Paprastais žodžiais tariant, CNC apdirbimas yra kompiuteriu valdoma sistema. Ši sistema vykdo tikslias komandas be jokios žmogiškos klaidos. Anksčiau, atlikdami rankinį apdirbimą, buvo didelė tikimybė, kad tikslumas ir dizainas yra klaidų. CNC apdirbimo įmonės įtraukia pažangią programinę įrangą įrankiams ir mašinoms valdyti. Tai yra tekinimo staklės ir malūnai. Kadangi kiekvienas judėjimas yra kontroliuojamas kompiuteriu, gausite tobulus, apskaičiuotus ir aukščiausios klasės rezultatus.
Kaip veikia CNC?
CNC aparatas yra robotų pjaustymo ir formavimo aparatas. Taigi tai yra tarsi tikslus elektrinio įrankis ir jį valdo kompiuteris. Pirmasis žingsnis yra vieno iš kompiuterių dizainas. Naudodamiesi specialia programine įranga, jūs darote tai, ką norite padaryti.
Tada dizainas išverstas į kompiuterį, ir jis pateikia instrukcijų rinkinį. Jie nurodo mašinai, kur pjaustyti ir kur judėti. Jie tik puikiai vadovaujasi šiomis instrukcijomis. Su savo dalimi jis perkelia pjovimo įrankius aukštyn, žemyn, kairėje ir dešinėje.
Su daugybe medžiagų galima dirbtiCNC mašinos. Mediena, metalas, plastikas ir dar daugiau.
Tai labai tikslu - daug tikslesnis, nei pjauti su žirklėmis rankomis. Štai kodėl iš jų viskas nuo automobilių iki automobilių dalių.
Kaip veikia CNC mašinos?
Projektavimo fazė
Skaitmeniniai dizainai sudaro CNC apdirbimo pagrindą. Aktyviuose mokymosi priemonėse yra CAD programinė įranga, kuria siekiama sukurti išsamius 3D modelius. Paprastais žodžiais tariant, skaitmeniniai brėžiniai išsaugo sudėtingą pasirinktinių dalių detales.
Jums gana lengva ištirti sudėtingas geometrijas, kuriose būtų šiuolaikiški projektavimo įrankiai. Prieš pradėdami bet ką į fizinę gamybą, inžinieriai gali sukurti sąveiką tarp dalių ir išbandyti streso taškus.
Medžiagos savybės kruopščiai atsižvelgiama į projektavimo procesą. Mechaniniai suvaržymai ir našumo poreikiai yra pagrindiniai varikliai. Išplėstinė programinė įranga leidžia dizaineriams sukurti komponentų modelius iki molekulinio lygio. Jie gali pamatyti, kaip dalys sąveikaus tarpusavyje ir atliks skirtingus scenarijus.
Programavimas
Programavimas veikia kaip esminis ryšio sluoksnis tarp CNC mašinų. Gamybos procesas vykdo du pagrindinius kodo tipus: G-kodas ir M kodas.
G-kodas CNC apdirbime yra ta kalba, kuri nurodo mašinai, kaip judėti. Tai siūlo tikslias koordinates, pjovimo greitį ir kruopščiai tikslias judėjimo instrukcijas. Kodas yra gerai sutvarkytas mašinos šokis. „G-Code“ nurodo mašiną, kur eiti kokiu greičiu ir gyliu.
M kodas CNC apdirbime tvarko pagalbines funkcijas. Tai tvarko palaikomąją veiklą, tokią kaip aušinimo skysčio sistemos ir įrankių pakeitimai. Galite galvoti apie „M-Code“ kaip mašinos gyvybinį. Tai daro viską, išskyrus pagrindinius pjovimo potėpius. „M-Code“ komandų pavyzdžiai yra aušinimo skysčių suaktyvinimas, perjungimo įrankiai ir mašininio specifinių veiksmų valdymas.
Mašinos sąranka
CNC mašinos paruošimas reikalauja neįtikėtino tikslumo. Techniką kruopščiai paruošia ruošiniai. Jie pasirenka tinkamas medžiagas ir komponentams pritvirtinti naudoja specialius įrenginius. Kiekvieną ruošinį reikia išdėstyti mikroskopiniu tikslumu.
Skirtingiems apdirbimo procesams reikalingi skirtingi laikymo būdai. Medžiagos stabilumą užtikrina viceagnets ir pagal užsakymą pagamintų įrenginių. Technikai patikrina suderinimą, naudodami tikslaus matavimo įrankius. Kiekviena sąranka turi užtikrinti nulinį judesį apdirbimo metu.
Įrankių pasirinkimas yra toks pat svarbus. Machinistai pasirenka tam tikrus įrankius pagal daugelį veiksnių:
Medžiagos tipas
Dizaino sudėtingumas
Norima paviršiaus apdaila
Pjovimo reikalavimai
Operacija
Kai pasiruošimas bus atliktas, CNC aparatas pradeda automatizavimo procesą. Tai vykdo užprogramuotas instrukcijas, tiksliai superžmogiškomis. Mašina gali išvalyti medžiagą pagal sluoksnio procesą arba pastatyti dalis per papildomą gamybą.
Šiuolaikinės CNC mašinos vienu metu gali panaudoti kelias ašis. Jie susideda iš įvairių medžiagų, pradedant minkštais plastikais ir baigiant grūdintais metalais. Pjovimo procesas apima:
Tikslus medžiagos pašalinimas
Sudėtingas geometrinis formavimas
Nuosekli gylio valdymas
Parametrų derinimas realiuoju laiku
Mašinos gali pakeisti pjovimo strategijas akimirksniu. Jie yra atsparūs medžiagų variacijoms ir išlaiko nepaprastą tikslumą. Kiekvienas judesys yra apgalvotas, ir kiekvienas iš jų atliekamas stulbinamai reguliariai.
CNC mašinų tipai
CNC frezavimo mašinos
CNC frezavimo mašinosyra vienas iš šiuolaikinės gamybos kertinių akmenų. Rotacinį pjaustymą atlieka tokios galingos mašinos išskirtiniu tikslumu. Pirmieji ypač įgudo gaminti sudėtingas geometrines formas iš įvairių medžiagų. Pjovimo įrankiai sukasi dideliu greičiu, iškirpdami medžiagų sluoksnį pagal sluoksnį.
Milymo mašinos atlieka įvairias gamybos funkcijas. Jie gali sukurti:
Tikslūs laiko tarpsniai
Sudėtingos kišenės
Sudėtingos paviršiaus formos
Gerai apibrėžti mechaniniai elementai
Kopijuoti įrankių šaudyklą keliomis ašimis. Ruošinius galima žiūrėti iš įvairių kampų. Šis universalumas lemia ypač sudėtingus geometrijos pokyčius. „Nuo plėtros prototipų iki galutinių gamybos dalių gamintojai naudoja frezavimo mašinas.
CNC tekinimo staklės
CNC tekinimo staklėsTurėkite didelį cilindrinių komponentų apetitą. Šios mašinos sukasi ruošinį, nes pjovimo įrankiai keičia išorines ir vidines jo formas. Ši CNC tekinimo technologija yra žinoma dėl savo tikslumo.
Tipiškos programos apima:
Mechaniniai velenai
Naujos cilindrinių aviacijos ir kosmoso komponentų formos
Tiksliosios inžinerijos dalys
Automobilių komponentai
Tekutės sukuria simetriškas dalis, kurios toleruoja neįtikėtiną tikslumą.
Plazmos ir lazeriniai pjaustytuvai
Antroji pagrindinė CNC mašinų kategorija yra šilumos pjovimo technologijos. Esant energijos koncentracijai, plazmos ir lazerinių pjaustytuvų metu, galima perpjauti medžiagas, tiksliai tiksliai.
Plazmos pjaustytuvai geriausiai veikia laidžias medžiagas:
Metalai
Plieniniai lakštai
Aliuminio komponentai
Elektriniai gaubtai
Lazeriniai pjaustytuvai yra dar universalesni:
Metalo pjaustymas
Medžio perdirbimas
Manipuliavimas audiniu
Tikslūs, sudėtingi dizainai
Šios mašinos gali drožti sudėtingas formas, palikdamas minimalų kiekį medžiagos. Jie siūlo cleave, išsamias galūnes, kurių standartinė pjaustymo praktika negali atitikti.
CNC šlifuokliai
Šlifavimo mašinos nusėda pakeliui į sėkmingą paviršiaus apdailą ir artimą toleranciją. Abrazyviniai ratai naudojami keliems mikroskopinės medžiagos sluoksniams pašalinti. Šios mašinos yra orientuotos į tikslumą.
Programos apima:
Paskutinė dalis apdaila
Itin lygios paviršiaus galimybės
Tikslių matmenų nuokrypių kūrimas
Sukietėjusi medžiagos apdorojimas
Paviršiaus apdaila matuojama mikrometruose ant šlifavimo mašinų.
3D spausdintuvai
Terminas priedų gamyba apibūdina žaidimą keičiantį požiūrį į gamybą. Dėl to 3D spausdintuvai sukuria komponentų sluoksnį pagal sluoksnį. Jie skaitmeninius dizainus paverčia fiziniais objektais su nuostabiu greičiu.
Pagrindiniai pranašumai yra:
Greitas prototipų kūrimas
Daugialypis geometrinis potencialas
Minimalios medžiagos atliekos
Greitas dizaino iteracijos
Yra keletas skirtingų 3D spausdinimo technologijų tipų:
Plastiko išspaudimas
Metalo sukepinimas
Dervos pagrindu sukurta spausdinimas
Miltelių lovos suliejimas
Specializuotos CNC mašinos
CNC sistemos plečiasi daugiau nei gamybos ribos: daugia ašies, 5- ašies mašinos: didžiausias apdirbimo lankstumas. Jie gali sugriebti ruošinius iš kelių pusių vienu metu.
Šios sudėtingos sistemos leidžia:
Neįtikėtinai sudėtingos geometrijos
Sumažintas sąrankos laikas
Patobulintas tikslumas
Aukšto lygio kosmoso ir medicinos komponentų gamyba
CNC apdirbimo medžiagos: viskas, ką reikia žinoti
Aliuminis
CNC apdirbimas daug veikia su metalais. Jie turi keletą unikalių savybių, reikalingų daugeliui gamybos programų. Aliuminis yra lengvas metalo pasaulio čempionas. Jis turi labai gerą atsparumą korozijai ir apdirbamumui. Tai daro jį populiariu pasirinkimu gamintojams.
Aliuminis plačiai naudojamas aviacijos, automobilių ir elektronikos pramonėje. Tai naudojama dalims, kurioms reikia stiprumo be reikšmingo svorio. Aliuminį lengva suformuoti, o tai prisideda prie jo universalumo.
Tai, kad jis yra natūraliai atspari rūdims, daro jį dar patrauklesnę. Aliuminis yra mėgstamiausias tarp inžinierių, nes jis suteikia mažą tankį puikų konstrukcinį stiprumą.
Plienas
Plienas buvo pramoninės gamybos pagrindas. Tai tikrai yra stiprus metalas, kurio negalima suderinti, kai kalbama apie ilgaamžiškumą ir stiprumą. Taigi, tai yra puikus pasirinkimas konstrukciniam naudojimui ir sunkiems komponentams.
Įvairios mechaninės savybės gali suteikti įvairių plieno rūšių. Kai kurie plienai yra labai sunkūs, o kiti suteikia daugiau lankstumo. Plieno savybes dar labiau pagerina terminio apdorojimo procesai.
Jo našumą galima pritaikyti inžinieriams konkrečioms programoms. Plienas vis dar yra pagrindinė gamybos medžiaga - nuo statybinės įrangos iki automobilių dalių.
Titanas
„Titanium“ gauna atlygį, kad jis yra kosminio amžiaus metalas, turintis puikias termodinamines galimybes. Aviacijoje ir medicinos pramonėje jis yra neįkainojamas dėl fenomenalaus stiprumo ir svorio santykio.
Titanas yra atsparus ekstremaliai temperatūrai ir korozijai. Idealiai tinka naudoti sunkioje aplinkoje. Chirurgai ir odontologai implantams naudoja titaną, nes medžiaga yra suderinama su biologinėmis sistemomis. „Titanium“ taip pat yra būtinas aviacijos ir kosmoso inžinieriams pagrindinėse dalyse. Šie komponentai turi atlikti geriausius atšiaurias sąlygas.
Polikarbonatas
Plastikai yra alternatyvus gamybos kelias. Jie turi pranašumų atliekant tiek apdirbimą, tiek CNC apdirbimą. Polikarbonatas turi gerą atsparumą smūgiui ir yra skaidrus.
Jis naudojamas saugos įrangai, apsauginiams skydams gaminti ir vartojimo elektronikai. Atlaiko poveikis, tačiau turi krištolo aiškią optiką. Šios kombinuotos savybės daro ją tinkamomis produktams, kuriems reikia tiek apsaugos, tiek matomumo.
Žvilgtelėti
PEEK (Polieterio eterio ketonas) yra pažangiausias aukštos kokybės plastikas. Tai nepaprasta medžiaga, galinti atlaikyti labai aukštą temperatūrą. Jis taip pat yra atsparus cheminei sąveikai.
Šios savybės yra idealios pramoninėms ir medicininėms reikmėms reikalauti. Medžiaga išlieka struktūriškai skamba ekstremaliomis sąlygomis. Tai nepavyktų tradicinių plastikų panašiomis sąlygomis.
Anglies pluoštas
Sportinių automobilių gamyba buvo pertvarkyta iš kompozicinių medžiagų, tokių kaip anglies pluoštas. Jie sujungia mažą svorį su ypač dideliu stiprumu.
Tai reiškia, kad anglies pluoštas yra pagamintas iš ypač smulkių anglies siūlų sruogų, kurios yra austos kartu. Tai daro medžiagą daug stipresnę nei plienas, tačiau daug lengvesnis. Anglies pluoštas taip pat naudojamas tokiose pramonės šakose kaip automobilių lenktynės, aviacijos ir kosmoso ir aukštos kokybės sporto įranga.
Aliuminio oksido keramika
Aliuminio oksido keramika parodo kylančių keraminių medžiagų galimybes. Ši keramika naudojama aprūpinant drabužius. Jie išlaiko savo formą ir atlikimą net ekstremaliomis sąlygomis.
Aliuminio oksido keramika naudojama pramoniniame ir medicinos sektoriuose gaminant komponentus, kuriems reikalingas nepaprastas atsparumas erozijai. Ši dalis taip pat reikalauja aukšto tikslumo.
Medžiagos pasirinkimo aspektai
Veiksniai, kuriuos reikia įvertinti
Tinkamos medžiagos paieška neatsiranda be sunkumų. Gamintojai turi atkreipti dėmesį į keletą dalykų. Šiluminės savybės, kietumas, apdirbamumas, taip pat bendros išlaidos yra tik kelios priežastys.
Kiekvienas iš jų turi savo pranašumų ir trūkumų. Šiluminės savybės apibūdina, kaip medžiaga elgiasi esant skirtingoms temperatūroms. Kietumas lemia medžiagos atsparumą dilimui. Tai taip pat daro įtaką medžiagos gebėjimui išlaikyti savo matmenų stabilumą.
Poreikiai ir suvaržymai: juos subalansuoti
Iš esmės atrankos procesas labai priklauso nuo išsamaus medžiagos mokslo supratimo. Ir reikia žinių apie konkrečius taikymo poreikius. Inžinieriai protingai įvertina kiekvieno projekto poreikius. Jie palaiko pusiausvyrą tarp veiklos reikalavimų ir ekonominių suvaržymų.
CNC apdirbimo pranašumai
Tikslumas
Šis apdorojimo būdas yra kvantinis šuolis į priekį tiksliai gamybos metu - CNC apdirbimas. Jis gali gaminti dalis, kurių nuokrypiai iki 0. 001 milimetrų. Norėdami suteikti tam tikrą kontekstą, jis yra plonesnis už žmogaus plaukus.
Toks tikslumas užtikrina, kad kiekviena sugeneruota dalis yra neįtikėtinai užfiksuota su dizainu. Įprasti gamybos procesai yra nesugebi tokio tikslumo.
Gamybos efektyvumas
CNC mašinos yra greitos ir leidžia efektyviai gaminti. Mašinos gali veikti nuolatiniuose gamybos cikluose. Tai sumažina žmogaus darbą, sumažina klaidas ir padidina produkciją. Kelios dalys gali būti gaminamos vienu metu.
Didelės spartos apdirbimo technologijos dabar leidžia gaminti sudėtingus komponentus, kurių pralaidumas yra didesnis. Viso proceso metu taip pat būtini minimalūs pakeitimai.
Naudojant CNC, tai, ko kadaise reikėjo kelių sąrankų, dabar pasiekiama viename ištisiniame procese.
Sudėtingos geometrijos
CNC mašinos suteikia neprilygstamą galimybę sukurti sudėtingas geometrijas ir funkcijas. Nors rankinės gamybos metodai reikalauja didelių pastangų ir įgūdžių, CNC mašinos bet kurį sudėtingą dizainą gali paversti realybe.
Kelių ašių CNC mašinos gali valdyti dalis su ypač sudėtinga geometrija. Tai apima judančias dalis, kurioms reikalingi kampiniai pjūviai, išlenkti paviršiai ir vidinės skylės. Jie gali tai pasiekti neprarandant greičio ar tikslumo.
Ekonominė gamyba
Automatikos dėka CNC apdirbimas taip pat yra ekonomiškas daugelio dalių gamybos procesas. Nors išankstinės išlaidos yra didesnės, ilgalaikės santaupos padidėja dėl sumažėjusių darbo sąnaudų. Kai mašina bus nustatyta, nereikia rankinio dalyvavimo.
Be to, dėl sumažėjusio klaidų lygio ir aukšto tikslumo sumažėja laužų dažnis. Galų gale, dėl masto ekonomijos CNC apdirbimas idealiai tinka tiek dideliems, tiek mažiems gamybos bandymams.
Santrauka
CNC gamyba sukėlė revoliuciją pramonėje. Tai užtikrino tikslumą, greitį ir saugumą, veikiantį mažiausiai žmogiškos klaidos ir nuoseklią kokybę. CNC mašinos gali masiškai gaminti mažus ir didžiulius produktus. Jie naudojami gamybos linijose tokiose vietose kaip aviacijos ir kosmoso, automobilių ir elektronikos, be kita ko, vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį šiuolaikinėse naujovėse.