• ● Фартук. Отвечает за преобразование энергии в движение.
• ● Бабки. Их две – одна просто отвечает за фиксацию, другая включает в себя двигатель и шпиндель, который удерживает и одновременно вращает заготовку.
• ● Суппорт. Он отвечает за инструмент – его перемещение и фиксирование.
• ● Коробка подач и прочие элементы, позволяющие изменять скорость и направление движения подвижных узлов.
• ● Числовой пульт управления, который, в свою очередь, включает дисплей, шкаф с кнопками и саму программу.

Это основные части, но есть и дополнительные системы, например, подача смазывающей и охлаждающей жидкости или отвод стружек.

После словесного описания давайте посмотрим на реальный чертеж изделия:

На изображении мы видим универсальный прибор, который оснащен возможностью не только выполнять точение, но и нарезать резьбу.

Вот еще одна схематическая фотография реального агрегата:

На ней мы видим помимо основных и второстепенные составляющие:

• ● Передняя и задняя тумбы. Это элемент станины, который несет на себе основную нагрузку. При конструировании учитывается также пощадь поверхности. Вторая их задача – обеспечение достаточной высоты для комфортной работы токаря.
• ● На фартуке расположено колесо и рукоятка для перемещения продольных и поперечных салазок.
• ● На задней бабке расположены также винты для фиксации.
• ● Посередине мы видим подвижный блок, который оснащен ручкой крепления резцедержателя и затяжной головкой – здесь устанавливается инструмент.

Что делает токарный станок, как он работает

Принцип работы оборудования довольно прост. Электродвигатель генерирует подачу энергии, которая в коробке скоростей превращается в силу движения – вращение передается на шпиндель или планшайбу. Эти элементы заставляют вращаться заготовку.

Одновременно с этим начинает двигаться суппорт. Вне зависимости от уровня автоматизации, существуют горизонтальные и вертикальные аппараты. Это влияет на то, какая ось передвижения инструмента является основной.

Таким образом, движения только два – вращение и подача. Оператор направляет суппорт в нужное место. Режущая часть снимает верхний слой с металлической поверхности, образуется стружка.

Сперва необходимо установить заготовку в двух шпинделях и проверить надежность крепления. Если на большой скорости один из держателей вылетит из своего места, возможны тяжелые последствия, как для аппаратуры, так и для инженера. Второй этап – выбор и установка инструмента. При классических задачах используются резцы, иногда могут понадобится сверла или метчики (при сверлении отверстий и нанесении внутренней резьбы). В оборудовании, оснащенном ЧПУ обе эти операции часто выполняются автоматически. На полуавтоматах это делает оператор.

Дальнейшие действия могут быть различными в зависимости от типа машины.

На автомате:

• ● Разработать проект, ввести данные в систему управления.
• ● Включить токарный станок.
• ● Следить за правильным исполнением процедуры.

Для ручного производства:

• ● Произвести включение двигателя.
• ● С помощью коробки скоростей выбрать оптимальное число вращений в секунду.
• ● Ручками и колесом управлять за передвижением суппорта, срезая нужный размер верхнего слоя.

Также на разных этапах должен проводиться контрольный замер. Затем можно произвести шлифовку.

Сперва необходимо выбрать подходящее место. Это должен быть первый этаж (либо следует заблаговременно использовать укрепленные потолочные перекрытия). Пол может быть земляным или бетонным. Само помещение должно иметь:

• ● хорошую вентиляцию;
• ● яркое освещение;
• ● меры по пожарной безопасности.

При работе с крупногабаритными элементами следует оснастить рабочее место подъемным механизмом, а также подъездной дорожкой – часто устанавливают рельсы. Для небольших деталей необходимо оборудовать отдельную тумбу для их размещения. Также понадобится зона для инструментов.

Толщина и тип фундамента зависит от массы оборудования. Основание может быть местным (заливка небольшого бетонного слоя непосредственно под станину) или общим, когда требуются стяжки и болты.

Настройка агрегата должна проводиться специалистами. Без уверенности в работоспособности и безопасности изделия включение не рекомендуется. Компания «Сармат» не только занимается реализацией профессионального оборудования для металлообработки, но и производит настройку всех важных систем.

На данном изображении показана установка аппарата на бетонном полу:

При покупке необходимо отталкиваться от:

• ● Потребностей производства. Для мелкосерийной и эксклюзивной работы нужны универсальные устройства, которые можно перепрограммировать.
• ● Типа завода. В зависимости от размера обрабатываемых деталей (машиностроение или создание мелких элементов) потребуется разный вид машин по массе.
• ● Помещения цеха. Иногда удобнее установить вертикальные агрегаты вместо горизонтальных – они занимают меньше места, но подходят не для любых заготовок.
• ● Стоимости. Чем выше класс точности и больше функций, тем дороже стоит устройство. Мы не рекомендуем брать бывшие в употреблении аппараты, так как они могут быть просто испорчены неправильным обращением. А ремонт обойдется дороже, чем покупка нового.

Уделяйте внимание маркировке. На ней представлена вся необходимая информация и особенные технические характеристики. 

Широкий ассортимент продукции представлен в каталоге интернет-магазина «Сармат». Компания занимается реализацией металлообрабатывающей техники с числовым пультом управления. Здесь можно купить оборудование разного ценового сегмента с высокой точностью.

В статье мы постарались разобрать все об универсальных токарных станках и о том, как на нем нарезать резьбу, производить обработку металла, делать отверстия. При работе придерживайтесь техники безопасности.

что это такое, для чего нужен, фиксация и устройство с фото и картинками

18.03.2020

1. Устройство и характеристики
2. Принцип работы шпинделя и из чего он состоит
3. Применение шпинделя: для чего он нужен
4. Классификация шпинделей по типу, размеру и диаметру
5. Выбор типа шпинделя
6. Выбор вида охлаждения
7. Выбор скорости и мощности
8. Как изготовить своими руками шпиндель по картинке
9. Обслуживание

Давно занимаетесь металлообработкой или только начинаете изучать теорию? Мы поможем разобраться с базовыми навыками. В статье расскажем о шпинделе станка: что это такое, покажем фото держателя инструмента и поговорим о том, как с ним работать.

Обработка металла на станках получила широкую распространенность. Это и не удивительно, с появлением машинизированного оборудования значительно, в разы увеличилась производительность труда, а сам процесс изготовления металлических изделий стал намного проще – рабочие тратят меньше времени на один производственный цикл.

Создание станочного оборудования также обеспечило:

• Более высокое качество деталей, хороший класс точности.
• Снижение итоговой стоимости всех работ.
• Увеличение скорости производства.

Практически ни один станок не обходится без фиксации шпинделя – что это расскажем на примере токарного аппарата. Это элемент, который отвечает за крепкую и надежную установку на одном месте заготовки. Если брать в качестве образца токаря, то он крепит металлический брусок или вал между двумя бабками, с одной из сторон которой установлен такой держатель. Вторая очень простая иллюстрация – это дрель. Здесь для того, чтобы удержать сверло или другой инструмент, тоже нужно монтировать его внутрь шпинделя.

Само слово имеет немецкое происхождение. Spindel – это веретено, то есть то, что имеет возможность вращаться в разные стороны. Конструктивно это вал. Сам термин в основном применяется в таких направлениях как станкостроение, металлообработка и деревообработка, соответственно. Это крайне важный элемент, без него не может быть представлена работа ни единого устройства. Задача детали – передавать усилие, которое генерирует электродвигатель, к обрабатываемой заготовке из металла или дерева, пластмасса. На вал крепится приспособление для центрирования и зажима данного бруска.

Объясним еще раз на простом примере, чтобы понять, что есть две основные цели – вращаться и держать заготовку. В токарном станке есть шпиндель. С одной стороны прикреплено зубчатое колесо, посредством него происходит передача усилия. Со второго края вала расположен подшипник. На него прикрепляется патрон для зажима.

Но, казалось бы, зачем еще он нужен, если можно присоединять металлический или деревянный образец непосредственно к коробке передач, редуктору? Дело в том, что эти части станка не приспособлены к повышенным вибрациям и высоким нагрузкам, они просто сломаются от них. А вот вал может стать посредником, который и принимает на себя все механические (и термические) воздействия. К тому же, на одной его стороне есть патрон, который имеет элементы крепления – резьбу, шлицы, пазы, то есть универсально подходят под конкретную цель крепежа.

Какие можно назвать особенности устройства шпинделя:

• Крепление осуществляется с помощью подшипника качения. Это прочный узел, стандартный, но он тоже имеет различные исполнения. Например, одни могут иметь устойчивость к вибрации, другие – более дешевую стоимость. Намного лучше работают станки, оснащенные системой подачи охлаждающей и смазывающей жидкости, потому что в таком случае подшипники меньше испытывают напряжение и трение, тем самым значительно увеличивая срок годности.
• Основное вращательное движение вал получает от асинхронного двигателя. Он устанавливается в корпусе оборудования – обычно в правой бабке. Сперва электродвигатели питались только от трехфазных источников и устанавливались непосредственно на производствах. Считалось, что они обладали более высокой мощностью. Но сейчас производят аппаратуру, которая питается от 220 В, поэтому может быть размещена и в обычных условиях – часто токарные или фрезеровочные установки стоят в гаражах и иных «домашних» постройках для личного пользования.
• Шпиндель может получать вращательное движение напрямую от электродвигателя, но чаще – через дополнительный узел, например, ремень. Ременная передача удобна – эта деталь недорого стоит, легко крепится, а также проста в использовании, но на очень высоких оборотах она может проскальзывать. В таких случаях, когда нужна большая скорость, устанавливают зубчатые колеса, шестерни.
• Основное крепление, которое находится с края вала, – это цанговый патрон. Это позволяет осуществить надежное крепление хвостовика любого диаметра. Практически все инструменты для резки по металлу, для сверления оснащены таким наконечником (хвостом), а если нет, то крепить приходится по внешнему краю, что намного менее надежно и допускает значительные расхождения и вибрации.
• Очень важно при промышленном производстве – наличие системы охлаждения на токарных или фрезерных станках. Она играет большое значение – продлевает максимальный период эксплуатации, а также время беспрерывной металлообработки.
• Самые сложные шпиндели – у аппаратуры с ЧПУ. Дело в том, что наличие пульта числового управления делает возможным изготовление деталей с максимальной точностью. Это, в свою очередь, требует минимальных вибраций. Такую качественную аппаратуру можно заказать через интернет на сайте компании https://stanokcnc.ru/. Здесь представлены качественные станки для обработки металлических заготовок.
• Степень фиксации вала напрямую зависит от скорости вращения. Чем она выше, тем более надежно должно происходить крепление.

Практически все оборудование с данным элементом заключается в применении режущей кромки по подготовленному материалу. Конструктивная особенность вала в том, что можно производить надежную фиксацию инструмента в одном из режимов работы станка – в силовом или скоростном. Во втором случае основная задача аппарата заключается в том, чтобы в максимально короткие сроки срезать верхний слой с поверхности обрабатываемой заготовки. У скоростного принципа работы есть свои особенные черты:

• Увеличивается производительность. Перед тем как просто выбрать высокую частоту вращения, необходимо провести измерения и занести все параметры в технологическую карту.
• Максимальное распространение данный вариант получил в случае финишного точения или при тонкой фрезерной обработки, поскольку нужно снимать только крайне тонкий слой на высокой скорости.
• Наиболее частый тип исполнения – это асинхронный двигатель с ременной или зубчатой передачей.
• Но иногда элемента-посредника попросту нет. Но из-за этого нельзя давать на аппарат слишком большое усилие, это грозит перегрузкой мотора. Но это еще и существенно уменьшает минимальные размеры всей установки, поэтому технология прямого подключения применяется в различных ручных электроинструментах.

Вторая категория – силовые аппараты – имеют следующие характерные черты изготовления и эксплуатации:

• Между резцом (сверлом) и самим крепежным устройством электрошпинделя необходимо вставлять втулки – это прокладки конической формы, которые существенно увеличивают положительные качества изделия и снижают вибрации, хорошо влияют на прочность. Их необходимо выбирать в зависимости от хвостовика – диаметра и типа.
• Не рекомендуется подключение напрямую к мотору, так как переменная нагрузка выводит его из строя. Основной способ передач – клиноременная или с помощью шестерен.

Для начала отметим, что сфера использования настолько широка, насколько много различного оборудования для металлообработки и обработки дерева, пластика. Если основное назначение детали заключается в том, чтобы держать оснастку, то и, соответственно, применение исходит из особенностей инструментария:

• Каждый электроинструмент, имеющий насадку, не обходится без электрошпинделя в качестве держателя.
• Необходим узел для фрезерных и токарных станков – они, в свою очередь, имеют очень широкое распространение, так как с их помощью можно создать многочисленные изделия.
• Фиксация проката для его обработки – это еще одно назначение.

Но самой главной функцией остается фиксация оснастки. Причем надежность крепления такая высокая, что она позволяет достигать максимальных вращений и предельной осевой нагрузки на вал.

Есть различные основания для классифицирования. Первая, она же, пожалуй, основная, – это то, для какого оборудования предназначен узел. Безусловно, для разных станков и электрооборудования необходимы различные приборы.

Второй принцип различения – это типоразмер. Аппараты бывают разных размеров, предназначены для промышленного использования и частного применения. В связи с этим и расходные детали нужны самые разные – покрупнее помельче. Если вы хотите заменить шпиндель на собственном станке, то обязательно при покупке необходимо указать номер своего оборудования, название и год выпуска (могут быть разные модификации).

Ну и последняя, но не по назначению, классификация – по виду. Валы могут быть:

• Коллекторные. Это устройство, включающее цанговый валец высокоскоростного типа. Основные сферы использования – фрезерные станки, а также операции по нанесению гравировки.
• Специализированные на высоких оборотах. Они позволяют достигать значительной скорости металлообработки, поэтому повышается производительность. Но так как хорошее качество может быть достигнуто только при большой точности, то применяются высокоскоростные модели в основном только на оборудовании с ЧПУ. Купить такие станки можно на сайте https://stanokcnc.ru/.
• Конструкция со встроенным охлаждением. Охлаждающая система может подавать через деталь или жидкость, или холодный воздух. Это повышает скорость резания и степень шероховатости поверхности, а трение становится меньше, поэтому и износ тоже приходит позже.

Есть и еще одна классификация – по производителю. Конечно, европейское изготовление более предпочтительно, чем китайское. В Европе часто используют фарфоровые подшипники, которые дают очень положительные качества работы.

Теперь представим конкретные разновидности, отметим их достоинства и характерные черты. Их следует учитывать при подборе детали.

Со встроенным электромотором (электрошпиндели)

Они:

• Способствуют развитию очень высоких скоростей. При стандартных 18 000 – 24 000 оборотов в минуту, некоторые модели могут поддерживать и рабочие 120 тысяч об/мин.
• Очень хорошо режут на больших скоростных режимах.
• Имеют ограничения в нагрузках – оно продиктовано использованием небольших шариковых подшипников.
• Не приспособлены для обратного хода. Отсутствие такой функции сильно затрудняет создание некоторых элементов, например, нарезку резьбы.
• В качестве фиксаторов наиболее часто применяются конусы или цанговые зажимы.

Механические с внешним приводом

Они:

• Имеют дело с намного меньшими скоростями. Стандартном можно считать от 300 до 8 000 оборотов в минуту. Это обусловлено тем, что довольно трудно привести в движение все подшипники, шестерни и прочие передающие движение элементы
• Жесткость и нагрузочная способность больше. Почему? потому что можно использовать не только шарикоподшипники, но и более устойчивые – роликовые. Так что такое оборудование может быть использовано даже для силовой фрезеровки титана или других прочных металлов.
• Есть обратная связь – при условии установки мотора с энкодером.
• Применяются инструментальные конусы вместо цанг – последние не отвечают требованиям по жесткости фиксации.

Охлаждать зону вращения требуется, чтобы увеличить срок эксплуатации. Есть два типа.

Водяное (жидкостное)

Отличия:

• Они очень тихие – жидкость поступает почти бесшумно. Но при этом есть еще один громкий звук от движения крыльчатки.
• Наличие контура, которые включает систему трубок, емкость, помпу. Нужно постоянно контролировать подачу влаги и ее температуру.
• Может работать на низких оборотах.

Воздушное

Отличительные черты:

• Сильный и не самый приятный звук.
• Может происходить разлет стружек под воздействием струи воздуха.
• Необходимо с одинаковыми промежутками заниматься прочисткой рубашки, где забиваются частички металла.
• Требуется очень тщательно следить за температурой, идеально – установить датчик с сигналом, потому что весь аппарат очень чувствителен к перегреву.

В результате рекомендуем применять воздушный вариант при работе с мягкими материалами, но когда заготовка из прочного металла, лучше применять жидкостное охлаждение.

Параметры напрямую зависят от того – как и что нужно резать. Алгоритм определения режима приблизительно такой:

• Оценивается твердость материала и поставленная задача (сверление, пазы, разрезание и пр.).
• Выбирается фреза.
• Под инструмент и процедуру подстраивается диапазон скоростей.
• Отсюда – максимальное и минимальное вращение.

Если вы не боитесь самостоятельно создать изделие по готовым образцам из интернета. Для этого обычно требуются точные расчеты и наличие токарного оборудования. Приведем пример чертежа с размерами:

Основные требования к эксплуатации:

• Своевременная очистка от стружки или система стружкоотведения.
• Оснащение охлаждением зоны резания.
• Подбор и фиксация хвостовика по размерам.
• Нельзя вставлять сломанный инструмент.
• Устраняем излишнюю вибрацию.

Мы рассказали об одной из наиболее важных частей станка. Будьте внимательны при выборе и использовании.

Токарный станок по металлу – что это такое, устройство, принцип работы, преимущества и недостатки

В настоящее время даже в домашней мастерской требуется оборудование, на котором можно осуществлять разные работы с металлом. Распространенным устройством является токарный станок по металлу, с помощью которого можно проводить качественную обработку разных поверхностей заготовок.

Что такое токарный станок по металлу?

Устройство представляет универсальный агрегат, с помощью которого вытачиваются детали, сверлятся и зенкеруются отверстия, создается резьба и выполняются другие операции. В последнее время помимо производства часто можно встретить токарный станок по металлу для дома. Это не дешевая покупка, поэтому перед окончательным решением нужно взвесить все «за» и «против», и точно понимать какое оборудование купить. С помощью подобных станков можно:

• вытачивать канавки;
• осуществлять рифление сетчатой матрицей;
• обрезать разные части изделий;
• проводить сверление;
• делать точение торцов;
• проводить обработку разных отверстий;
• выполнять резьбу с помощью плашки, резца и метчика;
• нарезать резьбу.

Устройство токарного станка по металлу

Подобное оборудование имеет практически одинаковую систему размещения узлов. Рассмотрим, из чего состоит токарный станок по металлу:

• станина – на ней закрепляются все узлы и детали;
• ближняя бабка – внутри нее находится шпиндель;
• дальняя бабка с пинолью – подвижная часть, используемая для закрепления детали;
• суппорт – элемент, помогающий совершать резку движения;
• фартук – изменяет в поступательное движение в переданное;
• электромотор – наделен приводным ремнем;
• скоростная коробка – изменяет движение от суппорта к шпинделю.

Принцип работы токарного станка по металлу

Данное оборудование является незаменимым помощником не только на многих предприятиях и заводах, но и в домашних мастерских. Настольный токарный станок по металлу функционирует следующим образом:

• изделие крепят в патроне или среди его центров;
• нужное количество резцов устанавливают в специальном суппорте;
• инструмент для обработки врезают внутрь бабки расположенной сзади;
• обработка заготовок производится за счет сплетения нескольких движений;
• вращательные движения комбинируются с поступательными;
• благодаря этому производится обработка разных изделий.

Плюсы и минусы токарного станка по металлу

Для полного ознакомления с оборудованием нужно знать его положительные и отрицательные стороны. Токарный станок по металлу для гаража или производства наделен следующими достоинствами:

1. Высокая чистота поверхности готовых изделий.
2. Точность обработки.
3. Возможность получения за один рабочий цикл готового сложного изделия.
4. Стружка, полученная после обработки, может переплавиться и использоваться повторно.
5. Оборудование помогает произвести крупногабаритные детали.

Токарный станок по металлу имеет следующие недостатки:

1. Высокую стоимость.
2. Дорогое обслуживание.
3. Большие и тяжелые детали.

Виды токарного станка по металлу

Разделяется оборудование на следующие основные типы:

1. Токарно-фрезерные. Универсальное оборудование, на котором можно выполнять обработку заготовок из разного металла, пластмассы и дерева. Домашний токарный станок по металлу используют для вырезания пазов, снятия фасок, создания отверстий и нарезания резьбы.

2. Токарно-винторезные. Отличительная особенность – пиноль задней бабки может двигаться. Станки оснащены патроном для сверления отверстий. С их помощью можно нарезать разнообразную резьбу. Используют их в приборостроении и работе с разными металлами.

Помимо основных известны и другие виды токарных станков по металлу:

1. Токарно-карусельные. Конструкция опирается на стойку, отлитую из чугуна, расположенную в вертикальном положении. Проводят обработку деталей большого размера и веса. Их можно дополнить специальным приспособлением для осуществления других работ.

2. Токарно-револьверные. Один из новейших видов, созданных для изготовления сложных конструкций из заготовок. С помощью токарного станка по металлу создают изделия разного рода из прутка. Прибор имеет поворотную головку, которая повышает скорость и эффективность функционирования устройства.

Как выбрать токарный станок по металлу?

Приобретая подобное оборудование, рекомендуется обратить внимание на следующие критерии:

1. Допустимый диаметр заготовок. Возможная длина определяется пространством между центрами. Все станки имеют ограничения по размеру.
2. Мощность двигателя. Зависит от объема и класса работ. Маленький токарный станок по металлу наделен мощностью – 700 Вт. Есть виды помощнее до 1,2 кВт.
3. Управление скоростями движения шпинделя. Выбирают плавное или ступенчатое.
4. Выходная точность обработки деталей. Чем выше показатель, тем больше денег придется выложить.
5. Размер сквозного отверстия шпинделя. Диаметр детали должен соответствовать заготовке.
6. Размеры оборудования. Мини токарный станок по металлу хорошо впишется в площадь домашней мастерской, но с его помощью нельзя обрабатывать большие заготовки.

Инструменты для токарного станка по металлу

Основной дополнительной частью являются резцы. Данные инструменты бывают следующими:

• проходные – обработка поверхностных плоскостей торцов;
• подрезные – заточка цилиндрических деталей;
• отрезные – удаление готовой детали от заготовки;
• фасонные и галтельные – точение фасонных поверхностей и закруглений;
• резьбовые – разделяются на наружные и внутренние;
• расточные – обработка внутренних поверхностей деталей;
• канавочные – точение углублений.

Помимо этого резцы для токарного станка по металлу разделяются на:

• цельные – из быстрорежущей стали;
• составные с пластин из твердого сплава – из углеродистой стали;
• вставные – пластина заменяется в случае износа.

Токарный станок по металлу своими руками

Собрать подобное оборудование сложно. Однако при наличии некоторых умений самодельный токарный станок по металлу собирается следующим образом:

• ближняя бабка со шпинделем прикрепленным к ходовой трубе;
• подбирается рама устройства;
• сверху располагается передняя бабка;
• устанавливается ходовая труба;
• вставляется дальняя бабка и планка для опоры;
• собирается суппорт;
• вставляется ходовая гайка и винт.

Окончание сборки производится путем окрашивания металлических деталей. После высыхания в обязательном порядке проводят крепление токарного станка по металлу на столе или верстаке. Шпиндель нужно обработать смазкой и консистентным составом. Может, высокую точность обработки получить на самодельном оборудовании не получиться, но элементарные вещи можно будет делать.

Как работать на токарном станке по металлу?

Инструкция зависит от типа и направления работ, однако общие правила можно сформулировать следующим образом:

• пройти курс работы на устройстве;
• работа на токарном станке по металлу невозможна без средств индивидуальной защиты;
• надежно использовать суппорт;
• начинать работу с самых простых операций и на низких скоростях;
• перед работой удостовериться, что сеть выдержит нагрузку.

Токарная обработка металла происходит следующим образом:

1. Вставленные в шпиндель заготовки движутся вокруг оси.
2. Точение осуществляется с помощью подвода резца. Это происходит благодаря поперечному усилию суппорта, в котором полностью закреплены резцы.
3. Технология может быть разной: совмещение продольной и поперечной подачи или использования только одной из двух.

Изделия на токарном станке по металлу

С помощью оборудования производится эффективная обработка разных заготовок. Универсальный токарный станок по металлу помогает получить следующие изделия:

• кольца;
• зубчатые кольца;
• валы;
• гайки;
• шкивы;
• муфты;
• втулки.

 

Японская фотобудка (Purikura) для чайников

Японские фотобудки и фотонаклейки широко известны как «пурикура». Это сокращенная форма пуринто курабу (プ リ ン ト ク ラ ブ), что буквально означает «клуб печати» и является зарегистрированной торговой маркой Atlus — компании, которая сделала первый фотоаппарат в 1995 году. Хотя в прошлом эти фотоаппараты были настолько просты, что они не было ничего, кроме фоторамок, в настоящее время постоянно добавляются новые функции, такие как: прямая запись на фотографии, многочисленные предварительные настройки, фоновая музыка, видеосъемка и т. д.Машины Purikura можно найти в любом месте, от современных универмагов и игровых центров в Токио до традиционных улиц в Киото. Purikura — это дешевый способ сохранить память, развлекаясь с семьей, друзьями или любовниками. Эта статья предоставит вам инструкции о том, как принимать пурикуру, некоторые советы о том, где взять пурикуру и лучшие и новейшие машины для пурикуры.

Фото предоставлено: lawtonjm via Flickr cc

.Кредит Фотографии: Мередит П. через Flickr cc

Знайте: Группе только мужчин не разрешено входить в районы Пурикуры. Поскольку большинство любителей Purikura — женщины, есть вероятность сексуальных домогательств в игровых центрах или фотомагазинах, куда стекаются многие девушки, чтобы сфотографировать. Если вы парень, который хочет попробовать японскую фотобудку, вам следует убедиться, что у вас есть хотя бы одна женщина-компаньон.

Как взять пурикуру

Шаг 1. Прокат костюма

Фото предоставлено: Шарлотта Марилле через Flickr cc

Есть много магазинов purikura, предлагающих прокат костюмов и реквизита бесплатно или по низкой цене (200 иен ~).На японском языке это называется «косупури» (up ス プ リ), которое представляет собой сочетание косплея и пурикуры. Предлагаемые костюмы варьируются от горничных, школьной формы, кроликов до ярких париков и аксессуаров для животных. Аренда костюмов — это способ сделать ваш опыт пурикуры более увлекательным и запоминающимся. Выбрав костюм и оплатив его у стойки, вы можете пойти в гардеробную, чтобы переодеться и подготовиться к фотосессии.

Шаг 2. Выбор машины

Фото предоставлено Лораном Нейссенсасом через Flickr cc

Следующий шаг — выбрать машину, вероятно, самую сложную из-за множества доступных опций.Помните, что у каждой машины есть свой стиль или тема (милая и милая, классная и стильная, элегантная и сексуальная и т. Д.), Различные типы снимков (все тело, половина тела, портрет и т. Д.), Наборы фона и различные функции. Если вы еще не уверены, на какой из них пойти, прогуляйтесь и посмотрите на разные машины. Как правило, фасад машин purikura полон фотографий и объяснений, которые дадут вам базовое представление о том, какие фотографии они делают, каков их стиль и каковы его особенности (если они есть).Кроме того, все кабинки Purikura сделают ваши глаза больше, ноги длиннее, тело тоньше, волосы мягче, а кожу — более гладкой и белой. Имейте в виду, что некоторые машины могут слишком сильно преувеличивать эти изменения, и вы будете выглядеть почти нереально, поэтому обратите на это внимание! Один из советов, облегчающих ваш выбор, — это выбрать машины, в которых люди стоят в очереди, потому что они, безусловно, самые популярные в магазине.

Шаг 3. Съемка

Автор фотографии: Джон Ослунд через Flickr cc

Фу … Наконец-то пришло время фотографировать!

Хотя вы, скорее всего, начнете выбирать режимы фотосъемки внутри кабины, имейте в виду, что иногда вам, возможно, придется начинать с сенсорного экрана снаружи, прежде чем войти в кабину.Как только вы войдете, положите свои вещи или куртку в камеру хранения багажа и проведите окончательную проверку вашего внешнего вида. Когда все готово, положите необходимую сумму денег (обычно 300 — 500 иен). Если вам не хватает 100 иен монет, вы можете легко поменять свои счета с внешнего устройства.

Как только вы положите деньги, машина начнет работать очень быстро! В зависимости от машины вам нужно будет выбрать режим (2 человека или группа людей), ввести свое имя, выбрать фоны или стили фотографий, выбрать размер глаз, цвет кожи и т. Д.У вас будет около 10-15 секунд, чтобы принять решение.

После этого вам придется позировать и смотреть в камеру. На экране будет рекомендованный образец позы, который вы можете использовать, если вы не очень профессиональный позер. НЕ СМОТРИТЕ НА ЭКРАН, если вы хотите избежать странных снимков, на которых вы смотрите в другом месте, а не прямо. У вас будет около 3-5 секунд, чтобы позировать для каждой фотографии, и вы сможете услышать звук затвора после того, как фотография сделана. Прежде чем перейти к следующей фотографии, вы сможете быстро просмотреть только что сделанную фотографию.Пурикура очень быстрый и не требует повторной сдачи, поэтому вам потребуется некоторое время, чтобы адаптироваться и стать мастером пурикуры.

Шаг 4. Редактирование

Фото предоставлено: Лоран Нейссенсас через Flickr CC

Фото предоставлено: Антонио Фусито через Flickr CC

После того, как вы сделаете фотографии, вам нужно будет перейти от кабины для съемки к камере для редактирования, где происходит вся магия. Вы можете сесть и начать украшать свои фотографии с помощью стилуса и сенсорного экрана.Обычно экран разделен на 2 половины, поэтому 2 человека могут редактировать одновременно, но не одну и ту же фотографию. Как и в камере для съемок, существует ограничение по времени для редактирования, хотя, если вы преждевременно исчерпали время, будет добавлено дополнительное время. Тем не менее, нет никакого дополнительного времени, когда стенд переполнен.

Обычно будет 6 разных вкладок:

1. イ ベ ン ト / Событие или ス ペ シ ャ ル / Специальное предложение: Некоторые специальные украшения, которые доступны только в этой фотокабине или в это конкретное время (Chirstmas, Halloween и т. Д.)

2. ン ン / Pen: Вы можете использовать стилус, чтобы писать прямо на вашей фотографии. Цвет, размер и форма кисти регулируются. Это обязательная функция, если вы хотите, чтобы ваша пурикура выглядела более «профессиональной» и японской.

3. Recommend ス ス メ / Рекомендовать: Украшения, предложенные производителем.

4. ス タ ン プ / Марка: Многочисленные интересные марки и наклейки, которые вы можете добавить к своим фотографиям. Вы также можете отрегулировать размер стикеров или повернуть их перед использованием.

5. ジ ッ セ ー ジ / Сообщение: Некоторые стикеры с сообщениями или предложениями для размещения на фотографиях, например: «Сегодня великий день!» или конкретная дата.

6. ク イ ク / Макияж: Вы можете еще больше изменить свой внешний вид, нанеся макияж (помада, подводка для глаз, румяна и т. Д.) Или даже покрасив волосы!

На боковой стороне или в середине экрана вы можете найти следующие кнопки: は じ め か ら — это сотрет все, что вы сделали на этой фотографии, поэтому будьте осторожны, も ど る / 戻 る — отменить, す す む — повторить.Это все, что вам нужно знать. Теперь будьте креативны!

Шаг 5. Печать

Фото предоставлено: Эми Джейн Густафсон через Flickr cc

Это последний шаг к пурикуре. Вам нужно будет перейти к печатному экрану за пределами кабины и выбрать стиль наклейки (как будет выглядеть ваша фотонаклейка), количество фотографий, которое вы хотите (2 человека, 3-4 человека или большая группа). Кроме того, у вас есть возможность отправить фотографию на почту, чтобы вы могли сохранить цифровую версию.Однако загружать фотографии могут только пользователи Au, Docomo или Softbank.

После того, как ваши фотографии напечатаны, вы можете использовать ножницы, прикрепленные к машине или имеющиеся у стойки, чтобы разделить фотонаклейки (при необходимости). Теперь вы можете взглянуть на только что сделанные фотографии и посмотреть, как они выглядят по-разному!

Где взять пурикуру

Обожает (ア ド ア ー ズ)

Предоставлено Foursquare

Adores — это игровая аркада с разнообразными игровыми автоматами, ловцами НЛО и, конечно, машинами пурикуры.В Токио вы можете легко найти магазины Adores вокруг основных станций: Синдзюку (新宿), Икебукуро (池袋), Сибуя (渋 谷), Уэно (上 野) и Акихабара (秋葉原).

Адрес: Для получения подробной информации о каждом магазине (местоположение, часы работы), пожалуйста, нажмите здесь.

Прокат костюмов: В наличии.

Club Sega (ク ラ ブ セ ガ)

Предоставлено Foursquare

Подобно Adores, Club Sega — это знаменитый игровой центр, где у вас есть много вариантов машин Purikura.Основными районами, где он расположен, являются Синдзюку (新宿), Икебукуро (池袋), Сибуя (渋 谷), Акихабара (秋葉原), Йойоги (代 々 木), Одайба (お 台 場).

Адрес: Для получения подробной информации о каждом магазине (местоположение, часы работы), пожалуйста, нажмите здесь.

Прокат костюмов: Доступно в Икебукуро, Акихабаре, магазине Сибуя.

Пурикура Но Мекка (プ リ ク ラ の メ ッ カ)

Purikura no Mecca — это «Мекка» для принятия пурикуры, поскольку у них есть не только много машин, но и целый этаж для бесплатной сдачи в аренду и прокат фото-реквизита, что, несомненно, удовлетворит ваше желание пурикуры.

Адрес: 29-1 3F Udagawa-cho, Сибуя-ку, Токио

Часы работы: 24 часа

Прокат костюмов: В наличии (реквизит)

Purikura Shop Noa (НОА)

Открывшийся около 10 лет назад, когда Purikura был еще совсем новым термином в Японии, Purikura Shop Noa был первым в Harajuku, посвященном пурикуре, с 17 различными машинами и надлежащими раздевалками. Доступные машины можно проверить здесь.

Адрес: 1-17-5 Jingumae, Сибуя-ку, Токио

Часы работы: 8: 00-23: 30

Прокат костюмов: Нет в наличии

Eggnam (エ グ ナ ム)

Eggnam принадлежит Bandai Namco и его концепция: «Вторая школа для девочек старших классов» — поэтому неудивительно, что основными целевыми клиентами являются старшеклассники.Костюмы и предметы макияжа можно взять напрокат.

Адрес: 1-19-9 Jingumae, Сибуя-ку, Токио

Часы работы: 10: 00-22: 00

Прокат костюмов: В наличии

Brooming Harajuku в здании Альта (ブ ル ー ミ ン グ)

Brooming производится Taito — крупным производителем развлечений, расположенным в Alta Building в Harajuku. Если вы хотите заняться косплеем, это место, куда можно пойти, так как есть около 20 различных вариантов костюмов, которые вы можете выбрать и арендовать бесплатно.Brooming стремится сохранить свой магазин милым и счастливым местом для покупателей.

Адрес: 1-16-4 Jingumae, Сибуя-ку, Токио

Часы работы: 10: 30-20: 00

Прокат костюмов: Бесплатно

Некоторые лучшие и новейшие машины Purikura

Чудо бить

Уникальность этой машины — ее фоновая музыка и отличительная черта — Puri MV. Вы можете выбрать свою любимую фоновую музыку, которая будет воспроизводиться при съемке фотографий.В конце вы можете снять собственное 15-секундное музыкальное видео, которое можно легко загрузить из Интернета, используя удостоверение личности, напечатанное на вашей наклейке с фотографией. Фотографии также вполне естественны, а декорации делают ваши фотографии более стильными.

Расположение: Обожает Сибуя

Барби твоя кукла

Барби, твоя кукла — это новая фотобудка на тему Барби, которая позволяет тебе положить себя в коробку, как Барби и Кен. Доступны как одиночный, так и парный режим.Дизайн стикеров настолько инновационен, что его нельзя спутать ни с какой другой машиной. Эта фотобудка подходит для девушек, которые хотят выглядеть мило и мило, или для пар, которые хотят попробовать что-то новое.

Расположение: Обожает Сибуя

до

Up утверждает, что делает вашу кожу гладкой, как ребенок, и делает ваши волосы красивыми и мягкими. Кроме того, Up также предоставляет 2 заметных новых функции, которые невозможно найти ни на одном другом компьютере: вы можете сделать озорной короткий гиф, а также написать от руки на рамке стикера.Эта машина идеально подходит, если вы хотите снять что-то уникальное, чтобы поделиться с друзьями. Эта машина будет выпущена с июля 2016 года.

Katy2

Katy2 также является новой машиной, которая будет доступна с июля 2016 года. Так же, как тенденция красоты для азиатских девушек в наши дни — это V-образное лицо, Katy2 позволяет пользователям регулировать линию лица от круглой — которая выглядит более симпатичной, до резкой — которая выглядит красивее. Взяв пурикуру в эту машину, девушки смогут добиться сладкого, невинного образа.

＃ FASHIONisM02

probably FASHIONisM02, вероятно, совершит революцию в дизайне наклеек, поскольку машина не следует традиционным рамкам. Вместо этого это выглядит намного более модно с некоторыми снимками всего тела и несколькими вырезами, чтобы подчеркнуть некоторые предметы одежды. Эта машина больше всего подходит для модниц, которые хотят похвастаться своей тщательно подобранной одеждой. Как и в случае с Up и Katy2, вы можете начать принимать пурикуру на этой машине с июля 2016 года.

,

Как работают цифровые камеры?

Крис Вудфорд. Последнее обновление: 9 сентября 2019 года.

Цифровые камеры дают совершенно новый смысл идеи рисования числами. В отличие от пленочных камер старого стиля, они снимают и записывают изображения мир вокруг нас с помощью цифровых технологий. Другими словами, они хранят фотографии не как узоры тьмы и света, а как длинные ряды цифр. Это имеет много преимуществ: это дает нам мгновенные фотографии, позволяет нам редактировать наши фотографии, и позволяет нам обмениваться фотографиями с помощью мобильных телефонов (мобильных телефоны), электронная почта и веб-сайты.

Фото: типичная недорогая цифровая камера. Круг — это линза; прямоугольник над ним — ксеноновая вспышка. Вы можете увидеть, как эта камера выглядит внутри на фотографии внизу этой страницы.

Как работают обычные пленочные камеры

Фото: старинная пленочная камера позднего 1980-й года. Пленка загружается в катушку справа и переворачивается на другую катушка слева, проходящая перед объективом по дороге. Когда ты сделай фото, затвор позволяет свет попадает из объектива и выставляет пленку.Это все очень 19-го века по сравнению с цифровой фотографией!

Если у вас есть камера в старом стиле, вы поймете, что она бесполезна без одного жизненно важного оборудования: пленка . Фильм длинная шпуля из гибкого пластика, покрытого специальными химическими веществами (на основе соединений серебра) которые чувствительны к свету. Чтобы свет не испортил пленку, ее оборачивают в жесткий, светостойкий пластиковый цилиндр — вещь, которую вы кладете в камеру.

Если вы хотите сфотографировать с помощью пленочной камеры, вы должны нажать кнопка.Это работает механизм под названием затвор, который делает отверстие (диафрагма) на короткое время открывается в передней части камеры, что позволяет свет, чтобы войти через объектив (толстый кусок стекло или пластик установлен спереди). Свет вызывает реакции, которые происходят в химические вещества на пленке, таким образом, сохраняя изображение перед вами.

Это не довольно конец процесса, однако. Когда фильм полон, вы нужно взять его в аптеку (аптеку), чтобы иметь его разработаны. Обычно это включает в себя размещение фильма в огромный автоматическая проявочная машина.Машина открывает фильм контейнер, вытаскивает пленку и погружает ее в различные другие химические вещества чтобы ваши фотографии появились. Этот процесс превращает фильм в сериал «негативных» картинок — призрачные обратные версии что ты на самом деле видел. В отрицательном, черные области выглядят светлыми и и наоборот, все цвета тоже выглядят странно, потому что негатив хранит их как их противоположности. Как только машина сделала негативы, он использует их, чтобы сделать отпечатки (готовые версии) вашего фото.

Если вы хотите сделать только одну или две фотографии, все это может быть немного неприятность.Большинство людей обнаружили, что тратят фотографии впустую просто «добить фильм». Часто приходится ждать несколько дней для разработки вашего фильма и ваших отпечатков ( готовые фотографии) вернулся к вам. Неудивительно, что цифровая фотография стала очень популярной — потому что она решает все эти проблемы одним махом.

(кстати, если вы хотите узнать больше о пленочных камерах и традиционной фотографии, см. нашу основную статью о том, как работают пленочные камеры.)

Как работают цифровые камеры

Фото: типичный датчик изображения.Зеленый прямоугольник в центре (размером с ноготь) является светочувствительной частью; золотые провода, идущие от него, соединяют его с цепью камеры.

Цифровые камеры очень похожи на обычные пленочные камеры, но они работают в совершенно другой способ. Когда вы нажимаете кнопку, чтобы взять фотография с цифровой камерой, диафрагма открывается в передней части камера и свет проникает через объектив. Пока что это так же, как пленочная камера. Однако с этого момента все по-другому.Нет фильма в цифровом формате камера. Вместо этого есть кусок электронное оборудование, которое захватывает входящие световые лучи и превращает их в электрические сигналы. Этот детектор света является одним из двух типов, либо с зарядовой связью устройство (ПЗС) или КМОП-датчик изображения .

Если вы когда-либо смотрели на экран телевизора близко вверх, вы заметите, что картина состоит из миллионов крошечных цветные точки или квадраты называются пикселей . ЖК-экраны ноутбуков также создают свои изображения с использованием пикселей, хотя они часто слишком маленький, чтобы увидеть.На экране телевизора или компьютера электронное оборудование включает и выключает все эти цветные пиксели очень быстро. Свет от экрана распространяется на ваши глаза и ваши Мозг одурачен, чтобы увидеть большую, движущуюся картину.

В цифровой камере происходит прямо противоположное. Свет от вещь, которую вы фотографируете, приближает объектив камеры. Этот входящий «картинка» попадает в чип датчика изображения, который разбивает его на миллионы пикселей. Датчик измеряет цвет и яркость каждого пикселя и сохраняет его как число.Ваша цифровая фотография эффективно чрезвычайно длинная строка чисел, описывающая точные детали каждого пикселя он содержит. Вы можете прочитать больше о том, как датчик изображения производит цифровое изображение в нашем статья о веб-камерах.

Как цифровые камеры используют цифровую технологию

После того, как изображение сохранено в числовой форме, вы можете делать все что угодно с этим. Подключите цифровую камеру к компьютеру, и вы сможете загрузите полученные изображения и загрузите их в такие программы, как PhotoShop редактировать их или подбодрить их.Или вы можете загрузить их на веб-сайты, отправить их по электронной почте друзьям и т. Д. на. Это возможно, потому что ваши фотографии хранятся в цифровом виде формат и все виды других цифровых гаджетов — все от MP3-проигрыватели iPod для мобильные телефоны и компьютеры для фотопринтеров — используйте цифровые технологии тоже. Цифровой — это язык, на котором все электронные гаджеты «говорят» сегодня.

Фото: цифровые камеры намного удобнее чем пленочные камеры. Вы можете сразу увидеть, как будет выглядеть изображение на ЖК-дисплее. Экран на спине.Если ваша фотография не получается, вы можете просто удалить ее и попробовать очередной раз. Вы не можете сделать это с пленочной камерой. Цифровые камеры означают фотографы могут быть более креативными и экспериментальными.

Если вы откроете цифровую фотографию в программе рисования (редактирования изображений), Вы можете изменить это всеми способами. Такая программа работает регулируя числа, которые представляют каждый пиксель изображения. Так, если вы нажмете на элемент управления, который делает изображение на 20 процентов ярче, программа проходит все числа для каждого пикселя по очереди и увеличивает их на 20 процентов.Если вы зеркально отражаете изображение (переверните его по горизонтали), программа переворачивает последовательность чисел магазины, поэтому они бегут в противоположном направлении. Что вы видите на Экран — это изображение, которое изменяется при редактировании или манипулировании им. Но что вы не видите, программа рисования изменяет все числа в фон.

Некоторые из этих методов редактирования изображений встроены в более сложные цифровые камеры. У вас может быть камера с оптическим зумом и цифровой зум. Оптический зум означает, что объектив перемещается внутрь и наружу сделать входящее изображение больше или меньше, когда оно попадает в CCD. Цифровой зум означает, что микрочип внутри камеры взрывает входящее изображение без фактического перемещения объектива. Так что, как и при приближении к телевизору, качество изображения ухудшается. Короче говоря, оптическое увеличение делает изображения больше и четче, но Цифровые зумы увеличивают изображение и делают его более размытым.

Почему цифровые камеры сжимают изображения

Представьте себе на мгновение, что вы считываете CCD или CMOS-чип. Выгляни в окно и попробуй выяснить, как вы будете хранить детали представления, которое вы можете увидеть.Во-первых, вам нужно разделить изображение на сетку квадратов. Таким образом, вам нужно нарисовать воображаемую сетку в верхней части окна. Далее вам нужно измерить цвет и яркость каждого пиксель в сетке. Наконец, вам придется написать все эти измерения вниз как числа. Если вы измерили цвет и яркость для шести миллионов пикселей и записал обе вещи как числа, вы бы в конечном итоге с строкой миллионов чисел — просто хранить одну фотографию! Вот почему высококачественные цифровые изображения часто создавать огромные файлы на вашем компьютере.Каждый может быть несколько мегабайты (миллионы символов).

Чтобы обойти это, цифровые камеры, компьютеры и другие цифровые гаджеты использовать технику под названием сжатия . Сжатие — математический трюк это включает сжатие цифровых фотографий поэтому они могут храниться с меньшим количеством цифр и меньше памяти. Одна популярная форма сжатия называется JPG (произносится как J-PEG, которая выступает за Джойнт Группа экспертов по фотографии, после ученых и математиков кто придумал идею).JPG известен как «с потерями» сжатие, потому что, когда фотографии сжимаются таким образом, некоторые информация теряется и никогда не может быть восстановлена. JPG с высоким разрешением использовать много места в памяти и выглядеть очень четко; использование JPG с низким разрешением намного меньше места и выглядят более размытыми. Вы можете узнать больше о сжатие в нашей статье о MP3 игроки.

Большинство цифровых камер имеют настройки, позволяющие делать снимки с большей или большей более низкие разрешения. Если вы выберете высокое разрешение, камера может хранить меньше изображений на своей карте памяти, но они намного лучшего качества.Выберите низкое разрешение, и вы получите больше изображений, но качество не будет так хорошо. Изображения с низким разрешением сохраняются с большей степенью сжатия.

Turning обычные фотографии в цифровые фотографии

есть способ превратить фотографии с обычной пленочной камеры в цифровую фотографии — сканируя их. Сканер это кусок компьютера оборудование, которое выглядит как маленький копировальный аппарат но работает как цифровая камера. Когда вы кладете свои фотографии в сканер, свет сканирует через них, превращая их в строки пикселей и, таким образом, в цифровые изображения, которые вы можете увидеть на вашем компьютере.

Зеркало, зеркало?

Существует четыре разных типа цифровых камер. Простейшие, известные как point-and-shot , имеют объектив для захвата света (который может увеличивать или не увеличивать масштаб), датчик изображения, чтобы преобразовать образец света в цифровую форму, и ЖК-экран вокруг задней панели для просмотра ваших фотографий. На противоположном конце спектра камеры DSLR (Digital Single Lens Reflex) выглядят как традиционные профессиональные пленочные камеры и имеют подвижное шарнирное зеркало внутри, которое позволяет вам видеть точное изображение, которое вы собираетесь снимать через объектив ( объяснение того, как работает зеркалка, см. в нашей статье о пленочных камерах).Самая последняя инновация, беззеркальных цифровых камер , является своего рода гибридом этих двух конструкций: они отказываются система навесных зеркал в пользу ЖК-видоискателя с более высоким разрешением, установленного ближе к датчику изображения, что делает их меньше, легче, быстрее и тише. Наконец, есть камер для смартфонов , которые напоминают модели «наведи и снимай», но не имеют таких функций, как оптический зум.

Как сравнить цифровые камеры с камерами смартфонов?

Из того, что я сказал до сих пор, вы можете видеть, что цифровые камеры — отличные вещи, если вы сравнивая их с пленочными камерами старого стиля, то есть.Благодаря их превосходному, ультрасовременному изображению датчики, на самом деле нет веской причины (кроме ностальгического предпочтения аналоговая технология) использовать пленку. Вы могли бы быть прощены за мысли, что продажи цифровых камер будут в результате, но вы ошибаетесь. За последние несколько лет, Цифровые фотоаппараты видели двузначное падение продаж параллельно с массовым ростом смартфонов и планшетов (которые сейчас продают Больше чем 1,5 миллиарда каждый год). Проверьте сайт обмена фотографиями, как Flickr, и вы найдете самые популярные «камеры» на самом деле телефоны: в сентябре 2019 года, в то время, когда я обновляю эту статью, Пять лучших камер Flickr — все iPhone’ов.Есть ли веская причина для приобретения отдельного цифрового камера больше или теперь вы можете делать все с камерой телефона?

Фото: плюсы и минусы цифровых камер и смартфонов, обобщенные на трех фотографиях. Даже у цифровых камер типа «укажи и снимай», таких как мой старый Canon Ixus, телескопические линзы большего размера и лучше, чем у лучших камер смартфонов, таких как мой новый LG (средний). Но смартфоны, несомненно, выигрывают в подключении, и у них большие, лучшие и четкие экраны (внизу).Здесь вы можете увидеть огромный экран моего смартфона, изображенный на фотографии предварительного просмотра на крошечном экране Canon.

Датчики и экраны

Сделайте шаг назад на десять лет, и не было никакого сравнения между грубые и неуклюжие снимки камер на мобильные телефоны и даже самые посредственные компактные цифровые камеры. Пока дигиталы хвастались все больше мегапикселей, мобильные телефоны делали грубые снимки немного лучше, чем те, которые вы могли бы получить с обычной веб-камеры (1 мегапиксель или меньше был обычным явлением).Теперь все изменилось. 10-летняя цифровая камера Canon Ixus / Powershot, которую я обычно использую, оценивается в 7,1 мегапикселя, что идеально подходит почти для всего, что я когда-либо хочу делать. Мой новый смартфон LG поступает в 13 мегапикселей, что (теоретически, по крайней мере) звучит так, как будто это должно быть вдвое лучше.

Но ждать! «Мегапиксели» — вводящая в заблуждение маркетинговая уловка: на самом деле важен размер и качество самих датчиков изображения. Как правило, чем больше датчик, тем лучше фотографии.Сравнивая необработанные технические данные, Canon Ixus заявляет о 1 / 2,5 «ПЗС в то время как у LG есть 1 / 3.06 «CMOS (более новый, несколько другой тип сенсорного чипа). Что на самом деле означают эти цифры? Измерения датчика основаны на ненужной запутанной математике, которую я не буду здесь объяснять, и Вы должны поверить в то, что обе эти камеры имеют крошечные датчики, примерно в два раза меньше гвоздя мизинца (размер менее 5 мм в каждом направлении), хотя датчик Canon значительно больше. Digital Ixus, хотя и на восемь лет старше смартфона LG, и, видимо, вдвое меньше «мегапикселей» имеет значительно больший сенсорный чип и тот, который, вероятно, превзойдет LG, особенно в условиях низкой освещенности.

Canon также получил лучшую телескопическую линзу , намного лучше (технически рассчитан на 5,8–17,4 мм, что эквивалентно 35–105 мм) — лучшее качество и телескопический для загрузки — который может взять все с бесконечного расстояния пейзажи с крупным планом макро-снимков пауков и мух. Но у меня есть чтобы загрузить мои фотографии на компьютер, чтобы понять, насколько они хороши или плохи потому что у Canon есть только маленький 6 см (2,5-дюймовый) ЖК-экран. LG более чем в два раза лучше по диагонали экрана, с 14 см (5.5 дюймов) «монитор». Где, по оценкам Canon, экран Ixus имеет 230 000 пикселей, LG может похвастаться четырьмя HD (2560 × 1440 пикселей), или примерно в шестнадцать раз больше. Возможно, я не смогу сделать более качественные фотографии с LG, но, по крайней мере, я смогу мгновенно оценить и оценить их на экране, таком же хорошем, как HD-телевизор (хотя все еще карманный).

Имейте в виду, что мой Canon просто компактный компьютер, так что это не совсем честное сравнение того, чего можно добиться с действительно хорошей цифровой камерой и действительно хорошим смартфоном.Мой LG — лучший вариант камер смартфонов, но Ixus далеко не так хорош как лучшие цифровые камеры. Профессиональная зеркальная фотокамера будет иметь датчик гораздо большего размера, чем смартфон, — до 3,6 см × 2,4 см — так что он сможет запечатлеть очень мелкие детали даже при самых низких уровнях освещенности. У этого также был бы больший и лучший экран и лучшие (сменные) линзы.

Социальные сети

Конечно, где камеры смартфонов действительно выигрывают в «смартфоне» отдел: это компьютеры, в сущности, которые поп-карманы портативный и всегда онлайн.Так что не только у вас больше шансов захватить случайные фотографии (потому что вы всегда носите камеру), но вы можете мгновенно загрузить свои снимки в точно названный Instagram, Facebook или Twitter. И это настоящая причина, почему смартфон фотоаппараты превзошли цифры старой школы: сама фотография по сравнению с цифровым эквивалентом дагерротипа 19-го века (сам по себе возврат к портретной живописи старых) к чему-то больше безрассудных, немедленных и, конечно же, социальных .Для цели Facebook или Twitter, часто просматриваемые на мобильных устройствах с небольшим экраном устройства, вам не нужно больше, чем пара мегапикселей, максимум. (Докажите это самостоятельно, загрузив изображение высокого разрешения из Instagram или Flickr, и вы обнаружите, что редко бывает больше, чем пара сотен килобайт в размере и 1000 мегапикселей или меньше в каждом измерении, в общей сложности менее одного мегапикселя.) Даже лучше сайты обмена фотографиями, такие как Instagram и Flickr, большинство людей никогда не просматривайте фотографии в мегапиксельных размерах: они просто не поместятся на экране.Так что даже если ваш смартфон не имеет массы мегапикселей, он не имеет большого значения: большинство людей просматривают ваши фотографии на , а их смартфоны не заметят — или все равно. Социальные сети означают никогда не иметь сказать, что вы сожалеете, что забыли свой DSLR и только ваш iPhone!

Дополнения для смартфонов

Теперь это абсолютно так, что фотографии, сделанные с первоклассным Цифровая зеркальная фотокамера Canon или Nikon будет бить руками, снимки даже с лучшие смартфоны — но это часто потому, что это не сопоставимое сравнение.Часто мы сравниваем хорошие любительские фотографии сделанные с помощью смартфонов для блестящих профессиональных фотографий, снятых с Зеркалок. Сколько из того, что мы видим, это камера … и сколько глаз фотографа? Иногда трудно разделить два вещи

Профессионалы могут достичь потрясающих результатов со смартфонами, но любители могут, с небольшой дополнительной помощью. Одним из недостатков камер смартфона является отсутствие ручное управление (как правило, даже меньше, чем с базовым компактом цифровая камера).Вы можете обойти это, в определенной степени, использование дополнительных приложений, которые дают вам гораздо больший контроль над просто старые настройки, такие как ISO, диафрагма, выдержка и баланс белого. (Ищите в вашем любимом магазине приложений ключевые слова, такие как «профессиональная фотография» или «ручная фотография».) Вы также можете добавить объективы на смартфоны, чтобы обойти недостатки объектив с фиксированным фокусным расстоянием (хотя ничего не поделаешь о крошечном датчике изображения худшего качества). Как только ваши фотографии надежно, есть много приложений для редактирования фотографий для смартфонов, в том числе уменьшенный, бесплатная версия PhotoShop, которая поможет вам ретушь вашего любителя «сеять уши» в профессиональные «шелковые кошельки».»

Так зачем же покупать цифровой?

Так как многие люди сейчас имеют смартфон, реальный вопрос нужна ли вам цифровая камера. Это очень трудно увидеть аргумент в пользу компактных устройств: для соцмедиа хватит, большинство из нас могут обойтись нашими телефонами. Для этого сайта я беру много макросов фотографии — крупные планы схем и механических частей — с моим Ixus, который я не мог возможно захватить с LG, так что я не буду прыгать с корабля в ближайшее время.

Если вы хотите делать фотографии профессионального качества, нет никакого сравнения между смартфоны и зеркалки.Высококачественная зеркальная фотокамера имеет изображение лучшего качества датчик (до 50 раз больше по площади, чем в смартфон) и гораздо лучший объектив: эти две принципиально важные вещи делают «сырой» образ от зеркалки намного лучше. Добавить во все эти неудобные руководства контроль у вас есть на DSLR, и вы сможете захватить далеко больший диапазон фотографий в гораздо более широком диапазоне освещения условия. Если вы действительно заботитесь о качестве ваших фотографий, мгновенная загрузка на сайты общего доступа может быть менее важной внимание: вы хотите просматривать свои фотографии на большом мониторе, ретушируйте их и делитесь ими только тогда, когда вы счастливы.Сказав что теперь вы можете купить гибридные цифровые камеры со встроенным Wi-Fi, который предлагают аналогичные удобство мгновенного обмена для смартфонов. И из Конечно, ничто не мешает вам носить смартфон и зеркальную камеру если вы действительно хотите лучшее из обоих миров!

Краткая история фотографии

Artwork: Оригинальная цифровая камера, изобретенная в 1970-х годах Стивеном Сассоном, работала немного как в старом стиле видеокамера и нужен отдельный монитор воспроизведения. Сначала (вверху) вы сделали фотографии с помощью камеры (синего цвета), которая использовала ПЗС для записи их на магнитную ленту (красного цвета).Позже (внизу), когда вы вернулись домой, вы вынули ленту, вставили ее в компьютер (оранжевый) и просмотрели снимки, сделанные на мониторе компьютера или телевизоре (зеленый). Произведение из патента США 4131919: электронная фотокамера Гарета А. Ллойда, Стивена Дж. Сассона, любезно предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США.

• 4-й век до н.э .: Китайцы изобрели камеру-обскуру (затемненная комната с отверстием в шторах, которое проецирует изображение внешнего мира на дальнюю стену)
• Конец 1700-х годов: Томас Веджвуд (1771-1805) и сэр Хамфри Дэви (1778–1829), Два английских ученых провели ранние эксперименты, пытаясь записать изображения на светочувствительной бумаге.Их фото не было постоянные: они стали черными, если не хранятся в темном месте.
• 1827: французы Жозеф Никифор Ниепсе (1765–1833) впервые в мире фотографии. Его метод не годился для съемки портретов людей, потому что затвор камеры нужно было оставить открытым на восемь часов.
• 1839: французский художник оперного театра Луи Дагерр (1787–1851) объявил об изобретении фотографий на серебряных пластинах, которые стали известны как дагерротипы.
• 1839: Уильям Генри Фокс Талбот (1800–1877) изобрел фотографический негативный процесс.
• 1851: британский художник и фотограф Фредерик Скотт Арчер (1813–1857) изобрел способ делать четкие фотографии на влажных стеклянных пластинах.
• 1870-е годы: британский врач Д-р Ричард Мэддокс (1816–1902) разработал способ фотографирования с использованием сухих пластинок и желатина.
• 1883: американский изобретатель Джордж Истман (1854–1932) изобрел современную фотопленку.
• 1888: Джордж Истман выпустил свою простую в использовании камеру Kodak. Его лозунг был: «Вы нажимаете кнопку, а мы делаем все остальное».
• 1947: Эдвин Лэнд (1909–1991) изобрел мгновенную поляроидную камеру.
• 1963: Эдвин Лэнд изобрел цветную поляроидную камеру.
• 1975: американский инженер-электрик Стивен Сассон изобрел первую электронную камеру на основе ПЗС с Гаретом Ллойдом в Eastman Kodak.
• 1990-е гг .: Цифровые фотоаппараты стали популярными, что постепенно делает пленочные камеры устаревшими.
• 2000-х годов: усовершенствованные мобильные телефоны со встроенными цифровыми камерами начали делать автономные цифровые камеры избыточными для повседневной фотосъемки.

,

Машинное обучение | Введение | Gavin Edwards

Есть много подходов, которые могут быть использованы при проведении машинного обучения. Они обычно группируются в области, перечисленные ниже. Под надзором и без надзора хорошо зарекомендовали себя и наиболее часто используемые. Полу-контролируемое и усиленное обучение являются более новыми и сложными, но показали впечатляющие результаты.

Теорема о бесплатном обеде известна в области машинного обучения. В нем говорится, что нет единого алгоритма, который бы хорошо работал для всех задач.Каждая задача, которую вы пытаетесь решить, имеет свои особенности. Поэтому существует множество алгоритмов и подходов для удовлетворения каждой конкретной проблемы. Будет продолжено внедрение множества стилей машинного обучения и искусственного интеллекта, которые наилучшим образом соответствуют различным задачам.

В контролируемом обучении цель состоит в том, чтобы изучить , отображающее (правила ) между набором входов и выходов.

Например, входными данными может быть прогноз погоды, а выходными данными будут посетители пляжа.Целью обучения под наблюдением было бы изучить карту, которая описывает отношение между температурой и количеством посетителей пляжа.

Пример с меткой предоставляет данные о последних входных и выходных парах во время процесса обучения, чтобы научить модель, как она должна вести себя, следовательно, «контролируемое» обучение. В примере с пляжем новых входных данных можно затем подать в прогнозируемой температуры, и алгоритм машинного обучения затем выведет прогноз будущего для количества посетителей.

Способность адаптироваться к новым данным и делать прогнозы — это важнейшая часть обобщенного машинного обучения. В обучении мы хотим максимизировать обобщение, поэтому контролируемая модель определяет реальные «общие» базовые отношения. Если модель переобучена, мы вызываем переоснащения к используемым примерам, и модель не сможет адаптировать к новым, ранее невидимым входам.

Побочный эффект, который следует учитывать при контролируемом обучении, заключается в том, что руководство, которое мы предоставляем, вносит предвзятость в обучение.Модель может быть только , имитируя именно то, что было показано, поэтому очень важно показать ей надежных, беспристрастных примеров . Кроме того, контролируемое обучение обычно требует много данных, прежде чем оно изучает. Получение достаточного количества надежных данных часто является самой сложной и дорогой частью использования контролируемого обучения. (Следовательно, почему данные были названы новым маслом!)

Выход из контролируемой модели машинного обучения может быть категории из конечного набора e.g [низкий, средний, высокий] для количества посетителей пляжа:

 Входные данные [температура =  20 ] ->  Модель  -> Выходные данные = [посетители =  высокая ] 

В этом случае , он решает, как классифицировать вход , и поэтому известен как классификация .

В качестве альтернативы выход может представлять собой скаляр реального мира (вывести число):

 Вход [температура =  20 ] ->  Модель  -> Выход = [посетители =  300 ] 

Когда это тот случай, он известен как регрессии .

Классификация

Классификация используется для группировки одинаковых точек данных в разные разделы для их классификации. Машинное обучение используется для поиска правил , которые объясняют, как разделить различные точки данных.

Но как создаются магические правила? Ну, есть несколько способов узнать правила. Все они сосредоточены на , используя данные и ответы , чтобы обнаружить правила , которые линейно разделяют точек данных.

Линейная отделимость — ключевая концепция машинного обучения. Все, что означает линейная отделимость, это «могут ли разные точки данных разделяться линией?». Проще говоря, подходы классификации пытаются найти лучший способ разделения точек данных линией.

Линии, проведенные между классами, известны как границы принятия решений . Вся область, выбранная для определения класса, называется поверхностью принятия решения . Поверхность принятия решения определяет, что если точка данных попадает в ее границы, ей будет присвоен определенный класс.

Регрессия

Регрессия является еще одной формой контролируемого обучения. Разница между классификацией и регрессией заключается в том, что регрессия выводит число , а не класс. Следовательно, регрессия полезна при прогнозировании проблем на основе чисел, таких как цены на фондовом рынке, температура для данного дня или вероятность события.

Примеры

Регрессия используется в финансовой торговле, чтобы найти модели в акциях и других активах, чтобы решить, когда покупать / продавать и получать прибыль.Для классификации он уже используется для классификации того, является ли полученное вами письмо спамом.

Методы обучения, контролируемые классификацией и регрессией, могут быть распространены на гораздо более сложные задачи. Например, задачи, связанные с речью и аудио. Классификация изображений, обнаружение объектов и чат-боты — вот несколько примеров.

В последнем примере, показанном ниже, используется модель, обученная обучению под наблюдением, для реалистичной симуляции видео разговоров людей.

Вам может быть интересно, как эта сложная задача на основе изображений связана с классификацией или регрессией? Что ж, это возвращается к всему в мире, даже сложному явлению, которое в основном описывается математикой и цифрами .В этом примере нейронная сеть все еще выводит только числа, как в регрессии. Но в этом примере числа являются числовыми значениями трехмерных координат лицевой сетки .

Как работают компьютеры? Простое введение

Крис Вудфорд. Последнее обновление: 12 апреля 2020 г.

Это был, вероятно, худший прогноз в история. Еще в 1940-х Томас Уотсон, руководитель гигантской корпорации IBM, по общему мнению, прогнозировал что миру понадобится не больше, чем «около пяти компьютеров». Шесть десятилетий спустя и глобальное население компьютеров выросло до миллиарда машин!

Чтобы быть справедливым по отношению к Уотсону, компьютеры сильно изменились за это время.В 1940-х годах они были гигантскими научные и военные бегемоты по заказу правительства на стоимость миллионов долларов за штуку; сегодня большинство компьютеров даже не узнаваемые как таковые: они встроены во все, от микроволновых печей до мобильных телефонов и цифровых радио. Что делает компьютеры достаточно гибкими, чтобы работать во всех этих разные приборы? Почему они так феноменально полезны? И как точно они работают? Давайте внимательнее посмотрим!

Фото: НАСА управляет одним из самых мощных в мире компьютеры — но они просто увеличенные версии одного вы используете прямо сейчас.Фото Тома Чида любезно предоставлено NASA.

Что такое компьютер?

Фото: компьютеры, которые раньше занимали огромную комнату, теперь удобно помещаются на вашем пальце!

Компьютер — это электронная машина, которая обрабатывает информацию — в других слова, информационный процессор: он принимает Необработанная информация (или данные) на одном конце хранит ее до готов работать над этим, жует и немного хрустит, затем выплевывает результаты на другом конце. Все эти процессы имеют имя.Взятие информации называется вводом, хранение информации более известно как память (или хранилище), жевательная информация также известна как обработка, и выплевывание результатов называется выводом.

Представь, если бы компьютер был человеком. Предположим, у вас есть друг, который действительно хорош в математике. Она настолько хороша, что все, кого она знает, публикуют свои математические задачи ей. Каждое утро она идет к своему почтовому ящику и находит кучу новые математические задачи ждут ее внимания. Она сваливает их на себя стол, пока она добирается, чтобы смотреть на них.Каждый день она снимает письмо вершина кучи, изучает проблему, решает решение, и набрасывает ответ на обороте. Она ставит это в конверте на имя человека, который отправил ей оригинал проблема и засовывает ее в свой лоток, готовый к публикации. Затем она движется к следующая буква в стопке. Вы можете видеть, что ваш друг работает просто как компьютер. Ее почтовый ящик является ее вкладом; куча на ее столе это ее память; ее мозг — процессор, который разрабатывает решения к проблемам; и выходной лоток на ее столе — ее выход.

Как только вы поймете, что компьютеры занимаются вводом, памятью, обработкой и выводом, все ненужное на вашем столе приобретает гораздо больший смысл:

Artwork: компьютер работает путем объединения ввода, хранения, обработки и вывода. Все основные части компьютерной системы участвуют в одном из этих четырех процессов.

• Ввод : клавиатура и мышь, для Например, это всего лишь единицы ввода — способы передачи информации в ваш компьютер, который он может обрабатывать.Если вы используете микрофон и программное обеспечение для распознавания голоса, это другая форма ввода.
• Память / хранение : ваш компьютер, вероятно, хранит все ваши документы и файлы на жестком диске: огромный магнитная память. Но небольшие компьютерные устройства, такие как цифровые камеры и мобильные телефоны используют другие виды хранения, такие как карты флэш-памяти.
• Обработка : процессор вашего компьютера (иногда известный как центральный процессор) является микрочип похоронен глубоко внутри.Это работает невероятно тяжело и получает невероятно жарко в процессе. Вот почему ваш компьютер имеет немного вентилятор сдувается — чтобы его мозг не перегрелся!
• Вывод : ваш компьютер, вероятно, имеет ЖК-экран способен отображать графику в высоком разрешении (очень детализированную), и, вероятно, также стереодинамики. Вы можете иметь Струйный принтер на вашем столе тоже, чтобы сделать более постоянная форма вывода.

Что такое компьютерная программа?

Как вы можете прочитать в нашей длинной статье об истории компьютеров, первый компьютеры были гигантскими вычислительными машинами и все, что они когда-либо действительно было «хрустом чисел»: решать долго, сложно или утомительно математические проблемы.Сегодня компьютеры работают на более широком спектре проблемы — но все они, по сути, все еще являются расчетами. Все компьютер помогает вам отредактировать сделанную вами фотографию с цифровой камерой для отображения веб-страница, так или иначе связанная с манипулированием числами.

Фото: калькуляторы и компьютеры очень похожи, потому что оба работают, обрабатывая числа. Однако калькулятор просто вычисляет результаты расчетов; и это все, что он делает.Компьютер хранит сложные наборы инструкций, называемых программами, и использует их для выполнения гораздо более интересных задач.

Предположим, вы смотрите на цифровую фотографию, которую вы только что сделали в краске или программа для редактирования фотографий, и вы решили, что хотите зеркальное отображение этого (в другими словами, переверни это слева направо). Вы, наверное, знаете, что фотография состоит из миллионы отдельных пикселей (цветные квадраты), расположенных в виде сетки шаблон. Компьютер сохраняет каждый пиксель как число, поэтому цифровой фотография действительно как мгновенное упорядоченное упражнение в рисовании номера! Чтобы перевернуть цифровую фотографию, компьютер просто переворачивает последовательность чисел, так что они бегут справа налево, а не слева право.Или предположим, что вы хотите сделать фотографию ярче. Все вы иметь чтобы сделать это, сдвиньте маленький значок «яркость». Затем компьютер работает через все пиксели, увеличивая значение яркости для каждого скажем, на 10 процентов, чтобы сделать изображение ярче. Итак, еще раз, проблема сводится к цифрам и расчетам.

Что отличает компьютер от калькулятора, так это то, что он может работать все само по себе. Вы просто даете ему свои инструкции (называемые программой) и пошло, выполняя длинный и сложный ряд операций все само собой.Еще в 1970-х и 1980-х, если вы хотели домашний компьютер чтобы сделать что-либо вообще, вы должны были написать свою собственную маленькую программу сделать это. Например, прежде чем вы могли написать письмо на компьютере, Вы должны были написать программу, которая будет читать буквы, которые вы набрали на клавиатуры, сохраните их в памяти и отобразите на экране. Написание программы обычно занимало больше времени, чем что бы то ни было было то, что вы изначально хотели сделать (написание письма). милая вскоре люди начали продавать программы, такие как текстовые процессоры, чтобы спасти вас необходимость писать программы самостоятельно.

Сегодня большинство пользователей компьютеров полагаются на заранее написанные программы, такие как Microsoft Word и Excel или загрузите приложения для своих планшетов и смартфоны, не заботясь о том, как они туда попали. (Приложения, если вы когда-нибудь задумывались, это просто очень аккуратно упакованный компьютер программы.) Вряд ли кто-нибудь пишет программы, это позор, потому что это очень весело и действительно полезный навык. Большинство людей считают свои компьютеры инструментами, которые помогают им выполнять работу, а не сложные электронные машины они должны предварительно запрограммировать.Кто-то скажет, что это так же хорошо, потому что у большинства из нас есть дела поважнее, чем компьютер программирование. Опять же, если мы все полагаемся на компьютерные программы и приложения, кто-то должен напишите их, и эти навыки должны выжить. К счастью, там был недавний возрождение интереса к компьютерному программированию. «Кодирование» (неофициальное название для программирования, поскольку программы иногда называют «кодом») снова учат в школах с помощью простого в использовании программирования такие языки, как Скретч.Есть растущее движение хобби, связанное построить — это сами гаджеты вроде Raspberry Pi и Arduino. И Code Club, где волонтеры обучают детей программированию, появляются по всему миру.

В чем разница между аппаратным и программным обеспечением?

Прелесть компьютера в том, что он может запускать программу обработки текста один минуту, а затем программа для редактирования фотографий пять секунд спустя. В других слова, хотя мы не думайте об этом, компьютер может быть перепрограммирован как столько раз, сколько хотите.Вот почему программы также называют программным обеспечением. Они «мягкие» в том смысле, что они не зафиксированы: они могут быть изменилось легко. В отличие от аппаратного обеспечения компьютера — биты и части, из которых это сделано (и периферия, как мышь и принтер, вы подключаете к нему) — это в значительной степени исправлено, когда вы покупаете это с полки. Аппаратные средства делают компьютер мощным; способность запускать различное программное обеспечение делает его гибким. Который компьютеры могут выполнять множество разных задач — вот что делает их такими полезными, и именно поэтому миллионы из нас больше не могут жить без них!

Что такое операционная система?

Предположим, вы вернулись в конце 1970-х, еще до того, как были изобретены готовые компьютерные программы.Вы хотите запрограммировать свой компьютер для работы в качестве текстового процессора, чтобы вы могли создать свой первый роман — что относительно легко, но потребует Вы несколько дней работы. Несколько недель спустя вы устали писать вещи и решили перепрограммировать свой компьютер так будет играть в шахматы. Позже вы решите запрограммировать его для хранения вашей коллекции фотографий. Каждый из Эти программы делают разные вещи, но они также делают много похожих вещей. Например, все они должны уметь читать нажатыми клавиши на клавиатуре, хранить вещи в памяти и извлекать их, и отображать символы (или картинки) на экране.Если бы вы писали много разных программ, вы бы оказались писать одни и те же биты программирования для выполнения тех же самых основных операций каждый раз. Это немного задачи по программированию, так почему бы просто не собрать все кусочки программы, которые делают эти основные функции и использовать их каждый раз?

Фото: типичная компьютерная архитектура: компьютер можно представить как серию слоев с аппаратным внизу, BIOS, соединяющий оборудование с операционной системой, и приложения, которые вы фактически используете (например, текстовые процессоры, Веб-браузеры и т. Д.) Работает поверх этого.Каждый из этих уровней является относительно независимым, поэтому, например, одна и та же операционная система Windows может работать на ноутбуках с другим BIOS, в то время как на компьютере с Windows (или другой операционной системой) может работать любое количество различных приложений.

Это основная идея операционной системы: это основное программное обеспечение компьютера, которое (по сути) контролирует основные операции ввода, вывода, хранения и обработки. Вы можете думать об операционной системе как о «основе» программного обеспечения в компьютере, на котором основаны другие программы (называемые приложениями).Таким образом, текстовый процессор и игра в шахматы — это два разных приложения, которые полагаются на операционную систему для выполнения своего основного ввода, вывода и так далее. Операционная система опирается на еще более фундаментальный элемент программирования, называемый BIOS (Basic Input Output System), который является связующим звеном между программным обеспечением операционной системы и аппаратным обеспечением. В отличие от операционной системы, которая одинакова для разных компьютеров, BIOS отличается от машины к машине в соответствии с точной конфигурацией оборудования и обычно записывается производителем оборудования.BIOS, строго говоря, не является программным обеспечением: это программа, которая постоянно хранится в один из основных чипов компьютера, поэтому он известен как прошивка (обычно он разрабатывается таким образом, чтобы его можно было периодически обновлять).

Операционные системы имеют еще одно большое преимущество. Еще в 1970-х (и в начале 1980-х) практически все компьютеры были безумно разными. Все они работали по-своему, уникальным образом с довольно уникальным оборудованием (разные процессорные чипы, адреса памяти, размеры экрана и все остальное).Программы, написанные для одной машины (например, Apple), обычно не запускаются на любой другой машине (например, IBM) без достаточно обширного преобразования. Это было большой проблемой для программистов, потому что это означало, что им приходилось переписывать все свои программы каждый раз, когда они хотели запустить их на разных машинах. Как помогли операционные системы? Если у вас есть стандартная операционная система, и вы настраиваете ее так, чтобы она работала на любой машине, все, что вам нужно сделать, это написать приложения, которые работают в операционной системе. Тогда любое приложение будет работать на любой машине.Операционная система, которая окончательно сделала этот прорыв, была, конечно, Microsoft Windows, созданная Биллом Гейтсом. (Важно отметить, что были и более ранние операционные системы. Вы можете прочитать больше об этой истории в нашей статье об истории компьютеров.)

Что у тебя на компьютере?

Предупреждение! Не открывайте свой компьютер, если вы действительно не знаете, что делаете. Внутри находятся опасные напряжения, особенно рядом с блоком питания, и некоторые компоненты могут оставаться под напряжением в течение длительного времени после отключения питания.

Фото: внутри корпуса типичного ПК показаны четыре ключевых области компонентов, описанных ниже. Фото ArmadniОбщая любезность Wikimedia Commons, опубликовано по лицензии Creative Commons.

Внутри типичного ПК все выглядит довольно страшно и запутанно: печатные платы похожи на маленькие «города» с чипами для зданий — радужные путаницы проводов между ними, и бог знает, что еще. Но прорабатывайте компоненты медленно и логично, и все это начинает обретать смысл.Большая часть того, что вы можете увидеть, делится на четыре широких области, которые я выделил зеленым, синим, красный и оранжевый на этой фотографии.

Блок питания (зеленый)

На основе трансформатора это преобразует напряжение вашего дома или офиса (например, 230/120 В переменного тока) в намного более низкое напряжение постоянного тока, которое требуется электронным компонентам (типичный жесткий диск может потребоваться всего 5–12 В). Обычно на внешней стороне корпуса компьютера рядом с розеткой есть большой охлаждающий вентилятор (или гораздо меньший вентилятор на ноутбуке, обычно с одной стороны).В этой машине два внешних вентилятора (зеленого и синего цвета) расположены слева и охлаждают блок питания и материнскую плату.

Материнская плата (синяя)

Как следует из названия, это мозг компьютера, где и делается настоящая работа. Основной процессор (центральный процессор) легко обнаружить, потому что, как правило, над ним стоит большой вентилятор, который охлаждает его. На этой фотографии процессор находится прямо под черным вентилятором с красным центральным шпинделем.То, что находится на материнской плате, варьируется от машины к машине. Помимо процессора, здесь есть BIOS, микросхемы памяти, слоты расширения для дополнительной памяти, гибкие ленточные соединения с другими платами, соединения IDE (Integrated Drive Electronics) с жесткими дисками и приводами CD / DVD, а также последовательные или параллельные соединения. к таким вещам, как порты USB и другие порты на корпусе компьютера (часто припаяны к материнской плате, особенно в ноутбуке).

Другие печатные платы (красные)

Хотя материнская плата (теоретически) может содержать все микросхемы, в которых нуждается компьютер, для ПК вполне обычно иметь три других отдельных печатных платы: одну для управления сетью, одну для обработки графики и одну для работы со звуком.

• Сетевая карта (также называемая сетевой интерфейсной платой / контроллером, сетевой картой или сетевым адаптером), как следует из ее названия, соединяет ваш компьютер с другими машинами (или такими устройствами, как принтеры) в компьютерная сеть (обычно это локальная сеть, локальная сеть, дома или в офисе или в более широком Интернете) с использованием системы, называемой Ethernet. На старых компьютерах может быть установлена ​​отдельная беспроводная карта (WLAN) для подключения к Wi-Fi; более новые, как правило, имеют одну сетевую карту, которая поддерживает как Ethernet, так и Wi-Fi.У некоторых компьютеров есть микросхемы, которые делают все их сети на материнской плате.
• Видеокарта (также называемая видеокартой или адаптером дисплея) — это часть компьютера, которая обрабатывает все, что связано с дисплеем. Почему это не делается центральным процессором? На некоторых машинах это может быть, но это приводит к замедлению как основной обработки машины, так и графики. Автономные видеокарты были выпущены с самого первого IBM PC, который имел автономный адаптер дисплея еще в 1981 году; мощные, современные графические карты для 3D-игр с высоким разрешением и полноцветными играми, выпущенные в середине 1990-х годов, впервые предложенные такими компаниями, как Nvidia и ATI.
• Звуковая карта — это еще одна автономная плата, основанная на цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи: он превращает цифровую (цифровую) информацию, с которой центральный процессор обрабатывает, в аналоговые (постоянно меняющиеся) сигналы, которые могут питать музыкальные колонки; и преобразует аналоговые сигналы, поступающие с микрофона, в цифровые сигналы, которые процессор может понять. Как и в случае с сетью и графикой, в материнскую плату могут быть встроены звуковые карты или звуковые чипы.

Приводы (оранжевый)

ПК обычно имеют один, два или три жестких диска плюс устройство чтения / записи CD / DVD.Хотя на некоторых компьютерах имеется только один жесткий диск и один комбинированный дисковод CD / DVD, у большинства есть пара пустых слотов расширения для дополнительных приводов.

Производители ПК

, как правило, проектируют и производят свои собственные материнские платы, но большинство используемых ими компонентов являются готовыми и модульными. Так, например, ваш ПК Lenovo или ноутбук Asus могут иметь жесткий диск Toshiba, видеокарту Nvidia, звуковую карту Realtek и т. Д. Даже на материнской плате компоненты могут быть модульными и подключаться по принципу «подключи и работай»: «Intel Inside» означает, что под вентилятором установлен процессор Intel.Все это означает, что очень легко заменять или модернизировать части ПК, когда они изнашиваются или устаревают; Вам не нужно выбрасывать всю машину. Если вы заинтересованы в том, чтобы повозиться, есть пара хороших книг, перечисленных в разделе «Как работают компьютеры» ниже, которые проведут вас через этот процесс.

Внешние разъемы («порты»)

Вы можете подключить компьютер к периферийным устройствам (внешним гаджетам, таким как струйные принтеры, веб-камеры и флешки) либо с проводным соединением (последовательный или параллельный кабель), либо с беспроводным (обычно Bluetooth или Вай-фай).Несколько лет назад компьютеры и периферия использовал ошеломляющую коллекцию различных разъемов для соединения для другого. В наши дни практически все компьютеры используют стандартный способ соединения, называемый USB (универсальная последовательная шина). USB предназначен для «подключи и работай»: все, что вы подключите к компьютеру, работает более или менее из коробки, хотя вам, возможно, придется подождать, пока ваша машина загрузится драйвер (дополнительная часть программного обеспечения, которая говорит ему, как использовать эту конкретную часть аппаратного обеспечения).

Фото: USB-порты на компьютерах очень надежны, но время от времени они ломаются, особенно после многих лет использования.Если у вас есть ноутбук со слотом PCMCIA, вы можете просто вставить такую ​​карту USB-адаптера, чтобы создать два совершенно новых USB-порта (или добавить еще два порта, если у вас не хватает).

Помимо облегчения обмена данными, USB также обеспечивает мощность для таких вещей, как внешние жесткие диски. Два внешних штырька USB-разъема — это разъемы +5 В и заземления, в то время как внутренние контакты несут данные. Когда вы подключаете свой телефон в USB-порт на автобусе или поезде, вы просто используете внешние контакты для зарядки аккумулятор.

USB обеспечивает гораздо больше возможностей подключения, чем устаревшие порты последовательного компьютера. Он разработан так, что вы можете подключить его различными способами, либо с одно периферийное устройство подключено к каждому из ваших USB-разъемов или с помощью USB-концентраторов (где один USB-штекер дает вам доступ к целому ряду USB-разъемов, которые сами могут иметь больше концентраторов и разъемов, подключенных к ним). Теоретически, к одному компьютеру можно подключить 127 различных USB-устройств.

,