Obróbka CNC to proces produkcyjny, w którym wstępnie zaprogramowane oprogramowanie komputerowe dyktuje ruch narzędzi i maszyn fabrycznych.Proces ten można wykorzystać do sterowania szeregiem złożonych maszyn, od szlifierek i tokarek po młyny i routery.Dzięki obróbce CNC trójwymiarowe zadania cięcia można wykonać w jednym zestawie monitów.
Skrót od „komputerowego sterowania numerycznego”, proces CNC przebiega w przeciwieństwie do — a tym samym zastępuje — ograniczenia sterowania ręcznego, w którym potrzebni są operatorzy na żywo, którzy podpowiadają i kierują poleceniami narzędzi skrawających za pomocą dźwigni, przycisków i kół.Dla obserwatora system CNC może przypominać zwykły zestaw komponentów komputerowych, ale oprogramowanie i konsole stosowane w obróbce CNC odróżniają go od wszystkich innych form obliczeń.
Jak działa obróbka CNC?
Po uruchomieniu systemu CNC żądane cięcia są programowane w oprogramowaniu i dyktowane odpowiednim narzędziom i maszynom, które wykonują zadania wymiarowe zgodnie ze specyfikacją, podobnie jak robot.
W programowaniu CNC generator kodu w systemie numerycznym często zakłada, że mechanizmy są bezbłędne, pomimo możliwości wystąpienia błędów, co jest większe, gdy maszyna CNC jest kierowana do cięcia w więcej niż jednym kierunku jednocześnie.Umiejscowienie narzędzia w systemie sterowania numerycznego jest określane przez szereg danych wejściowych zwanych programem części.
W przypadku maszyny sterowanej numerycznie programy są wprowadzane za pomocą kart perforowanych.Z kolei programy dla maszyn CNC są wprowadzane do komputerów przez małe klawiatury.Programowanie CNC jest przechowywane w pamięci komputera.Sam kod jest napisany i edytowany przez programistów.Dlatego systemy CNC oferują znacznie większe możliwości obliczeniowe.Co najlepsze, systemy CNC nie są w żadnym wypadku statyczne, ponieważ nowsze monity można dodawać do wcześniej istniejących programów za pomocą poprawionego kodu.
PROGRAMOWANIE MASZYN CNC
W CNC maszyny są obsługiwane za pomocą sterowania numerycznego, w którym program jest przeznaczony do sterowania obiektem.Język stojący za obróbką CNC jest alternatywnie nazywany kodem G i jest napisany w celu kontrolowania różnych zachowań odpowiedniej maszyny, takich jak prędkość, szybkość posuwu i koordynacja.
Zasadniczo obróbka CNC umożliwia wstępne zaprogramowanie prędkości i położenia funkcji obrabiarki oraz uruchamianie ich za pomocą oprogramowania w powtarzalnych, przewidywalnych cyklach, a wszystko to przy niewielkim udziale operatorów.Dzięki tym możliwościom proces ten został przyjęty we wszystkich zakątkach sektora produkcyjnego i jest szczególnie ważny w obszarach produkcji metali i tworzyw sztucznych.
Na początek tworzony jest rysunek CAD 2D lub 3D, który jest następnie tłumaczony na kod komputerowy, który może zostać wykonany przez system CNC.Po wprowadzeniu programu operator uruchamia go próbnie, aby upewnić się, że w kodowaniu nie ma błędów.
Systemy obróbki w pętli otwartej/zamkniętej
Sterowanie położeniem jest określane przez system pętli otwartej lub zamkniętej.W przypadku tego pierwszego sygnalizacja przebiega w jednym kierunku między sterownikiem a silnikiem.W systemie z zamkniętą pętlą sterownik może odbierać informacje zwrotne, co umożliwia korekcję błędów.W ten sposób system z zamkniętą pętlą może korygować nieprawidłowości w prędkości i położeniu.
W obróbce CNC ruch jest zwykle kierowany wzdłuż osi X i Y.Z kolei narzędzie jest pozycjonowane i prowadzone za pomocą silników krokowych lub serwomotorów, które dokładnie odwzorowują ruchy określone przez kod G.Jeśli siła i prędkość są minimalne, proces można uruchomić za pomocą sterowania w pętli otwartej.We wszystkich pozostałych przypadkach sterowanie w pętli zamkniętej jest niezbędne do zapewnienia szybkości, spójności i dokładności wymaganej w zastosowaniach przemysłowych, takich jak obróbka metali.
Obróbka CNC jest w pełni zautomatyzowana
W dzisiejszych protokołach CNC produkcja części za pomocą wstępnie zaprogramowanego oprogramowania jest w większości zautomatyzowana.Wymiary danej części są ustalane za pomocą oprogramowania do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD), a następnie przekształcane w rzeczywisty gotowy produkt za pomocą oprogramowania do produkcji wspomaganej komputerowo (CAM).
Każdy przedmiot obrabiany może wymagać różnych obrabiarek, takich jak wiertła i frezy.Aby sprostać tym potrzebom, wiele dzisiejszych maszyn łączy kilka różnych funkcji w jednej komórce.Alternatywnie instalacja może składać się z kilku maszyn i zestawu robotycznych rąk, które przenoszą części z jednej aplikacji do drugiej, ale wszystko jest kontrolowane przez ten sam program.Niezależnie od konfiguracji, proces CNC pozwala na spójność produkcji części, która byłaby trudna, jeśli nie niemożliwa, do ręcznego odtworzenia.
RÓŻNE TYPY MASZYN CNC
Najwcześniejsze maszyny sterowane numerycznie pochodzą z lat czterdziestych XX wieku, kiedy po raz pierwszy zastosowano silniki do sterowania ruchem wcześniej istniejących narzędzi.W miarę rozwoju technologii mechanizmy były ulepszane za pomocą komputerów analogowych, a ostatecznie za pomocą komputerów cyfrowych, co doprowadziło do powstania obróbki CNC.
Zdecydowana większość dzisiejszych arsenałów CNC jest całkowicie elektroniczna.Niektóre z bardziej powszechnych procesów obsługiwanych przez CNC obejmują spawanie ultradźwiękowe, dziurkowanie i cięcie laserowe.Do najczęściej stosowanych maszyn w systemach CNC należą:
Frezarki CNC
Frezarki CNC mogą działać na programach składających się z monitów opartych na liczbach i literach, które prowadzą elementy na różne odległości.Programowanie stosowane w frezarce może być oparte na kodzie G lub na jakimś unikalnym języku opracowanym przez zespół produkcyjny.Podstawowe frezarki składają się z systemu trójosiowego (X, Y i Z), chociaż większość nowszych frezarek może pomieścić trzy dodatkowe osie.
Tokarki
W tokarkach elementy są cięte w kierunku kołowym za pomocą narzędzi wymiennych.Dzięki technologii CNC cięcia stosowane przez tokarki są wykonywane z precyzją i dużą prędkością.Tokarki CNC są używane do tworzenia skomplikowanych projektów, które nie byłyby możliwe na ręcznych wersjach maszyny.Ogólnie rzecz biorąc, funkcje sterowania frezarek i tokarek sterowanych numerycznie są podobne.Podobnie jak w przypadku pierwszego, tokarkami można sterować za pomocą kodu G lub unikalnego zastrzeżonego kodu.Jednak większość tokarek CNC składa się z dwóch osi — X i Z.
Przecinarki plazmowe
W przecinarce plazmowej materiał jest cięty palnikiem plazmowym.Proces ten jest stosowany przede wszystkim do materiałów metalowych, ale może być również stosowany na innych powierzchniach.Aby wytworzyć prędkość i ciepło niezbędne do cięcia metalu, plazma jest generowana przez połączenie sprężonego powietrza i łuków elektrycznych.
Maszyny z wyładowaniami elektrycznymi
Obróbka elektroerozyjna (EDM) — nazywana na przemian obróbką wgłębną i obróbką iskrową — to proces, w którym elementy obrabiane są formowane w określone kształty za pomocą iskier elektrycznych.W przypadku EDM wyładowania prądowe występują między dwiema elektrodami, co powoduje usunięcie części danego przedmiotu obrabianego.
Gdy odległość między elektrodami zmniejsza się, pole elektryczne staje się bardziej intensywne, a tym samym silniejsze niż dielektryk.Umożliwia to przepływ prądu między dwiema elektrodami.W konsekwencji, części przedmiotu obrabianego są usuwane przez każdą elektrodę.Podtypy EDM obejmują:
● Elektrodrążarka drutowa, w której erozja iskrowa jest wykorzystywana do usuwania części z materiału przewodzącego elektrycznie.
● Elektrodrążarka wgłębna, w której elektroda i przedmiot obrabiany są zanurzane w płynie dielektrycznym w celu uformowania elementu.
W procesie zwanym wypłukiwaniem zanieczyszczenia z każdego gotowego elementu obrabianego są przenoszone przez ciekły dielektryk, który pojawia się po zatrzymaniu prądu między dwiema elektrodami i ma na celu wyeliminowanie wszelkich dalszych ładunków elektrycznych.
Przecinarki strumieniem wody
W obróbce CNC strumienie wody to narzędzia, które tną twarde materiały, takie jak granit i metal, za pomocą wody pod wysokim ciśnieniem.W niektórych przypadkach woda jest mieszana z piaskiem lub inną silnie ścierną substancją.Części maszyn fabrycznych są często kształtowane w tym procesie.
Strumienie wodne są stosowane jako chłodniejsza alternatywa dla materiałów, które nie są w stanie wytrzymać intensywnych cieplnie procesów innych maszyn CNC.W związku z tym strumienie wody są wykorzystywane w wielu sektorach, takich jak przemysł lotniczy i wydobywczy, gdzie proces ten jest potężny, między innymi do rzeźbienia i cięcia.Przecinarki strumieniem wody są również używane do zastosowań wymagających bardzo skomplikowanych cięć w materiale, ponieważ brak ciepła zapobiega jakimkolwiek zmianom wewnętrznych właściwości materiałów, które mogą wynikać z cięcia metalu na metalu.
RÓŻNE TYPY MASZYN CNC
Jak pokazało wiele demonstracji wideo maszyn CNC, system jest używany do wykonywania bardzo szczegółowych cięć z elementów metalowych do przemysłowych produktów sprzętowych.Oprócz wyżej wymienionych maszyn, kolejne narzędzia i komponenty stosowane w systemach CNC to:
● Hafciarki
● Frezarki do drewna
● Dziurkacze rewolwerowe
● Giętarki do drutu
● Krajarki do pianki
● Wycinarki laserowe
● Szlifierki cylindryczne
● Drukarki 3D
● Przecinaki do szkła
Kiedy trzeba wykonać skomplikowane cięcia na różnych poziomach i pod różnymi kątami na obrabianym przedmiocie, wszystko to można wykonać w ciągu kilku minut na maszynie CNC.Tak długo, jak maszyna jest zaprogramowana za pomocą właściwego kodu, funkcje maszyny będą wykonywać kroki określone przez oprogramowanie.Pod warunkiem, że wszystko jest zakodowane zgodnie z projektem, po zakończeniu procesu powinien pojawić się produkt o szczegółach i wartości technologicznej.
Czas postu: 01-01-2022
