CNC obdelava je proizvodni proces, v katerem vnaprej programirana računalniška programska oprema narekuje gibanje tovarniških orodij in strojev. Postopek se lahko uporablja za krmiljenje vrste kompleksnih strojev, od brusilnikov in stružnic do mlinov in rezkalnikov. S CNC obdelavo lahko tridimenzionalna rezalna opravila opravite v enem nizu pozivov.
Okrajšava za »računalniško numerično krmiljenje«, proces CNC teče v nasprotju z omejitvami ročnega krmiljenja, kjer so potrebni operaterji v živo, ki prek vzvodov, gumbov in kolesc pozivajo in vodijo ukaze obdelovalnih orodij. Gledalcu je sistem CNC morda podoben običajnemu naboru računalniških komponent, vendar ga programi in konzole, ki se uporabljajo pri obdelavi CNC, razlikujejo od vseh drugih oblik računanja.
Kako deluje CNC obdelava?
Ko je sistem CNC aktiviran, se želeni rezi programirajo v programsko opremo in narekujejo ustreznim orodjem in strojem, ki izvajajo dimenzionalne naloge, kot je določeno, podobno kot robot.
Pri CNC programiranju bo generator kode znotraj numeričnega sistema pogosto domneval, da so mehanizmi brezhibni, kljub možnosti napak, ki je večja, kadar je CNC stroj usmerjen k rezanju v več kot eni smeri hkrati. Postavitev orodja v numerični krmilni sistem je opisana z nizom vnosov, znanih kot obdelovalni program.
Pri stroju za numerično krmiljenje se programi vnašajo prek luknjanih kartic. Nasprotno pa se programi za CNC stroje prenašajo v računalnike prek majhnih tipkovnic. CNC programiranje je shranjeno v pomnilniku računalnika. Samo kodo napišejo in uredijo programerji. Zato sistemi CNC ponujajo veliko večjo računalniško zmogljivost. Najboljše od vsega pa je, da sistemi CNC nikakor niso statični, saj je mogoče z revidirano kodo dodati novejše pozive že obstoječim programom.
PROGRAMIRANJE CNC STROJEV
V CNC se stroji upravljajo z numeričnim krmiljenjem, pri čemer je programska oprema določena za krmiljenje predmeta. Jezik za CNC obdelavo se imenuje tudi G-koda in je napisan za nadzor različnih vedenj ustreznega stroja, kot so hitrost, podajalna hitrost in koordinacija.
V bistvu CNC obdelava omogoča vnaprejšnje programiranje hitrosti in položaja funkcij obdelovalnega stroja ter njihovo izvajanje prek programske opreme v ponavljajočih se predvidljivih ciklih, vse z malo vpletenosti človeških operaterjev. Zaradi teh zmogljivosti je bil postopek sprejet v vseh koncih proizvodnega sektorja in je še posebej pomemben na področjih proizvodnje kovin in plastike.
Za začetek je zasnovana 2D ali 3D CAD risba, ki se nato prevede v računalniško kodo za CNC sistem za izvedbo. Ko je program vnesen, ga operater poskusno zažene, da zagotovi, da v kodiranju ni napak.
Odprti/zaprti obdelovalni sistemi
Krmiljenje položaja se določi preko odprtozančnega ali zaprtozančnega sistema. Pri prvem teče signalizacija v eno smer med krmilnikom in motorjem. Pri zaprtozančnem sistemu je krmilnik sposoben sprejemati povratne informacije, kar omogoča popravljanje napak. Tako lahko sistem z zaprto zanko popravi nepravilnosti v hitrosti in položaju.
Pri CNC obdelavi je gibanje običajno usmerjeno čez osi X in Y. Orodje pa je pozicionirano in vodeno preko koračnih ali servo motorjev, ki posnemajo natančne premike, kot jih določa G-koda. Če sta sila in hitrost minimalni, se lahko postopek izvede prek krmiljenja z odprto zanko. Za vse ostalo je potrebno krmiljenje z zaprto zanko, da se zagotovi hitrost, doslednost in natančnost, ki so potrebne za industrijske aplikacije, kot je kovinarstvo.
CNC obdelava je popolnoma avtomatizirana
V današnjih CNC protokolih je izdelava delov preko predprogramirane programske opreme večinoma avtomatizirana. Mere za določen del se nastavijo s programsko opremo za računalniško podprto načrtovanje (CAD) in nato pretvorijo v dejanski končni izdelek s programsko opremo za računalniško podprto proizvodnjo (CAM).
Vsak obdelovanec lahko zahteva vrsto strojnih orodij, kot so svedri in rezkarji. Da bi zadostili tem potrebam, veliko današnjih strojev združuje več različnih funkcij v eno celico. Druga možnost je, da je namestitev sestavljena iz več strojev in niza robotskih rok, ki prenašajo dele iz ene aplikacije v drugo, vendar vse nadzira isti program. Ne glede na nastavitev CNC proces omogoča doslednost pri izdelavi delov, ki bi jo bilo težko, če ne nemogoče, ročno ponoviti.
RAZLIČNE VRSTE CNC STROJEV
Najzgodnejši stroji za numerično krmiljenje segajo v štirideseta leta prejšnjega stoletja, ko so motorje prvič uporabili za krmiljenje gibanja že obstoječih orodij. Ko je tehnologija napredovala, so bili mehanizmi izboljšani z analognimi računalniki in nazadnje z digitalnimi računalniki, kar je privedlo do vzpona CNC obdelave.
Velika večina današnjih orožij CNC je popolnoma elektronskih. Nekateri pogostejši postopki, ki jih upravlja CNC, vključujejo ultrazvočno varjenje, luknjanje in lasersko rezanje. Najpogosteje uporabljeni stroji v CNC sistemih vključujejo naslednje:
CNC rezkarji
CNC rezkarji lahko delujejo na programih, sestavljenih iz pozivov na osnovi številk in črk, ki usmerjajo kose na različne razdalje. Programiranje, ki se uporablja za mlin, bi lahko temeljilo bodisi na kodi G bodisi na nekem edinstvenem jeziku, ki ga je razvila proizvodna ekipa. Osnovni mlini so sestavljeni iz triosnega sistema (X, Y in Z), čeprav lahko večina novejših mlinov sprejme tri dodatne osi.
Stružnice
V stružnicah se kosi režejo v krožni smeri z menjalnimi orodji. S tehnologijo CNC se rezi, ki jih uporabljajo stružnice, izvajajo natančno in hitro. CNC stružnice se uporabljajo za izdelavo kompleksnih modelov, ki ne bi bili mogoči pri različicah stroja z ročnim upravljanjem. Na splošno so krmilne funkcije CNC-mlinov in stružnic podobne. Tako kot pri prvem, lahko stružnice usmerja G-koda ali edinstvena lastniška koda. Vendar je večina CNC stružnic sestavljena iz dveh osi - X in Z.
Plazemski rezalniki
V plazemskem rezalniku se material reže s plazemskim gorilnikom. Postopek se uporablja predvsem za kovinske materiale, vendar se lahko uporablja tudi na drugih površinah. Za doseganje hitrosti in toplote, potrebne za rezanje kovine, se s kombinacijo plina stisnjenega zraka in električnih oblokov ustvari plazma.
Stroji z električnim praznjenjem
Obdelava z električnim praznjenjem (EDM) — imenovana izmenično pogrezanje matrice in obdelava z iskro — je postopek, pri katerem se obdelovanci oblikujejo v določene oblike z električnimi iskrami. Pri EDM pride do tokovnih razelektritev med dvema elektrodama, kar odstrani dele danega obdelovanca.
Ko se prostor med elektrodama zmanjša, postane električno polje intenzivnejše in s tem močnejše od dielektrika. To omogoča pretok toka med obema elektrodama. Posledično vsaka elektroda odstrani dele obdelovanca. Podvrste EDM vključujejo:
● Žična elektroerozija, pri kateri se erozija iskre uporablja za odstranjevanje delov iz elektronsko prevodnega materiala.
● Grezilo EDM, kjer sta elektroda in obdelovanec namočena v dielektrično tekočino z namenom oblikovanja kosa.
V procesu, znanem kot izpiranje, tekoči dielektrik, ki se pojavi, ko se tok med obema elektrodama ustavi, odstrani ostanke vsakega končnega obdelovanca in je namenjen odstranitvi morebitnih nadaljnjih električnih nabojev.
Rezalniki z vodnim curkom
Pri CNC obdelavi so vodni curki orodja, ki režejo trde materiale, kot sta granit in kovina, z uporabo vode pod visokim pritiskom. V nekaterih primerih je voda pomešana s peskom ali kakšno drugo močno abrazivno snovjo. Deli tovarniških strojev so pogosto oblikovani s tem postopkom.
Vodni curki se uporabljajo kot hladnejša alternativa za materiale, ki ne prenesejo toplotno intenzivnih postopkov drugih CNC strojev. Kot taki se vodni curki uporabljajo v številnih sektorjih, kot sta vesoljska in rudarska industrija, kjer je postopek med drugim močan za rezljanje in rezanje. Rezalniki z vodnim curkom se uporabljajo tudi za aplikacije, ki zahtevajo zelo zapletene reze v materialu, saj pomanjkanje toplote preprečuje kakršno koli spremembo notranjih lastnosti materiala, ki je lahko posledica rezanja kovine na kovino.
RAZLIČNE VRSTE CNC STROJEV
Kot je pokazalo veliko video predstavitev CNC strojev, se sistem uporablja za izdelavo zelo podrobnih izrezov kovinskih kosov za izdelke industrijske strojne opreme. Poleg zgoraj omenjenih strojev, dodatna orodja in komponente, ki se uporabljajo v CNC sistemih, vključujejo:
● Stroji za vezenje
● Rezkalniki lesa
● Rebrasti luknjači
● Stroji za upogibanje žice
● Rezalniki pene
● Laserski rezalniki
● Cilindrični brusi
● 3D tiskalniki
● Rezalniki stekla
Ko je treba na obdelovancu narediti zapletene reze na različnih ravneh in kotih, je vse mogoče izvesti v nekaj minutah na CNC stroju. Dokler je stroj programiran s pravo kodo, bodo funkcije stroja izvajale korake, ki jih narekuje programska oprema. Če je vse kodirano v skladu z zasnovo, bi moral po končanem procesu nastati izdelek s podrobnostmi in tehnološko vrednostjo.
Čas objave: Jan-01-2022
