Prelucrarea CNC este un proces de fabricație în care software-ul de calculator preprogramat dictează mișcarea uneltelor și mașinilor din fabrică. Procesul poate fi utilizat pentru a controla o serie de utilaje complexe, de la polizoare și strunguri la mori și routere. Cu prelucrarea CNC, sarcinile de tăiere tridimensională pot fi realizate într-un singur set de solicitări.
Prescurtarea de la „control numeric pe computer”, procesul CNC se desfășoară în contrast cu - și, prin urmare, înlocuiește - limitările controlului manual, în care operatorii activi sunt necesari pentru a solicita și ghida comenzile uneltelor de prelucrare prin pârghii, butoane și roți. Pentru spectator, un sistem CNC ar putea să semene cu un set obișnuit de componente de computer, dar programele software și consolele folosite în prelucrarea CNC îl disting de toate celelalte forme de calcul.
Cum funcționează prelucrarea CNC?
Când un sistem CNC este activat, tăieturile dorite sunt programate în software și dictate instrumentelor și mașinilor corespunzătoare, care efectuează sarcinile dimensionale așa cum este specificat, la fel ca un robot.
În programarea CNC, generatorul de cod din sistemul numeric va presupune adesea că mecanismele sunt impecabile, în ciuda posibilității de erori, care este mai mare ori de câte ori o mașină CNC este direcționată să taie în mai multe direcții simultan. Amplasarea unei scule într-un sistem de control numeric este conturată printr-o serie de intrări cunoscute sub numele de programul piesei.
Cu o mașină cu control numeric, programele sunt introduse prin intermediul cardurilor perforate. În schimb, programele pentru mașinile CNC sunt alimentate computerelor prin tastaturi mici. Programarea CNC este păstrată în memoria unui computer. Codul în sine este scris și editat de programatori. Prin urmare, sistemele CNC oferă o capacitate de calcul mult mai extinsă. Cel mai bine, sistemele CNC nu sunt deloc statice, deoarece solicitările mai noi pot fi adăugate la programele preexistente prin codul revizuit.
PROGRAMARE MAȘINI CNC
În CNC, mașinile sunt operate prin control numeric, în care un program software este desemnat pentru a controla un obiect. Limbajul din spatele prelucrării CNC este denumit alternativ cod G și este scris pentru a controla diferitele comportamente ale unei mașini corespunzătoare, cum ar fi viteza, viteza de avans și coordonarea.
Practic, prelucrarea CNC face posibilă preprogramarea vitezei și poziției funcțiilor mașinii-unelte și rularea lor prin intermediul software-ului în cicluri repetitive, previzibile, toate cu o implicare redusă din partea operatorilor umani. Datorită acestor capacități, procesul a fost adoptat în toate colțurile sectorului de producție și este deosebit de vital în domeniile producției de metal și plastic.
Pentru început, este conceput un desen CAD 2D sau 3D, care este apoi tradus în cod de computer pentru ca sistemul CNC să îl execute. După ce programul este introdus, operatorul îl testează pentru a se asigura că nu există greșeli în codificare.
Sisteme de prelucrare în buclă deschisă/închisă
Controlul poziției este determinat printr-un sistem în buclă deschisă sau în buclă închisă. Cu primul, semnalizarea rulează într-o singură direcție între controler și motor. Cu un sistem în buclă închisă, controlerul este capabil să primească feedback, ceea ce face posibilă corectarea erorilor. Astfel, un sistem cu buclă închisă poate rectifica neregulile de viteză și poziție.
În prelucrarea CNC, mișcarea este de obicei direcționată pe axele X și Y. Unealta, la rândul său, este poziționată și ghidată prin intermediul motoarelor pas cu pas sau servo, care reproduce mișcările exacte determinate de codul G. Dacă forța și viteza sunt minime, procesul poate fi rulat prin control în buclă deschisă. Pentru orice altceva, controlul în buclă închisă este necesar pentru a asigura viteza, consistența și precizia necesare aplicațiilor industriale, cum ar fi prelucrarea metalelor.
Prelucrarea CNC este complet automatizată
În protocoalele CNC de astăzi, producția de piese prin intermediul software-ului preprogramat este în mare parte automatizată. Dimensiunile pentru o anumită piesă sunt stabilite la locul lor cu software-ul de proiectare asistată de computer (CAD) și apoi convertite într-un produs finit real cu software-ul de fabricație asistată de computer (CAM).
Orice piesă de lucru ar putea necesita o varietate de mașini-unelte, cum ar fi burghie și freze. Pentru a satisface aceste nevoi, multe dintre mașinile de astăzi combină mai multe funcții diferite într-o singură celulă. Alternativ, o instalație poate consta din mai multe mașini și un set de mâini robotizate care transferă părți de la o aplicație la alta, dar cu totul controlat de același program. Indiferent de configurație, procesul CNC permite o consecvență în producția de piese care ar fi dificil, dacă nu imposibil, de replicat manual.
DIFERITELE TIPURI DE MAȘINI CNC
Cele mai vechi mașini cu control numeric datează din anii 1940, când motoarele au fost folosite pentru prima dată pentru a controla mișcarea uneltelor preexistente. Pe măsură ce tehnologiile au avansat, mecanismele au fost îmbunătățite cu calculatoare analogice și, în cele din urmă, cu computere digitale, ceea ce a dus la creșterea prelucrării CNC.
Marea majoritate a arsenalelor CNC de astăzi sunt complet electronice. Unele dintre cele mai comune procese operate de CNC includ sudarea cu ultrasunete, perforarea și tăierea cu laser. Cele mai frecvent utilizate mașini în sistemele CNC includ următoarele:
Freze CNC
Frezele CNC sunt capabile să ruleze pe programe compuse din solicitări bazate pe cifre și litere, care ghidează piesele pe diferite distanțe. Programarea folosită pentru o mașină de moară ar putea fi bazată fie pe codul G, fie pe un limbaj unic dezvoltat de o echipă de producție. Morile de bază constau dintr-un sistem cu trei axe (X, Y și Z), deși majoritatea morilor mai noi pot găzdui trei axe suplimentare.
Strunguri
La mașinile de strung, piesele sunt tăiate într-o direcție circulară cu scule indexabile. Cu tehnologia CNC, tăierile folosite de strunguri sunt efectuate cu precizie și viteză mare. Strungurile CNC sunt folosite pentru a produce modele complexe care nu ar fi posibile pe versiunile rulate manual ale mașinii. În general, funcțiile de control ale morilor și strungurilor executate cu CNC sunt similare. Ca și în cazul primelor, strungurile pot fi direcționate prin cod G sau cod proprietar unic. Cu toate acestea, majoritatea strungurilor CNC constau din două axe - X și Z.
Dispozitive de tăiat cu plasmă
Într-un dispozitiv de tăiere cu plasmă, materialul este tăiat cu o lanternă cu plasmă. Procesul se aplică în primul rând materialelor metalice, dar poate fi folosit și pe alte suprafețe. Pentru a produce viteza și căldura necesare tăierii metalului, plasma este generată printr-o combinație de gaz de aer comprimat și arcuri electrice.
Mașini cu descărcare electrică
Prelucrarea cu descărcare electrică (EDM) - denumită alternativ ca scufundare a matriței și prelucrare cu scântei - este un proces care modelează piesele de prelucrat în forme particulare cu scântei electrice. Cu EDM, descărcări de curent apar între doi electrozi, iar acest lucru elimină secțiuni ale unei piese de prelucrat date.
Când spațiul dintre electrozi devine mai mic, câmpul electric devine mai intens și astfel mai puternic decât dielectricul. Acest lucru face posibilă trecerea unui curent între cei doi electrozi. În consecință, porțiuni dintr-o piesă de prelucrat sunt îndepărtate de fiecare electrod. Subtipurile de EDM includ:
● Electroeroziune cu sârmă, prin care eroziunea prin scânteie este utilizată pentru a îndepărta porțiuni dintr-un material conductor electronic.
● Sinker EDM, unde un electrod și piesa de lucru sunt înmuiate în fluid dielectric în scopul formării piesei.
Într-un proces cunoscut sub numele de spălare, resturile din fiecare piesă de prelucrat finită sunt transportate de un dielectric lichid, care apare odată ce curentul dintre cei doi electrozi s-a oprit și este menit să elimine orice încărcătură electrică ulterioară.
Freze cu jet de apă
În prelucrarea CNC, jeturile de apă sunt unelte care taie materiale dure, cum ar fi granitul și metalul, cu aplicații de apă la presiune înaltă. În unele cazuri, apa este amestecată cu nisip sau cu altă substanță abrazivă puternică. Piesele mașinilor din fabrică sunt adesea modelate prin acest proces.
Jeturile de apă sunt folosite ca o alternativă mai rece pentru materialele care nu pot suporta procesele calduroase ale altor mașini CNC. Ca atare, jeturile de apă sunt utilizate într-o serie de sectoare, cum ar fi industria aerospațială și cea minieră, unde procesul este puternic în scopul sculptării și tăierii, printre alte funcții. Frezele cu jet de apă sunt, de asemenea, utilizate pentru aplicații care necesită tăieturi foarte complicate în material, deoarece lipsa căldurii împiedică orice modificare a proprietăților intrinseci a materialelor care pot rezulta din tăierea metalului pe metal.
DIFERITELE TIPURI DE MAȘINI CNC
După cum au arătat o mulțime de demonstrații video ale mașinilor CNC, sistemul este folosit pentru a face tăieturi foarte detaliate din piese metalice pentru produse hardware industriale. Pe lângă mașinile menționate mai sus, alte instrumente și componente utilizate în sistemele CNC includ:
● Masini de brodat
● Freze pentru lemn
● Perforatori cu turelă
● Mașini de îndoit sârmă
● Dispozitive de tăiat spumă
● Cuttere cu laser
● Polizoare cilindrice
● Imprimante 3D
● Taietori de sticla
Atunci când trebuie făcute tăieturi complicate la diferite niveluri și unghiuri pe o piesă de prelucrat, toate acestea pot fi efectuate în câteva minute pe o mașină CNC. Atâta timp cât mașina este programată cu codul corect, funcțiile mașinii vor efectua pașii dictați de software. Cu condiția ca totul să fie codificat conform designului, un produs de detaliu și valoare tehnologică ar trebui să apară odată ce procesul s-a terminat.
Ora postării: 01-ian-2022
