CNC apstrāde ir ražošanas process, kurā iepriekš ieprogrammēta datora programmatūra nosaka rūpnīcas instrumentu un iekārtu kustību. Šo procesu var izmantot, lai kontrolētu dažādas sarežģītas iekārtas, sākot no slīpmašīnām un virpām līdz frēzēm un maršrutētājiem. Izmantojot CNC apstrādi, trīsdimensiju griešanas uzdevumus var veikt ar vienu uzvedņu komplektu.
Saīsinājums no “datora ciparu vadības”, CNC process darbojas pretstatā un tādējādi aizstāj manuālās vadības ierobežojumus, kur ir nepieciešami aktīvi operatori, lai ar svirām, pogām un riteņiem pamudinātu un vadītu apstrādes rīku komandas. Skatītājam CNC sistēma var atgādināt parastu datora komponentu komplektu, taču CNC apstrādē izmantotās programmatūras un konsoles to atšķir no visiem citiem skaitļošanas veidiem.
Kā darbojas CNC apstrāde?
Kad CNC sistēma ir aktivizēta, vēlamie griezumi tiek ieprogrammēti programmatūrā un tiek diktēti atbilstošiem instrumentiem un iekārtām, kas veic izmēru uzdevumus, kā norādīts, līdzīgi kā robots.
CNC programmēšanā kodu ģenerators ciparu sistēmā bieži pieņem, ka mehānismi ir nevainojami, neskatoties uz kļūdu iespējamību, kas ir lielāka ikreiz, kad CNC iekārta tiek virzīta griešanai vairāk nekā vienā virzienā. Instrumenta izvietojumu ciparu vadības sistēmā nosaka virkne ievades datu, kas pazīstami kā detaļu programma.
Izmantojot ciparu vadības iekārtu, programmas tiek ievadītas, izmantojot perfokartes. Turpretim CNC mašīnu programmas tiek padotas datoriem, izmantojot mazas tastatūras. CNC programmēšana tiek saglabāta datora atmiņā. Pats kodu raksta un rediģē programmētāji. Tāpēc CNC sistēmas piedāvā daudz plašāku skaitļošanas jaudu. Pats labākais, ka CNC sistēmas nekādā gadījumā nav statiskas, jo jaunākas uzvednes var pievienot jau esošām programmām, izmantojot pārskatītu kodu.
CNC MAŠĪNU PROGRAMMĒŠANA
Izmantojot CNC, mašīnas tiek darbinātas, izmantojot ciparu vadību, kur programmatūras programma ir paredzēta objekta vadīšanai. Valoda, kas ir aiz CNC apstrādes, tiek saukta par G-kodu, un tā ir rakstīta, lai kontrolētu dažādas attiecīgās mašīnas darbības, piemēram, ātrumu, padeves ātrumu un koordināciju.
Būtībā CNC apstrāde ļauj iepriekš ieprogrammēt darbgaldu funkciju ātrumu un pozīciju un palaist tās, izmantojot programmatūru atkārtotos, paredzamos ciklos, un tas viss notiek ar nelielu operatoru iesaistīšanos. Pateicoties šīm iespējām, process ir pieņemts visos ražošanas sektora stūros un ir īpaši svarīgs metāla un plastmasas ražošanas jomās.
Iesācējiem tiek izstrādāts 2D vai 3D CAD rasējums, kas pēc tam tiek tulkots datora kodā, lai CNC sistēma varētu izpildīt. Pēc programmas ievadīšanas operators to izmēģina, lai nodrošinātu, ka kodējumā nav kļūdu.
Atvērtā/slēgtā cikla apstrādes sistēmas
Pozīcijas kontrole tiek noteikta, izmantojot atvērtas vai slēgtas cilpas sistēmu. Izmantojot pirmo, signalizācija notiek vienā virzienā starp kontrolieri un motoru. Izmantojot slēgtā cikla sistēmu, kontrolieris spēj saņemt atgriezenisko saiti, kas padara iespējamu kļūdu labošanu. Tādējādi slēgta cikla sistēma var novērst ātruma un pozīcijas pārkāpumus.
CNC apstrādē kustība parasti tiek virzīta pāri X un Y asīm. Savukārt rīks tiek pozicionēts un vadīts, izmantojot soļu vai servomotorus, kas atkārto precīzas kustības, ko nosaka G kods. Ja spēks un ātrums ir minimāls, procesu var palaist, izmantojot atvērtas cilpas vadību. Visam pārējam ir nepieciešama slēgtā cikla vadība, lai nodrošinātu ātrumu, konsekvenci un precizitāti, kas nepieciešama rūpnieciskiem lietojumiem, piemēram, metālapstrādei.
CNC apstrāde ir pilnībā automatizēta
Mūsdienu CNC protokolos detaļu ražošana, izmantojot iepriekš ieprogrammētu programmatūru, lielākoties ir automatizēta. Konkrētas daļas izmēri tiek iestatīti vietā, izmantojot datorizētās projektēšanas (CAD) programmatūru, un pēc tam ar datorizētās ražošanas (CAM) programmatūru tiek pārveidoti par faktisku gatavu produktu.
Jebkuram konkrētam sagatavei var būt nepieciešami dažādi darbgaldi, piemēram, urbji un griezēji. Lai apmierinātu šīs vajadzības, daudzas mūsdienu iekārtas vienā šūnā apvieno vairākas dažādas funkcijas. Alternatīvi instalācija var sastāvēt no vairākām mašīnām un robotu roku komplekta, kas pārsūta daļas no vienas lietojumprogrammas uz citu, bet visu kontrolē viena un tā pati programma. Neatkarīgi no iestatīšanas CNC process nodrošina konsekventu detaļu ražošanu, kuras būtu grūti, ja ne neiespējami, replicēt manuāli.
DAŽĀDI CNC MAŠĪNU VEIDI
Agrākās ciparu vadības iekārtas ir datētas ar 1940. gadiem, kad motori pirmo reizi tika izmantoti, lai kontrolētu jau esošo instrumentu kustību. Tehnoloģijām attīstoties, mehānismi tika uzlaboti ar analogajiem datoriem un galu galā ar digitālajiem datoriem, kas izraisīja CNC apstrādes pieaugumu.
Lielākā daļa mūsdienu CNC arsenālu ir pilnībā elektroniski. Daži no biežāk sastopamajiem ar CNC darbināmiem procesiem ir ultraskaņas metināšana, caurumošana un lāzergriešana. CNC sistēmās visbiežāk izmantotās mašīnas ir šādas:
CNC frēzes
CNC frēzes var darboties programmās, kas sastāv no ciparu un burtu uzvednēm, kas virza gabalus dažādos attālumos. Frēzmašīnai izmantotā programmēšana varētu būt balstīta vai nu uz G-kodu, vai uz kādu unikālu valodu, ko izstrādājusi ražošanas komanda. Pamatdzirnavas sastāv no trīs asu sistēmas (X, Y un Z), lai gan lielākajā daļā jaunāko dzirnavu var ievietot trīs papildu asis.
Virpas
Virpas mašīnās gabalus griež apļveida virzienā ar indeksējamiem instrumentiem. Izmantojot CNC tehnoloģiju, virpas tiek veiktas precīzi un ar lielu ātrumu. CNC virpas tiek izmantotas, lai ražotu sarežģītus dizainus, kas nebūtu iespējami manuāli darbināmās iekārtas versijās. Kopumā ar CNC darbināmo frēžu un virpu vadības funkcijas ir līdzīgas. Tāpat kā iepriekšējās, virpas var vadīt, izmantojot G kodu vai unikālu patentētu kodu. Tomēr lielākā daļa CNC virpu sastāv no divām asīm - X un Z.
Plazmas griezēji
Plazmas griezējā materiāls tiek griezts ar plazmas degli. Šis process galvenokārt tiek piemērots metāla materiāliem, bet to var izmantot arī uz citām virsmām. Lai ražotu metāla griešanai nepieciešamo ātrumu un siltumu, plazmu ģenerē, izmantojot saspiestā gaisa gāzes un elektrisko loku kombināciju.
Elektriskās izlādes mašīnas
Elektriskās izlādes apstrāde (EDM) — pārmaiņus saukta par iegremdēšanu un apstrādi ar dzirksteļošanu — ir process, kurā sagataves tiek veidotas noteiktās formās, izmantojot elektriskās dzirksteles. Izmantojot EDM, strāvas izlāde notiek starp diviem elektrodiem, un tādējādi tiek noņemtas noteiktas sagataves daļas.
Kad atstarpe starp elektrodiem kļūst mazāka, elektriskais lauks kļūst intensīvāks un tādējādi spēcīgāks par dielektrisko. Tas ļauj strāvai iziet starp diviem elektrodiem. Līdz ar to katrs elektrods noņem sagataves daļas. EDM apakštipi ietver:
● Stiepļu EDM, kur dzirksteļu erozija tiek izmantota, lai noņemtu daļas no elektroniski vadoša materiāla.
● Sinker EDM, kur elektrods un sagatave tiek iemērc dielektriskā šķidrumā, lai izveidotu gabalu.
Procesā, kas pazīstams kā skalošana, atkritumi no katra gatavā sagataves tiek aizvadīti ar šķidru dielektriķi, kas parādās, kad strāva starp diviem elektrodiem ir apstājusies, un ir paredzēts, lai novērstu jebkādus turpmākus elektriskos lādiņus.
Ūdens strūklas griezēji
CNC apstrādē ūdens strūklas ir instrumenti, kas griež cietus materiālus, piemēram, granītu un metālu, izmantojot augstspiediena ūdeni. Dažos gadījumos ūdeni sajauc ar smiltīm vai kādu citu spēcīgu abrazīvu vielu. Šajā procesā bieži tiek veidotas rūpnīcas mašīnu daļas.
Ūdens strūklas tiek izmantotas kā vēsāka alternatīva materiāliem, kas nespēj izturēt citu CNC iekārtu karstuma intensīvos procesus. Kā tādas ūdens strūklas tiek izmantotas vairākās nozarēs, piemēram, kosmosa un kalnrūpniecības nozarēs, kur process ir spēcīgs grebšanai un griešanai, kā arī citām funkcijām. Ūdens strūklas griezēji tiek izmantoti arī lietojumiem, kuros nepieciešami ļoti sarežģīti materiāla griezumi, jo siltuma trūkums novērš jebkādas materiāla īpašību izmaiņas, kas var rasties metāla griešanas rezultātā.
DAŽĀDI CNC MAŠĪNU VEIDI
Kā liecina daudzi CNC iekārtu video demonstrācijas, sistēma tiek izmantota, lai veiktu ļoti detalizētus metāla gabalu izgriezumus rūpnieciskiem aparatūras izstrādājumiem. Papildus iepriekšminētajām mašīnām CNC sistēmās izmantotie papildu instrumenti un komponenti ietver:
● Izšūšanas mašīnas
● Koka frēzes
● Torņu perforatori
● Stiepļu liekšanas mašīnas
● Putu griezēji
● Lāzera griezēji
● Cilindriskās slīpmašīnas
● 3D printeri
● Stikla griezēji
Ja ir jāveic sarežģīti griezumi dažādos līmeņos un leņķos uz sagataves, to visu var veikt dažu minūšu laikā ar CNC iekārtu. Kamēr iekārta ir ieprogrammēta ar pareizo kodu, mašīnas funkcijas veiks programmatūras noteiktās darbības. Ja viss ir kodēts atbilstoši dizainam, pēc procesa beigām vajadzētu parādīties detaļām un tehnoloģiskai vērtībai.
Ievietošanas laiks: Jan-01-2022
