CNC apdirbimas yra gamybos procesas, kurio metu iš anksto užprogramuota kompiuterinė programinė įranga diktuoja gamyklos įrankių ir mechanizmų judėjimą. Šis procesas gali būti naudojamas įvairioms sudėtingoms mašinoms valdyti – nuo šlifuoklių ir tekinimo staklių iki malūnų ir maršrutizatorių. Naudojant CNC apdirbimą, trimatės pjovimo užduotys gali būti atliekamos vienu raginimų rinkiniu.
Trumpai tariant, „kompiuterinis skaitmeninis valdymas“, CNC procesas prieštarauja rankinio valdymo apribojimams ir taip pakeičia jį, kai reikia tiesioginių operatorių, kurie svertais, mygtukais ir ratukais paraginti ir vadovauti apdirbimo įrankių komandoms. Žiūrovui CNC sistema gali būti panaši į įprastą kompiuterio komponentų rinkinį, tačiau CNC apdirbimui naudojamos programinės įrangos programos ir pultai ją išskiria iš visų kitų skaičiavimo formų.
Kaip veikia CNC apdirbimas?
Suaktyvinus CNC sistemą, norimi pjūviai užprogramuojami programinėje įrangoje ir padiktuojami atitinkamiems įrankiams ir mechanizmams, kurie atlieka nurodytas matmenų užduotis, panašiai kaip robotas.
Programuojant CNC, kodų generatorius skaitmeninėje sistemoje dažnai daro prielaidą, kad mechanizmai yra nepriekaištingi, nepaisant klaidų galimybės, kuri yra didesnė, kai CNC mašina nukreipiama pjauti daugiau nei viena kryptimi vienu metu. Įrankio išdėstymas skaitmeninėje valdymo sistemoje apibūdinamas įvesčių serija, žinoma kaip dalių programa.
Naudojant skaitmeninio valdymo mašiną, programos įvedamos per perforavimo korteles. Priešingai, CNC staklių programos tiekiamos į kompiuterius per mažas klaviatūras. CNC programavimas išsaugomas kompiuterio atmintyje. Pats kodas yra parašytas ir redaguojamas programuotojų. Todėl CNC sistemos siūlo daug didesnį skaičiavimo pajėgumą. Geriausia, kad CNC sistemos jokiu būdu nėra statinės, nes naujesnius raginimus galima pridėti prie jau egzistuojančių programų per peržiūrėtą kodą.
CNC MAŠINŲ PROGRAMAVIMAS
CNC mašinos valdomos skaitmeniniu valdymu, o programinė įranga skirta valdyti objektą. CNC apdirbimo kalba pakaitomis vadinama G kodu ir parašyta, kad būtų galima valdyti įvairius atitinkamos mašinos veiksmus, tokius kaip greitis, pastūmos greitis ir koordinavimas.
Iš esmės CNC apdirbimas leidžia iš anksto užprogramuoti staklių funkcijų greitį ir padėtį bei paleisti jas per programinę įrangą pasikartojančiais, nuspėjamais ciklais, mažai dalyvaujant žmonėms. Dėl šių galimybių šis procesas buvo pritaikytas visuose gamybos sektoriaus kampeliuose ir yra ypač svarbus metalo ir plastiko gamybos srityse.
Pradedantiesiems yra sukurtas 2D arba 3D CAD brėžinys, kuris vėliau verčiamas į kompiuterio kodą CNC sistemai vykdyti. Įvedus programą, operatorius ją išbando, kad įsitikintų, jog koduojant nėra klaidų.
Atvirojo/uždarojo ciklo apdirbimo sistemos
Padėties valdymas nustatomas naudojant atviro arba uždaro ciklo sistemą. Pirmuoju atveju signalizacija vyksta viena kryptimi tarp valdiklio ir variklio. Naudojant uždarojo ciklo sistemą, valdiklis gali gauti grįžtamąjį ryšį, todėl galima ištaisyti klaidas. Taigi uždarojo ciklo sistema gali ištaisyti greičio ir padėties nelygumus.
CNC apdirbimo metu judėjimas paprastai nukreipiamas per X ir Y ašis. Įrankis, savo ruožtu, yra išdėstytas ir valdomas žingsniniais arba servovarikliais, kurie atkartoja tikslius judesius, nustatytus pagal G kodą. Jei jėga ir greitis yra minimalūs, procesas gali būti vykdomas naudojant atvirojo ciklo valdymą. Visiems kitiems, uždaro ciklo valdymas yra būtinas siekiant užtikrinti greitį, nuoseklumą ir tikslumą, reikalingą pramoninėms reikmėms, pavyzdžiui, metalo apdirbimui.
CNC apdirbimas yra visiškai automatizuotas
Šiuolaikiniuose CNC protokoluose detalių gamyba naudojant iš anksto užprogramuotą programinę įrangą dažniausiai yra automatizuota. Tam tikros dalies matmenys nustatomi naudojant kompiuterinio projektavimo (CAD) programinę įrangą ir konvertuojami į tikrą gatavą gaminį naudojant kompiuterinės gamybos (CAM) programinę įrangą.
Bet kuriam ruošiniui gali prireikti įvairių staklių, tokių kaip grąžtai ir pjaustytuvai. Siekiant patenkinti šiuos poreikius, daugelis šiuolaikinių mašinų sujungia kelias skirtingas funkcijas į vieną langelį. Kitu atveju diegimą gali sudaryti kelios mašinos ir robotų rankų rinkinys, perkeliantis dalis iš vienos programos į kitą, bet viską valdant ta pačia programa. Nepriklausomai nuo sąrankos, CNC procesas leidžia nuosekliai gaminti dalis, kurias būtų sunku, jei ne neįmanoma, atkartoti rankiniu būdu.
ĮVAIRIŲ TIPŲ CNC MAŠINŲ
Ankstyviausios skaitmeninio valdymo mašinos datuojamos XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje, kai varikliai pirmą kartą buvo naudojami jau esamų įrankių judėjimui valdyti. Tobulėjant technologijoms, mechanizmai buvo tobulinami naudojant analoginius kompiuterius ir galiausiai skaitmeninius kompiuterius, todėl išaugo CNC apdirbimas.
Didžioji dauguma šiandieninių CNC arsenalų yra visiškai elektroniniai. Kai kurie dažniausiai naudojami CNC procesai apima ultragarsinį suvirinimą, skylių vėrimą ir pjovimą lazeriu. CNC sistemose dažniausiai naudojamos mašinos:
CNC frezos
CNC frezos gali veikti pagal programas, sudarytas iš skaičių ir raidžių užklausų, kurios nukreipia gabalus įvairiais atstumais. Malūnų staklių programavimas gali būti pagrįstas G kodu arba kokia nors unikalia kalba, kurią sukūrė gamybos komanda. Pagrindiniai malūnai susideda iš trijų ašių sistemos (X, Y ir Z), nors daugumoje naujesnių malūnų gali tilpti trys papildomos ašys.
Tekinimo staklės
Tekinimo staklėse gabalai pjaunami apskritimo kryptimi indeksuojamais įrankiais. Naudojant CNC technologiją, tekinimo staklėse naudojami pjovimai atliekami tiksliai ir dideliu greičiu. CNC tekinimo staklės naudojamos sudėtingoms konstrukcijoms gaminti, kurios nebūtų įmanomos rankiniu būdu paleidžiamose mašinos versijose. Apskritai CNC valdomų frezų ir tekinimo staklių valdymo funkcijos yra panašios. Kaip ir pirmasis, tekinimo staklės gali būti nukreiptos pagal G kodą arba unikalų patentuotą kodą. Tačiau dauguma CNC tekinimo staklių susideda iš dviejų ašių - X ir Z.
Plazminiai pjaustytuvai
Plazminiame pjaustytuve medžiaga pjaunama plazminiu degikliu. Šis procesas visų pirma taikomas metalinėms medžiagoms, tačiau gali būti naudojamas ir kitiems paviršiams. Norint pagaminti greitį ir šilumą, reikalingą metalui pjauti, plazma generuojama per suspausto oro dujų ir elektros lankų derinį.
Elektros iškrovimo mašinos
Elektros iškrovos apdirbimas (EDM) – pakaitomis vadinamas štampavimu ir apdirbimu kibirkštiniu būdu – yra procesas, kurio metu apdirbamos detalės formuojamos tam tikromis formomis naudojant elektrines kibirkštis. Naudojant EDM, srovės iškrovos atsiranda tarp dviejų elektrodų, o tai pašalina tam tikros ruošinio dalis.
Kai tarpas tarp elektrodų tampa mažesnis, elektrinis laukas tampa intensyvesnis, taigi stipresnis nei dielektrikas. Tai leidžia srovei praeiti tarp dviejų elektrodų. Todėl kiekvienas elektrodas pašalina ruošinio dalis. EDM potipiai apima:
● Vielos EDM, kai kibirkščių erozija naudojama dalims pašalinti iš elektroniškai laidžios medžiagos.
● Sinker EDM, kai elektrodas ir ruošinys yra mirkomi dielektriniame skystyje, kad būtų galima formuoti gabalus.
Atliekant procesą, vadinamą praplovimu, nuolaužos iš kiekvieno paruošto ruošinio pašalinamos skystu dielektriku, kuris atsiranda, kai srovė tarp dviejų elektrodų sustoja ir yra skirta pašalinti bet kokius tolesnius elektros krūvius.
Vandens srovės pjaustytuvai
CNC apdirbimo metu vandens čiurkšlės yra įrankiai, kuriais pjaustomos kietos medžiagos, tokios kaip granitas ir metalas, naudojant aukšto slėgio vandenį. Kai kuriais atvejais vanduo sumaišomas su smėliu ar kita stipria abrazyvine medžiaga. Šio proceso metu dažnai formuojamos gamyklos mašinų dalys.
Vandens purkštukai yra naudojami kaip vėsesnė alternatyva medžiagoms, kurios negali atlaikyti daug šilumos reikalaujančių kitų CNC staklių procesų. Taigi vandens purkštukai naudojami įvairiuose sektoriuose, pavyzdžiui, aviacijos ir kasybos pramonėje, kur šis procesas yra galingas drožimui ir pjaustymui, be kitų funkcijų. Vandens srove pjaustytuvai taip pat naudojami tais atvejais, kai reikia labai sudėtingai pjauti medžiagą, nes šilumos trūkumas neleidžia keisti medžiagų būdingų savybių, kurios gali atsirasti dėl metalo pjovimo.
ĮVAIRIŲ TIPŲ CNC MAŠINŲ
Kaip parodė daugybė CNC staklių vaizdo demonstracijų, sistema naudojama labai detaliems metalo gabalams išpjauti pramoninės įrangos gaminiams. Be pirmiau minėtų mašinų, kiti CNC sistemose naudojami įrankiai ir komponentai apima:
● Siuvinėjimo mašinos
● Medienos frezos
● Bokšteliai perforatoriai
● Vielos lenkimo staklės
● Putplasčio pjaustytuvai
● Lazeriniai pjaustytuvai
● Cilindriniai šlifuokliai
● 3D spausdintuvai
● Stiklo pjaustytuvai
Kai reikia atlikti sudėtingus pjūvius įvairiais ruošinio lygiais ir kampais, visa tai galima atlikti per kelias minutes CNC staklėmis. Kol aparatas bus užprogramuotas tinkamu kodu, mašinos funkcijos atliks veiksmus, kuriuos diktuoja programinė įranga. Jei viskas užkoduota pagal dizainą, baigus procesą turėtų atsirasti detalių ir technologinės vertės gaminys.
Paskelbimo laikas: 2022-01-01
