Как работи една CNC машина и приложения

CNC многоинструментална машина

Вездесъщите машини с ЦПУ са в множество фабрики и работилници от всякакъв вид. Техните чудесни предимства ги направиха почти основни машини за обработка на части. Сега, когато знаете какви са тези видове машини, следното е знае как работи машината с ЦПУ, как се обработват частите, езикът за програмиране, който използват, както и най-често срещаните приложения на тези машини.

Как работи една CNC машина: CNC или обработка с цифрово управление

От CAD (Computer-Aided Design или Computer Aided Design) или CAM (Computer-Aided Manufacturing или Computer Aided Manufacturing) проекти, някои кодове за четене или език с които CNC машината ще може да следва маршрутите или движенията, маркирани за обработката на детайла в подходящ ред, така че да се получи желаният резултат. Тоест, така че в края на процеса частта да е идентична с тази в компютърния дизайн.

С други думи, благодарение на тези кодове ще бъде възможно преместете главата с работния инструмент през осите на машината. Разбира се, инструментът може да бъде различен от една машина на друга, някои дори имат глава с множество инструменти, за да сменяте между няколко и да предлагат по-голяма гъвкавост на работа. Например, може да има режещи инструменти, инструменти за пробиване, инструменти за фрезоване или струговане, инструменти за заваряване, инструменти за локализиране и др.

Контрол на движението

Машините с ЦПУ имат два или повече програмируеми адреса (оси). Обикновено има 3 (X, Y, Z), въпреки че понякога те могат да имат повече, както видяхме в предишната статия, освен че позволяват ротации (въртящите се оси се наричат ​​A, B, C). В зависимост от броя на осите можете да извършвате повече или по-малко сложна обработка. Колкото повече оси, толкова по-голяма е степента на свобода на движение, така че може да направи много по-сложни дърворезби.

за контролирайте движението От тези оси могат да се използват два типа системи, които могат да работят поотделно или заедно:

  • Абсолютни стойности (код G90): в този случай координатите на точката на местоназначение се отнасят към началната точка на координатите. Използват се променливите X (измерване на крайния диаметър) и Z (измерване в посока, успоредна на оста на въртене на шпиндела).
  • Инкрементални стойности (код G91): в този друг случай координатите на точката на местоназначение се отнасят към текущата точка. Използват се променливите U (радиално разстояние) и W (измерено в посока, успоредна на оста на въртене на шпиндела).

Програмируеми аксесоари

Само с управление на движението CNC машината не може да се използва. Следователно машините трябва да се програмира по други начини. Типът на машината с ЦПУ всъщност е тясно свързан с вида на програмируемите аксесоари, които има. Например, в рамките на машинната обработка можете да имате специфични програмируеми функции като:

  • автоматична смяна на инструмента: на някои многоинструментални обработващи центри. Инструменталната глава може да бъде програмирана да използва необходимия инструмент във всеки отделен случай, без да се налага ръчно да се поставя във шпиндела.
  • Скорост на шпиндела и активиране: Скоростта на шпиндела в обороти в минута (RPM) също може да се програмира, включително посоката на въртене (по или обратно на часовниковата стрелка), както и да се спре или активира.
  • хладилен агент: Много машини за обработка, които работят с твърди материали, като камък или метал, се нуждаят от охлаждаща течност, за да не се прегряват. Охлаждащата течност може също да бъде програмирана да се включва или изключва по време на работния цикъл.

CNC програма

Машините с ЦПУ могат да бъдат програмирани, както беше видяно, но те го правят чрез различни методи което трябва да знаете, когато работите с един от тях:

  • наръчник: Въвеждане на желаната информация в командния ред. За да направите това, трябва да знаете буквено-цифров код, който е стандартизиран, като този на DIN 66024 и DIN 66025.
  • Автоматично: това е най-често срещаният случай в момента и се осъществява с помощта на компютър, свързан към машината с ЦПУ. Човек ще може да променя данните чрез софтуер, без да е необходимо да знае кодовете, тъй като самата програма ще отговаря за тяхното превеждане в разбираеми инструкции за CNC машината. Това става чрез език, наречен APT, който от своя страна ще бъде преведен в двоичен (нули и единици), така че микроконтролерът на CNC машината да може да го разбере и да го преведе в движения.

В момента има и някои други машини с ЦПУ по-напреднал и по-лесен за използване, като автоматичните, които може да се нуждаят от още по-малко човешка намеса.

CNC програма

Пример за CNC програма. Източник: Researchgate

Така наречената CNC програма, която е написана в a език на ниско ниво, наречен G и M (стандартизирано от ISO 6983 Y EIA RS274) и се състои от:

  • G-кодове: общи инструкции за движение. Например G може да се движи напред, да се движи радиално, да прави пауза, да цикли и т.н.
  • М-кодове: които не съответстват на движения или други. Примери за M могат да бъдат стартиране или спиране на шпиндела, смяна на инструмент, прилагане на охлаждаща течност и т.н.
  • N: програмата е разделена на фази или блокове от инструкции, които ще се оглавяват с буквата N. Всеки блок е номериран, тъй като действията на обработка се изпълняват последователно. Машината ще спазва номерацията.
  • Променливи или адреси: Кодът съдържа също тези типове стойности, като F за скорост на подаване, S за скорост на шпиндела, T за избор на инструмент, I, J и K за локализиране на центъра на дъга, X, Y и Z за движението на оси и др.

Всички ще зависи от вида на машината. Например, CNC машина за огъване на ламарина не е същата като тази за рязане. Първият няма шпиндел и не изисква охлаждаща течност.

cnc кодова таблица

Примерна таблица с G и M код

Ако погледнете таблицата по-горе, бихме могли използвайте пример блокирайте, за да обясните какво се случва. Например, представете си, че имате следния код или CNC програма:

N3 G01 X12.500 32.000 Z800 XNUMX FXNUMX

Този малък фрагмент от CNC код ще каже на CNC машината, след като бъде преведена в двоичен файл, да направи следните действия:

  • N3 показва, че това е третият блок, който трябва да се изпълни. Следователно ще има два предишни блока.
  • G01: извършване на линейно движение.
  • X12.500: ще се премести с 12.5 мм по оста X.
  • Z32.000: ще се премести с 32 мм по оста Z. В този случай няма да има движение по Y.
  • F800: Подаването се извършва при скорост 800 mm/min.

Език на APT

Освен това, подходящият език това е език за програмиране, който ще се използва като междинен код между предишния и машинния код (двоичен код), разбираем от MCU. Той е разработен в лабораторията на MIT от Дъглас Т. Рос. Тогава, през 1956 г., той е бил използван за управление на сервомеханизми, но сега употребата му се разпространи и се превърна в международен стандарт за цифрово управление.

Беше обмислено предшественик на CAM, и е подобен на други езици като FORTRAN. Този код ще бъде трансформиран от компютърен софтуер в серия от двоични инструкции, които ще бъдат заредени в паметта на микроконтролера на CNC машината, така че той да може да ги изпълнява, генерирайки електрически сигнали за управление за придвижване на двигателите и инструментите.

Този APT език може контролира много параметри на CNC машината:

  • Скорост на шпиндела (об/мин)
  • Включване или изключване на шпиндела
  • въртене
  • планирано спиране
  • охладителен
  • Движения във всички възможни посоки (XYZ и ABC)
  • Срокове
  • повторете цикли
  • траектории
  • Т.н.

Разбира се, тези, които работят с CNC машини, не е необходимо да знаят този APT език, тъй като настоящият софтуер е доста интуитивен и позволява лесен контрол, прозрачно превеждайки APT към потребителя, за да създаде частта, която е проектирана в CAD/CAM файла. Въпреки това никога не пречи да знаеш, че съществува и какво представлява.

В днешно време съвременните машини с ЦПУ вече имат графични интерфейси със сензорни екрани и интегриран компютър, което значително улеснява използването му. Те са изключително интуитивни и не се нуждаят от много учене. Чрез писалка или USB памет, те ще ви позволят да заредите дизайна на парчето, така че да може да бъде проектирано на друг независим компютър.

CNC контролер

El cnc-контролер Той ще отговаря за интерпретацията на програмата за ЦПУ, нейните команди в последователен ред и ще извършва необходимите движения и функции, наред с други неща.

CAM / CAD програма

Un CAD или CAM софтуер Той ще се използва за създаване на дизайна или модела на това, което е предназначено да бъде произведено. Настоящият софтуер вече позволява автоматично преминаване от този тип формати към CNC програма.

DNC система

В cuanto др DNC (директно цифрово управление), е термин, който се отнася до компютър, свързан чрез мрежа към една или повече машини с ЦПУ. По този начин програмата за ЦПУ може да бъде прехвърлена към машините или чрез Ehternet, или чрез по-класически и елементарни портове като RS-232C серийни портове, които все още се използват в много промишлени машини.

Приложения за машини с ЦПУ

cnc машини те имат повече приложения, отколкото си представяте. Голяма част от индустрията и работилниците, от най-малките до най-големите, зависят от един или повече от тези екипи. Те дори могат да се използват у дома за определени DIY задачи за производители.

Свободно време (направи си сам и производители)

Много производители имат малки CNC машини от различни видове у дома да направи някои DIY проекти. Може да се използва и от хора за изпълнение на определени задачи от дома:

  • Направете бижута.
  • Механична обработка на материали за създаване на части или компоненти.
  • Създавайте части за ремонт на превозни средства или други видове оборудване, когато резервните части вече не се продават.
  • Правете художествени произведения или гравюри.

Цехове и производствена промишленост

Разбира се, в професионалния сектор, както в цехове, така и в заводи, много често се срещат и машини с ЦПУ, както за дърводелци, сервизи, производство на части, текстилна индустрия, аеронавигация, декорация, шкафове и др. Например:

  • Лазерно рязане на ламарина.
  • Плазмено заваряване.
  • Изберете и поставете или да поставите части или компоненти направо на мястото им за сглобяване.
  • Огъване на пръти, тръби, плочи...
  • Пробиване.
  • Обработване или фрезоване на дърво.
  • Производство на части по поръчка.
  • Моделиране или адитивно производство.
  • Създаване на импланти или протези за медицинска употреба.
  • Гравюри.
  • Т.н.

електронна индустрия

Специално споменаване заслужават машините с ЦПУ, които също са били използвани в толкова конкурентен и напреднал сектор като този на електроника и полупроводникова промишленост. Тези машини могат да изпълняват голям брой задачи, като например:

  • Рязане на полупроводникови пластини.
  • Производство на радиатори от медни или алуминиеви блокове.
  • Създаване на корпуси/структури за компютри, телевизори, мобилни телефони и др.
  • Pick & Place за поставяне на компоненти за повърхностен монтаж върху печатна платка на място за последващо запояване.
  • Заваряване.
  • Лазерно гравиране на марки и лога.
  • За оформяне на лещите.
  • Т.н.

повече информация


Бъдете първите, които коментират

Оставете вашия коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *

*

*

  1. Отговорен за данните: Мигел Анхел Гатон
  2. Предназначение на данните: Контрол на СПАМ, управление на коментари.
  3. Легитимация: Вашето съгласие
  4. Съобщаване на данните: Данните няма да бъдат съобщени на трети страни, освен по законово задължение.
  5. Съхранение на данни: База данни, хоствана от Occentus Networks (ЕС)
  6. Права: По всяко време можете да ограничите, възстановите и изтриете информацията си.