CNC apdirbimas yra gamybos procesas, kurio metu iš anksto užprogramuota kompiuterinė programinė įranga diktuoja gamyklos įrankių ir mašinų judėjimą. Šis procesas gali būti naudojamas valdyti įvairius sudėtingus mechanizmus – nuo šlifavimo ir tekinimo staklių iki frezavimo ir frezavimo staklių. Naudojant CNC apdirbimą, trimačio pjovimo užduotis galima atlikti vienu komandų rinkiniu.
Santrumpa „kompiuterinis skaitmeninis valdymas“, CNC procesas prieštarauja – ir tokiu būdu pakeičia – rankinio valdymo apribojimus, kai realūs operatoriai turi nurodyti apdirbimo įrankių komandas svirtimis, mygtukais ir ratukais. Žiūrovui CNC sistema gali būti panaši į įprastą kompiuterio komponentų rinkinį, tačiau CNC apdirbime naudojamos programinės įrangos programos ir valdymo pultai ją skiria nuo visų kitų skaičiavimo formų.
Kaip veikia CNC apdirbimas?
Kai CNC sistema aktyvuojama, norimi pjūviai užprogramuojami programinėje įrangoje ir perduodami atitinkamiems įrankiams bei mašinoms, kurios atlieka nurodytas matmenų užduotis, panašiai kaip robotas.
CNC programavime skaitmeninės sistemos kodo generatorius dažnai daro prielaidą, kad mechanizmai yra nepriekaištingi, nepaisant klaidų galimybės, kuri yra didesnė, kai CNC staklės yra nukreiptos pjauti daugiau nei viena kryptimi vienu metu. Įrankio išdėstymas skaitmeninėje valdymo sistemoje apibrėžiamas įvesties signalų seka, vadinama detalių programa.
Skaitmeninio valdymo staklėms programos įvedamos perfokortomis. Tuo tarpu CNC staklių programos į kompiuterius tiekiamos per mažas klaviatūras. CNC programavimas saugomas kompiuterio atmintyje. Patį kodą rašo ir redaguoja programuotojai. Todėl CNC sistemos siūlo daug platesnius skaičiavimo pajėgumus. Geriausia tai, kad CNC sistemos jokiu būdu nėra statiškos, nes naujesnius raginimus galima pridėti prie jau esamų programų per peržiūrimą kodą.
CNC STAKLIŲ PROGRAMAVIMAS
CNC staklės valdomos skaitmeniniu būdu, kai objektui valdyti skirta programinė įranga. CNC apdirbimo kalba, dar vadinama G kodu, yra parašyta tam, kad valdytų įvairius atitinkamos staklės veiksmus, tokius kaip greitis, padavimo greitis ir koordinacija.
Iš esmės, CNC apdirbimas leidžia iš anksto užprogramuoti staklių funkcijų greitį ir padėtį bei vykdyti jas programinės įrangos pagalba pasikartojančiais, nuspėjamais ciklais, beveik be žmogaus operatoriaus įsikišimo. Dėl šių galimybių šis procesas buvo pritaikytas visuose gamybos sektoriaus kampeliuose ir yra ypač svarbus metalo ir plastiko gamybos srityse.
Pradžiai sukuriamas 2D arba 3D CAD brėžinys, kuris vėliau verčiamas į kompiuterinį kodą, kurį CNC sistema gali vykdyti. Įvedus programą, operatorius ją išbando, kad įsitikintų, jog kode nėra klaidų.
Atvirojo / uždarojo ciklo apdirbimo sistemos
Padėties valdymas nustatomas atviros arba uždaros kilpos sistema. Pirmuoju atveju signalizacija tarp valdiklio ir variklio perduodama viena kryptimi. Uždaros kilpos sistemoje valdiklis gali priimti grįžtamąjį ryšį, o tai leidžia ištaisyti klaidas. Taigi, uždaros kilpos sistema gali ištaisyti greičio ir padėties netikslumus.
CNC apdirbimo procese judėjimas paprastai nukreipiamas X ir Y ašimis. Įrankis, savo ruožtu, yra pozicionuojamas ir valdomas žingsniniais arba servo varikliais, kurie atkartoja tikslius judesius, nustatytus pagal G kodą. Jei jėga ir greitis yra minimalūs, procesą galima vykdyti atviros grandinės valdymu. Visais kitais atvejais uždaros grandinės valdymas yra būtinas norint užtikrinti greitį, nuoseklumą ir tikslumą, reikalingą pramoninėms reikmėms, pavyzdžiui, metalo apdirbimui.
CNC apdirbimas yra visiškai automatizuotas
Šiandieniniuose CNC protokoluose detalių gamyba naudojant iš anksto užprogramuotą programinę įrangą yra dažniausiai automatizuota. Konkrečios detalės matmenys nustatomi naudojant kompiuterinio projektavimo (CAD) programinę įrangą, o vėliau paverčiami į faktinį 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 staklių sujungia kelias skirtingas funkcijas vienoje ląstelėje. Arba įrenginys gali būti sudarytas iš kelių staklių ir robotų rankų rinkinio, kuris perkelia detales iš vienos programos į kitą, tačiau viską valdo ta pati programa. Nepriklausomai nuo konfigūracijos, CNC procesas leidžia užtikrinti detalių gamybos nuoseklumą, kurį būtų sunku, o gal net neįmanoma, pakartoti rankiniu būdu.
ĮVAIRŪS CNC STAKLIŲ TIPAI
Ankstyviausi skaitmeninio valdymo įrenginiai atsirado XX a. 5-ajame dešimtmetyje, kai varikliai pirmą kartą buvo panaudoti jau esamų įrankių judėjimui valdyti. Tobulėjant technologijoms, mechanizmai buvo tobulinami analoginiais kompiuteriais, o galiausiai ir skaitmeniniais, o tai lėmė CNC apdirbimo atsiradimą.
Didžioji dauguma šiuolaikinių CNC įrenginių yra visiškai elektroniniai. Kai kurie iš dažniausiai CNC valdomų procesų yra ultragarsinis suvirinimas, skylių perforavimas ir lazerinis pjovimas. Dažniausiai CNC sistemose naudojami įrenginiai yra šie:
CNC frezavimo staklės
CNC frezavimo staklės gali veikti pagal programas, sudarytas iš skaičių ir raidžių pagrindu sukurtų nurodymų, kurie valdo detales įvairiais atstumais. Frezavimo staklėms naudojama programavimas gali būti pagrįstas G kodu arba kokia nors unikalia kalba, kurią sukūrė gamybos komanda. Pagrindinės frezavimo staklės susideda iš trijų ašių sistemos (X, Y ir Z), nors dauguma naujesnių frezavimo staklių gali turėti tris papildomas ašis.
Tekinimo staklės
Tekinimo staklėse ruošiniai pjaunami apskritimo kryptimi indeksuojamais įrankiais. Naudojant CNC technologiją, tekinimo staklių pjūviai atliekami tiksliai ir dideliu greičiu. CNC tekinimo staklės naudojamos sudėtingiems projektams gaminti, kurie nebūtų įmanomi rankiniu būdu valdomomis staklių versijomis. Apskritai CNC frezavimo staklių ir tekinimo staklių valdymo funkcijos yra panašios. Kaip ir pirmųjų, tekinimo stakles galima valdyti G kodu arba unikaliu patentuotu kodu. Tačiau dauguma CNC tekinimo staklių susideda iš dviejų ašių – X ir Z.
Plazminiai pjaustytuvai
Plazminiame pjaustytuve medžiaga pjaustoma plazminiu degikliu. Šis procesas daugiausia taikomas metalinėms medžiagoms, bet gali būti naudojamas ir kitiems paviršiams. Norint pasiekti reikiamą greitį ir šilumą metalui pjauti, plazma generuojama naudojant suslėgto oro dujų ir elektros lanko derinį.
Elektros iškrovimo mašinos
Elektroerozinis apdirbimas (EDM), dar vadinamas įgilinimu ir kibirkštiniu apdirbimu, yra procesas, kurio metu ruošiniai formuojami į tam tikras formas naudojant elektros kibirkštis. EDM metu srovės išlydžiai atsiranda tarp dviejų elektrodų, ir tai pašalina tam tikro ruošinio dalis.
Kai atstumas tarp elektrodų sumažėja, elektrinis laukas tampa intensyvesnis ir todėl stipresnis už dielektriką. Tai leidžia srovei praeiti tarp dviejų elektrodų. Dėl to kiekvienas elektrodas pašalina ruošinio dalis. EDM potipiai apima:
● Vielos EDM, kai kibirkštinio erozijos būdu pašalinamos dalys iš elektrai laidžios medžiagos.
● Įgilintas elektrodas, kurio metu elektrodas ir ruošinys mirkomi dielektriniame skystyje, kad būtų suformuotas ruošinys.
Proceso, vadinamo praplovimu, metu nuo kiekvienos apdailos detalės likusios šiukšlės pašalinamos skystu dielektriku, kuris atsiranda, kai nutrūksta srovė tarp dviejų elektrodų, ir skirtas pašalinti bet kokius tolesnius elektros krūvius.
Vandens srovės pjaustytuvai
CNC apdirbimo staklėse vandens srovės yra įrankiai, kurie pjauna kietas medžiagas, tokias kaip granitas ir metalas, naudodami aukštą vandens slėgį. Kai kuriais atvejais vanduo sumaišomas su smėliu ar kita stipria abrazyvine medžiaga. Gamyklinių mašinų dalys dažnai formuojamos šiuo procesu.
Vandens srovės naudojamos kaip vėsesnė alternatyva medžiagoms, kurios negali atlaikyti kitų CNC staklių karščiui imlių procesų. Todėl vandens srovės naudojamos įvairiuose sektoriuose, pavyzdžiui, aviacijos ir kosmoso bei kasybos pramonėje, kur šis procesas yra galingas drožybai ir pjovimui, be kitų funkcijų. Vandens srovės pjaustytuvai taip pat naudojami tais atvejais, kai reikia atlikti labai sudėtingus medžiagos pjūvius, nes dėl šilumos trūkumo medžiagos savybės nepasikeičia, o tai gali atsirasti dėl metalo pjovimo.
ĮVAIRŪS CNC STAKLIŲ TIPAI
Kaip rodo daugybė CNC staklių vaizdo įrašų demonstracijų, sistema naudojama labai detaliems metalinių detalių, skirtų pramoniniams aparatūros gaminiams, pjūviams atlikti. Be minėtų staklių, CNC sistemose naudojami ir kiti įrankiai bei komponentai:
● Siuvinėjimo mašinos
● Medienos frezavimo staklės
● Bokštelių perforatoriai
● Vielos lenkimo staklės
● Putplasčio pjaustytuvai
● Lazeriniai pjaustytuvai
● Cilindriniai šlifuokliai
● 3D spausdintuvai
● Stiklo pjaustytuvai
Kai reikia atlikti sudėtingus pjūvius įvairiais lygiais ir kampais ant ruošinio, CNC staklėmis visa tai galima atlikti per kelias minutes. Jei staklės užprogramuotos tinkamu kodu, staklių funkcijos atliks programinės įrangos nurodytus veiksmus. Jei viskas užkoduota pagal projektą, baigus procesą turėtų atsirasti detalus ir technologiškai vertingas produktas.
Įrašo laikas: 2021 m. kovo 31 d.
