Τα πανταχού παρόντα μηχανήματα CNC βρίσκονται σε πλήθος εργοστασίων και εργαστηρίων κάθε είδους. Τα υπέροχα πλεονεκτήματά τους τα έχουν κάνει σχεδόν απαραίτητα μηχανήματα για την κατεργασία εξαρτημάτων. Τώρα που ξέρετε τι είναι αυτοί οι τύποι μηχανών, ακολουθεί το παρακάτω γνωρίζουν πώς λειτουργεί μια μηχανή CNC, τον τρόπο επεξεργασίας των εξαρτημάτων, τη γλώσσα προγραμματισμού που χρησιμοποιούν, καθώς και τις πιο κοινές εφαρμογές αυτών των μηχανών.
Πώς λειτουργεί μια μηχανή CNC: Κατεργασία με CNC ή αριθμητικό έλεγχο
Από σχέδια CAD (Computer-Aided Design ή Computer Aided Design) ή CAM (Computer-Aided Manufacturing or Computer Aided Manufacturing), μερικά κώδικες ανάγνωσης ή γλώσσας με το οποίο το μηχάνημα CNC θα μπορεί να ακολουθεί τις διαδρομές ή τις κινήσεις που έχουν σημειωθεί για την κατεργασία του εξαρτήματος με την κατάλληλη σειρά, ώστε να επιτευχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα. Δηλαδή, ώστε στο τέλος της διαδικασίας, το εξάρτημα να είναι πανομοιότυπο με αυτό στη σχεδίαση του υπολογιστή.
Με άλλα λόγια, χάρη σε αυτούς τους κωδικούς θα είναι δυνατό μετακινήστε το κεφάλι με το εργαλείο εργασίας μέσα από τους άξονες της μηχανής. Φυσικά, το εργαλείο μπορεί να είναι διαφορετικό από το ένα μηχάνημα στο άλλο, μερικά έχουν ακόμη και μια κεφαλή πολλαπλών εργαλείων για εναλλαγή μεταξύ πολλών και προσφέρουν μεγαλύτερη ευελιξία στην εργασία. Για παράδειγμα, μπορεί να υπάρχουν εργαλεία κοπής, εργαλεία διάτρησης, εργαλεία φρεζαρίσματος ή τόρνευσης, εργαλεία συγκόλλησης, εργαλεία εντοπισμού κ.λπ.
Έλεγχος κίνησης
Οι μηχανές CNC έχουν δύο ή περισσότερες προγραμματιζόμενες διευθύνσεις (άξονες). Γενικά υπάρχουν 3 (Χ, Υ, Ζ), αν και μερικές φορές μπορεί να έχουν περισσότερα όπως είδαμε στο προηγούμενο άρθρο, εκτός από το να επιτρέπουν περιστροφές (οι περιστροφικοί άξονες ονομάζονται Α, Β, Γ). Ανάλογα με τον αριθμό των αξόνων, μπορείτε να εκτελέσετε περισσότερο ή λιγότερο πολύπλοκη κατεργασία. Όσο περισσότεροι άξονες, τόσο μεγαλύτερος βαθμός ελευθερίας κινήσεων, οπότε θα μπορούσε να κάνει πολύ πιο περίπλοκα σκαλίσματα.
να έλεγχος της κίνησης Από αυτούς τους άξονες, μπορούν να χρησιμοποιηθούν δύο τύποι συστημάτων που μπορούν να λειτουργήσουν μεμονωμένα ή μαζί:
- Απόλυτες τιμές (κωδικός G90): στην περίπτωση αυτή οι συντεταγμένες του σημείου προορισμού αναφέρονται στο σημείο προέλευσης των συντεταγμένων. Χρησιμοποιούνται οι μεταβλητές X (μέτρηση της τελικής διαμέτρου) και Z (μέτρηση σε κατεύθυνση παράλληλη προς τον άξονα περιστροφής της ατράκτου).
- Αυξητικές τιμές (κωδικός G91): σε αυτήν την άλλη περίπτωση οι συντεταγμένες του σημείου προορισμού αναφέρονται στο τρέχον σημείο. Χρησιμοποιούνται οι μεταβλητές U (ακτινική απόσταση) και W (μετρούμενες σε κατεύθυνση παράλληλη προς τον άξονα περιστροφής της ατράκτου).
Προγραμματιζόμενα αξεσουάρ
Μόνο με έλεγχο κίνησης δεν μπορούσε να χρησιμοποιηθεί το μηχάνημα CNC. Επομένως, οι μηχανές πρέπει να προγραμματιστεί με άλλους τρόπους. Ο τύπος της μηχανής CNC είναι, στην πραγματικότητα, στενά συνδεδεμένος με τον τύπο των προγραμματιζόμενων εξαρτημάτων που διαθέτει. Για παράδειγμα, στη μηχανική κατεργασία μπορείτε να έχετε συγκεκριμένες προγραμματιζόμενες λειτουργίες όπως:
- αυτόματη αλλαγή εργαλείου: σε ορισμένα κέντρα μηχανικής κατεργασίας πολλαπλών εργαλείων. Η κεφαλή του εργαλείου μπορεί να προγραμματιστεί ώστε να χρησιμοποιεί το απαραίτητο εργαλείο σε κάθε περίπτωση χωρίς να χρειάζεται να το τοποθετήσετε στον άξονα χειροκίνητα.
- Ταχύτητα και ενεργοποίηση άξονα: Η ταχύτητα του άξονα σε στροφές ανά λεπτό (RPM) μπορεί επίσης να προγραμματιστεί, συμπεριλαμβανομένης της φοράς περιστροφής (δεξιόστροφα ή αριστερόστροφα), καθώς και να σταματήσει ή να ενεργοποιηθεί.
- Refυγείο: Πολλές μηχανές κατεργασίας που δουλεύουν με σκληρά υλικά, όπως πέτρα ή μέταλλο, χρειάζονται ψυκτικό υγρό για να μην υπερθερμανθούν. Το ψυκτικό μπορεί επίσης να προγραμματιστεί να ενεργοποιείται ή να απενεργοποιείται κατά τη διάρκεια του κύκλου λειτουργίας.
Πρόγραμμα CNC
Οι μηχανές CNC μπορούν να προγραμματιστούν, όπως έχει φανεί, αλλά το κάνουν από διαφορετικές μεθόδους που πρέπει να γνωρίζετε όταν χειρίζεστε ένα από αυτά:
- Χειροκίνητο: Εισαγωγή των πληροφοριών που θέλετε σε μια γραμμή εντολών. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να γνωρίζετε έναν αλφαριθμητικό κωδικό που είναι τυποποιημένος, όπως αυτός των προτύπων DIN 66024 και DIN 66025.
- αυτόματο: είναι η πιο συνηθισμένη περίπτωση αυτή τη στιγμή και πραγματοποιείται μέσω υπολογιστή συνδεδεμένου στη μηχανή CNC. Ένα άτομο θα μπορεί να τροποποιήσει τα δεδομένα μέσω λογισμικού, χωρίς να χρειάζεται να γνωρίζει τους κωδικούς, αφού το ίδιο το πρόγραμμα θα είναι υπεύθυνο για τη μετάφραση τους σε κατανοητές οδηγίες για τη μηχανή CNC. Αυτό γίνεται μέσω μιας γλώσσας που ονομάζεται APT, η οποία με τη σειρά της θα μεταφραστεί σε δυαδικά (μηδενικά και μονά) έτσι ώστε ο μικροελεγκτής του μηχανήματος CNC να μπορεί να το καταλάβει και να το μεταφράσει σε κινήσεις.
Επί του παρόντος, υπάρχουν και κάποιες άλλες μηχανές CNC πιο προηγμένο και πιο εύκολο στη χρήση, όπως τα αυτόματα που ίσως χρειάζονται ακόμη λιγότερη ανθρώπινη παρέμβαση.
Παράδειγμα προγράμματος CNC. Πηγή: Researchgate
Το λεγόμενο πρόγραμμα CNC, το οποίο είναι γραμμένο στο α γλώσσα χαμηλού επιπέδου που ονομάζεται G και M (τυποποιημένο από το ISO 6983 και ΕΠΕ RS274) και αποτελείται από:
- Κωδικοί G: γενικές οδηγίες κίνησης. Για παράδειγμα, το G μπορεί να κινηθεί προς τα εμπρός, να κινηθεί ακτινικά, να σταματήσει, να κάνει κύκλο και ούτω καθεξής.
- Μ-Κωδικοί: που δεν αντιστοιχούν σε κινήσεις ή διάφορα. Παραδείγματα του M θα μπορούσαν να είναι η εκκίνηση ή το σταμάτημα του άξονα, η αλλαγή εργαλείου, η εφαρμογή ψυκτικού κ.λπ.
- N: το πρόγραμμα χωρίζεται σε φάσεις ή μπλοκ εντολών με επικεφαλίδα το γράμμα N. Κάθε μπλοκ είναι αριθμημένο, αφού οι ενέργειες κατεργασίας εκτελούνται διαδοχικά. Το μηχάνημα θα σέβεται την αρίθμηση.
- Μεταβλητές ή διευθύνσεις: Ο κώδικας περιέχει επίσης αυτούς τους τύπους τιμών, όπως F για ταχύτητα τροφοδοσίας, S για ταχύτητα άξονα, T για επιλογή εργαλείου, I, J και K για τον εντοπισμό του κέντρου ενός τόξου, X, Y και Z για την κίνηση του τσεκούρια κ.λπ.
όλα θα εξαρτηθεί από τον τύπο του μηχανήματος. Για παράδειγμα, ένα μηχάνημα CNC για κάμψη λαμαρίνας δεν είναι το ίδιο με αυτό για κοπή. Το πρώτο δεν έχει άξονα και δεν απαιτεί ψυκτικό.
Παράδειγμα πίνακα κωδικών G και M
Αν κοιτάξετε τον παραπάνω πίνακα, θα μπορούσαμε χρησιμοποιήστε ένα παράδειγμα μπλοκ για να εξηγήσει τι συμβαίνει. Για παράδειγμα, φανταστείτε ότι έχετε τον ακόλουθο κώδικα ή πρόγραμμα CNC:
N3 G01 X12.500 Z32.000 F800
Αυτό το μικρό απόσπασμα κώδικα CNC θα λέει στη μηχανή CNC, μόλις μεταφραστεί σε δυαδικό, να κάνει τις ακόλουθες ενέργειες:
- N3 υποδηλώνει ότι είναι το τρίτο μπλοκ που πρέπει να εκτελεστεί. Επομένως, θα υπήρχαν δύο προηγούμενα μπλοκ.
- G01: εκτελέστε μια γραμμική κίνηση.
- X12.500: θα μετακινούνταν 12.5 mm κατά μήκος του άξονα Χ.
- Z32.000: θα κινούνταν 32 mm κατά μήκος του άξονα Z. Στην περίπτωση αυτή δεν θα υπήρχε κίνηση στο Y.
- F800: Γίνεται τροφοδοσία με ταχύτητα 800 mm/min.
Γλώσσα APT
Επιπλέον, η κατάλληλη γλώσσα είναι μια γλώσσα προγραμματισμού που θα χρησιμοποιηθεί ως ενδιάμεσος κώδικας μεταξύ του προηγούμενου και του κώδικα μηχανής (δυαδικός κώδικας) κατανοητός από το MCU. Αναπτύχθηκε στο εργαστήριο του MIT, από τον Douglas T. Ross. Τότε, το 1956, χρησιμοποιήθηκε για τον έλεγχο σερβομηχανισμών, αλλά η χρήση του έχει πλέον εξαπλωθεί και έχει γίνει διεθνές πρότυπο για τον αριθμητικό έλεγχο.
Θεωρήθηκε ένας προκάτοχος του CAMκαι είναι παρόμοια με άλλες γλώσσες όπως το FORTRAN. Αυτός ο κώδικας θα μετατραπεί από λογισμικό υπολογιστή σε μια σειρά δυαδικών εντολών που θα φορτωθούν στη μνήμη του μικροελεγκτή της μηχανής CNC έτσι ώστε να μπορεί να τις εκτελέσει, δημιουργώντας ηλεκτρικά σήματα ελέγχου για τη μετακίνηση των κινητήρων και των εργαλείων.
Αυτή η γλώσσα APT μπορεί έλεγχος πολλών παραμέτρων της μηχανής CNC:
- Ταχύτητα άξονα (RPM)
- Ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση άξονα
- Περιστροφή
- προγραμματισμένη στάση
- ψυκτικού
- Κινήσεις προς όλες τις πιθανές κατευθύνσεις (XYZ και ABC)
- Συγχρονισμός
- επαναλάβετε τους κύκλους
- τροχιές
- Κλπ
Φυσικά, όσοι χειρίζονται μηχανές CNC δεν χρειάζεται να γνωρίζουν αυτήν τη γλώσσα APT, καθώς το τρέχον λογισμικό είναι αρκετά διαισθητικό και επιτρέπει τον εύκολο έλεγχο, μεταφράζοντας με διαφάνεια το APT στον χρήστη για να δημιουργήσει το τμήμα που έχει σχεδιαστεί σε το αρχείο CAD/CAM. Ωστόσο, δεν βλάπτει ποτέ να ξέρεις ότι υπάρχει και τι είναι.
Σήμερα, οι σύγχρονες μηχανές CNC έχουν ήδη γραφικές διεπαφές με οθόνες αφής και ενσωματωμένο υπολογιστή που διευκολύνει πολύ τη χρήση του. Είναι εξαιρετικά διαισθητικοί και δεν χρειάζονται πολλή μάθηση. Μέσω μιας μονάδας στυλό ή μνήμης USB, θα σας επιτρέψουν να φορτώσετε το σχέδιο του κομματιού, ώστε να μπορεί να σχεδιαστεί σε άλλο ανεξάρτητο υπολογιστή.
Ελεγκτής CNC
El cnc-ελεγκτής Θα είναι αυτός που θα είναι υπεύθυνος για την ερμηνεία του προγράμματος CNC, των εντολών του με διαδοχική σειρά και θα εκτελεί μεταξύ άλλων τις απαραίτητες κινήσεις και λειτουργίες.
Πρόγραμμα CAM / CAD
Un Λογισμικό CAD ή CAM Θα χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία του σχεδίου ή του μοντέλου αυτού που πρόκειται να κατασκευαστεί. Το τρέχον λογισμικό επιτρέπει ήδη τη μετάβαση από αυτόν τον τύπο μορφών σε ένα πρόγραμμα CNC αυτόματα.
Σύστημα DNC
Ως προς DNC (άμεσος αριθμητικός έλεγχος), είναι ένας όρος που αναφέρεται σε έναν υπολογιστή συνδεδεμένο μέσω δικτύου σε μία ή περισσότερες μηχανές CNC. Με αυτόν τον τρόπο, το πρόγραμμα CNC μπορεί να μεταφερθεί στα μηχανήματα, είτε από την Ehternet, είτε από πιο κλασικές και υποτυπώδεις θύρες όπως οι σειριακές θύρες RS-232C, που χρησιμοποιούνται ακόμα σε πολλές βιομηχανικές μηχανές.
Εφαρμογές μηχανών CNC
μηχανές cnc έχουν περισσότερες εφαρμογές από ό,τι φαντάζεσαι. Μεγάλο μέρος του κλάδου και των εργαστηρίων, από το μικρότερο έως το μεγαλύτερο, εξαρτώνται από μία ή περισσότερες από αυτές τις ομάδες. Μπορούν ακόμη και να χρησιμοποιηθούν στο σπίτι για συγκεκριμένες δουλειές DIY για κατασκευαστές.
Αναψυχή (DIY και κατασκευαστές)
Πολλοί κατασκευαστές έχουν μικρές μηχανές CNC διαφόρων τύπων στο σπίτι για να κάνετε κάποια έργα DIY. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί από άτομα για την εκτέλεση ορισμένων εργασιών από το σπίτι:
- Φτιάξτε κοσμήματα.
- Κατεργασία υλικών για τη δημιουργία εξαρτημάτων ή εξαρτημάτων.
- Δημιουργήστε ανταλλακτικά για την επισκευή οχημάτων ή άλλους τύπους εξοπλισμού όταν τα ανταλλακτικά δεν πωλούνται πλέον.
- Κάντε καλλιτεχνικά έργα ή χαρακτικά.
Εργαστήρια και μεταποιητική βιομηχανία
Φυσικά, στον επαγγελματικό τομέα, τόσο σε εργαστήρια όσο και σε εργοστάσια, είναι επίσης πολύ συνηθισμένο να βλέπουμε μηχανές CNC, τόσο για ξυλουργούς, συνεργεία επισκευής, κατασκευή ανταλλακτικών, την κλωστοϋφαντουργία, τον αεροναυπηγικό τομέα, τη διακόσμηση, την κατασκευή ντουλαπιών κ.λπ. Για παράδειγμα:
- Κοπή λαμαρίνας με λέιζερ.
- Συγκόλληση πλάσματος.
- Pick & Place ή για να τοποθετήσετε εξαρτήματα ή εξαρτήματα ακριβώς στη θέση συναρμολόγησής τους.
- Κάμψη ράβδων, σωλήνων, πλακών…
- Γεώτρηση.
- Τόρνευση ή φρεζάρισμα ξύλου.
- Κατασκευή ανταλλακτικών κατά παραγγελία.
- Μοντελοποίηση ή κατασκευή προσθέτων.
- Δημιουργία εμφυτευμάτων ή προθέσεων για ιατρική χρήση.
- Χαράξεις.
- Κλπ
βιομηχανία ηλεκτρονικών
Ιδιαίτερη μνεία αξίζουν οι μηχανές CNC που έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί σε έναν τομέα τόσο ανταγωνιστικό και προηγμένο όσο αυτός βιομηχανία ηλεκτρονικών και ημιαγωγών. Αυτά τα μηχανήματα μπορούν να εκτελέσουν μεγάλο αριθμό εργασιών, όπως:
- Κοπή γκοφρέτας ημιαγωγών.
- Κατασκευή ψυκτών από μπλοκ χαλκού ή αλουμινίου.
- Δημιουργία περιβλημάτων/κατασκευών για υπολογιστές, τηλεοράσεις, κινητά κ.λπ.
- Διαλέξτε και τοποθετήστε για την τοποθέτηση εξαρτημάτων επιφανειακής βάσης σε μια πλακέτα PCB στη θέση της για επακόλουθη συγκόλληση.
- Συγκόλληση.
- Χάραξη με λέιζερ μάρκες και λογότυπα.
- Για να διαμορφώσετε τους φακούς.
- Κλπ
Μάθετε περισσότερα
- Μηχανές CNC: οδηγός αριθμητικού ελέγχου
- Σχεδιασμός πρωτοτύπων και CNC
- Όλοι οι τύποι μηχανών CNC ανάλογα με τη χρήση και τα χαρακτηριστικά
- Τύποι και χαρακτηριστικά τόρνου CNC
- Τύποι φρέζας CNC
- Τύποι δρομολογητή CNC και κοπής CNC
- Τύποι χαρακτικής με λέιζερ
- Άλλες μηχανές CNC: διάτρηση, Pick & Place, συγκόλληση και άλλα
- Πώς μπορεί ένα μηχάνημα CNC να βοηθήσει στην εταιρεία
- Οδηγός αγοράς: Πώς να επιλέξετε την καλύτερη μηχανή CNC
- Συντήρηση μηχανημάτων CNC
- Οριστικός οδηγός για plotter: τι είναι ο plotter και σε τι χρησιμεύει
- Οι καλύτερες μηχανές CNC για αναψυχή και επαγγελματική χρήση
- Τα καλύτερα πλότερ εκτύπωσης
- Οι καλύτεροι σχεδιαστές κοπής
- Τα καλύτερα αναλώσιμα για κεραμίστες: φυσίγγια, χαρτί, βινύλιο και ανταλλακτικά