CNC 기계: 수치 제어 안내

라스 CNC 기계는 많은 산업 분야와 모든 종류의 작업장에 침투했습니다., 그리고 최근에는 가장 유망한 변종 중 하나인 3D 프린터. 덕분에 재료는 절대적으로 정확하고 신속하게 다양한 방법으로 작업할 수 있으며 수동 절차로는 달성하기 어려운 결과를 얻을 수 있습니다. 이것들은 여기에서 설명할 이러한 시스템의 장점 중 일부일 뿐입니다.

CNC 란 무엇입니까?

CNC(Computerized Numerical Control) 또는 영어로 된 Computer Numerical Control, 최소한의 인간 개입으로 재료 및 부품을 처리하는 엔지니어링 시스템입니다. CNC 기술은 핸드휠이나 레버를 통한 명령으로 작동되는 공작 기계용 자동화 시스템인 수치 제어에서 파생됩니다. 그러나 이러한 기계는 진화하여 이제 프로세스를 추가로 자동화하고 더 나은 성능을 제공하기 위해 소프트웨어와 컴퓨터를 통해 제어할 수 있습니다.

이러한 CNC 시스템의 작동은 매우 이해하기 쉽습니다. 의 사용을 통한 부품의 가공을 기반으로 합니다. 도구의 이동을 지정하는 좌표 (절단, 드릴링, 밀링, 용접...). CNC 기계로도 이해될 수 있는 3D 프린터의 작동과 유사하게, 기계로 가공하는 대신 부품을 만들기 위해 재료 층을 추가하는 것뿐입니다.

그리고 3D 프린터와 마찬가지로 다음과 같은 여러 축을 가질 수 있습니다. X, Y 및 Z, 세로, 세로 및 가로 변위를 각각 수행할 수 있습니다. 일부를 통해 서보 모터 및 / 또는 스테퍼 모터, 도구는 컴퓨터 소프트웨어에 의해 표시된 정확한 지점으로 이동하고 가공은 신속하고 가장 정밀하게 수행됩니다.

CNC가 발명되기 전, 도구를 수동으로 다루려면 노동력이 필요했지만 품질, 반복성, 비용 및 생산 감소에 영향을 미칠 수 있는 가능한 오류가 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 창틀에 구멍을 뚫으려는 알루미늄 공장의 직원을 상상해 보십시오. 이 작업에는 다음이 필요합니다.

교환원은 조각을 집습니다.
작업대 위에 올려놓습니다.
구멍에 적절한 비트를 넣으십시오.
그리고 드릴.

이것은 하나의 구멍을 만드는 것이 문제가 아니지만 모든 구멍이 동일할 뿐만 아니라 상당한 생산량과 가능한 한 짧은 시간을 유지하기 위해 수백 또는 수천 개의 구멍을 만들어야 한다고 상상해 보십시오. 이 경우 인력이 충분하지 않으며, CNC 기계 업계에 큰 개선을 가져왔습니다. 이 경우 단계는 다음과 같습니다.

기계에 재료가 공급되는지 확인하십시오(때로는 자동 공급 기능이 있을 수도 있음).
필요한 프로그래밍으로 시작하십시오(한 번만 필요할 수 있으며 반복 횟수를 나타냄).
그리고 작업자의 개입 없이 정밀하게 천공을 만들고 필요한 만큼 반복하는 작업을 담당하게 됩니다.

또한, 작업자보다 빠르게 작업할 수 있고 피곤하지 않습니다., 그래서 모두 산업 또는 작업장에 대한 이점입니다.

CNC 기계는 무엇이며 어떻게 작동합니까?

우나 CNC 기계는 컴퓨터 수치 제어에 의해 작동되는 일종의 가공 기계입니다.. 이러한 방식으로 폴리머, 폼, MDF 또는 목재와 같은 부드러운 재료에서 심지어 모든 종류의 재료의 절단, 용접, 밀링, 성형, 연삭, 부품 배치 등을 위한 정확한 좌표를 설정하여 공정 자동화가 이루어집니다. 대리석, 금속, 암석 등과 같이 더 단단합니다.

마찬가지로 CNC 기계는 정교한 시스템을 가질 수 있습니다. 지속적으로 모니터링하고 조정하는 피드백 빈번한 수동 유지 관리가 필요 없이 가공에 사용되는 도구의 속도와 위치. 더 발전된 것들도 문제를 감지하고, 작업이나 부품의 품질 등을 제어하거나, 그것이 인더스트리 4.0이라면 상호 연결되는 지능형 시스템을 가지고 있습니다.

일부 CNC 기계는 그들은 다르게 작동합니다:

점대점 제어: 이 유형의 CNC 기계에서는 각 경로의 초기 및 최종 지점이 설정됩니다.
근축 제어: 조각의 이동 속도를 제어할 수 있습니다.
보간 제어: 축에 평행하게 가공을 수행합니다.

비록 이것들은 아니지만 CNC 기계의 종류향후 게시물에서 더 자세히 다룰 것입니다.

연혁

처음 시작된 가공은 조금씩 발전된 다양한 유형의 기본 도구를 사용하여 완전히 수동이었습니다. 에서 20 세기 초반, 업계는 수동 작업을 줄이고 생산성과 효율성을 높이기 위해 동력 구동식 기계로 크게 도약했습니다.

이 기계는 아직 실질적으로 대체되지 않았습니다. 노동력, 그것은 여전히 매우 중요했습니다. 이는 부품을 생산하는 데 시간이 더 오래 걸리고 비용은 더 많이 들고 이윤은 더 낮았으며 얻은 품질과 정밀도가 생산된 모든 부품에서 균일하지 않다는 것을 의미했습니다.

의 40 년대와 50 년대, 수치 제어 기계는 미국에서 개발되기 시작합니다. 당시 엔지니어였던 John T. Parsons는 당시 밀링 머신을 수정하여 오늘날 메모리 및 소프트웨어의 전신인 천공 카드의 입력으로 밀링 머신을 제어할 수 있었습니다. 이러한 방식으로 기계는 부품을 가공하기 위해 수행해야 하는 정확한 움직임에 대한 정보를 얻었고 레버, 스티어링 휠 등을 활성화하기 위해 많은 사람의 개입이 필요하지 않았습니다.

그 파슨스 기계는 다음 중 하나가 될 것입니다. 오늘날 CNC 기계의 전신 현대의. 그러나 그것은 여전히 진공 밸브를 사용하는 전자 아날로그 제어 시스템을 갖춘 매우 기초적인 밀링 머신이었습니다. 이러한 시스템은 디지털 및 솔리드 스테이트 전자 장치의 성숙과 함께 대중화되고 발전되었습니다. 진공관에서 트랜지스터로, 트랜지스터에서 인쇄 회로로, 그리고 집적 회로로, 마이크로컨트롤러(MCU)가 널리 사용될 만큼 저렴해질 때까지.

그런 다음 원하는 대로 가공 값을 변경할 수 있도록 보다 지능적이고 프로그래밍 가능한 시스템을 갖춘 CNC 기계가 탄생했습니다. 에서 70 년 오늘날 우리가 알고 있는 CNC 기계는 컴퓨터의 명령을 받아 도착할 것입니다. 이 또 다른 중요한 이정표 덕분에 소프트웨어에서 전체 프로세스를 보다 직관적으로 제어하고, 필요할 때 사용하도록 다른 프로그램을 프로그래밍하고, 매개변수를 빠르게 수정하는 등의 작업이 가능했습니다.

우리 시대에는 클라우드와 IoT(Internet of Things), 즉 사물 인터넷의 발달로 여러 장치를 클라우드에 연결하고 각 장치와 보다 지능적으로 상호 작용할 수 있습니다. 다른 사람에게 양보하다 인더스트리 4.0, CNC 기계는 기능을 상당히 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 제조 체인에서 서로 통신하여 어떤 기계나 단계에서 지연이나 문제가 발생하면 에너지 절약을 위해 기다리는 동안 후속 기계를 끄거나 수요를 결정하여 생산 수준을 조정할 수 있습니다. 등 .

CNC 기계는 무엇입니까?

디테일하게 하다보면 CNC 기계의 부품 또는 구성품, 다음과 같은 필수 요소를 인용할 수 있습니다.

입력 장치

그것은으로 알려져 있습니다 입력 장치 CNC 기계에서 기계 가공 프로세스를 위한 데이터를 로드하거나 수정할 수 있는 시스템으로. 예를 들어 제어판, 터치 스크린 등이 될 수 있습니다. 즉, 기계 작업자가 기계를 활성화하고 제어할 수 있도록 하는 인터페이스입니다.

제어 장치 또는 컨트롤러

이다 디지털 전자 시스템 입력된 데이터를 해석하고 일련의 제어 신호를 생성하여 축과 도구를 통해 작업 헤드를 이동하는 서보 모터의 움직임을 제어하여 사용자가 입력한 프로그램이 나타내는 대로 정확하게 수행하는 역할을 합니다.

도구

La herramienta 실제로 가공을 하는 부품, 가공되는 부품과 접촉하는 부품이기 때문에 가장 필수적인 부품 중 하나입니다. 여러 작업을 수행할 수 있는 다중 도구 헤드일 수도 있고 개별 고정 또는 교체 가능한 도구일 수도 있습니다. 예: 드릴 비트, 커터, 밀링 커터, 용접 팁 등

또한 CNC 기계에는 다양한 유형이 있을 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 차축의 종류와 수:

3 축: 가장 일반적이며 X, Y 및 Z 축이 있습니다.
4개의 축: 이전 세 개에 A 축을 추가하는 일부 라우터 또는 CNC 라우터와 같습니다. 이를 통해 스핀들이 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하여 동시에 3개의 표면을 처리하여 평면 또는 XNUMXD로 조각할 수 있습니다. 그들은 나무, 금속, 복잡한 패턴 등을 조각하는 데 이상적입니다.
로터리 축- 공구용 회전 스핀들이 있어 XNUMX개의 표면을 동시에 처리할 수 있습니다. 이러한 유형의 기계는 원통형 부품, 나무 조각상, 복잡한 금속 요소 등을 가공하는 데 사용됩니다.

고정 또는 지원 시스템

이다 조각이 움직이지 않고 가공 공정을 수행하기 위해 조각이 고정되는 장소. 시스템에 따라 앵커가 있거나 없는 다양한 유형이 있을 수 있습니다. 또한 일부는 먼지 수집 시스템 또는 워터 제트 절단과 같은 추가 기능이 필요합니다. 이 경우에는 제트가 부품을 통과하면 제트의 힘을 수집하고 분산하기 위해 물 탱크 또는 저장소가 필요합니다.

이러한 시스템을 흔히 또한 침대나 테이블. 그들 중 많은 부분이 일반적으로 알루미늄과 같은 재료로 만들어지며, 실린더나 복잡한 모양을 처리하기 위해 테이블에 조각을 부착해야 합니다. 대신, 진공 베드 또는 테이블이 부품을 조이지 않고 진공 청소기로 청소하여 정밀도를 높이고 사용 중 교반을 줄이고 자유도를 높일 수 있습니다.

피드백 장치(서보모터)

이러한 유형의 장치만 있습니다. CNC 기계에 대한 피드백 그들은 서보 모터를 사용합니다. 다른 것에서는 필요하지 않습니다.

모니터

위의 모든 것 외에도 다음이 있을 수 있습니다. 정보 또는 모니터링 시스템 가공 과정 자체의. 이것은 작동되는 동일한 인터페이스를 통해 또는 독립적으로 수행될 수 있습니다.

오트라스 파르테스

위의 사항 외에 주의할 점은 두 가지 필수 요소 을 더한:

Motores: 제어장치로부터 받은 데이터에 따라 공작기계를 이동시키거나 작동시키는 장치이다.
- 서보기구: 고속에 견딜 수 있어 절단, 드릴 등의 작업이 가능합니다. 조용하고 안정적인 작업과 복잡한 패턴에 이상적입니다.
- 스테퍼: 이 스테퍼 모터는 가격이 저렴하지만 보다 기본적인 조각이나 이동에 사용됩니다. 제어하기 쉽고 안정적이며 매우 정확하여 최대 정밀도가 필요한 곳에 적합합니다.
축: CNC 기계의 이 요소에는 두 가지 유형의 냉각 또는 냉각 시스템이 있을 수 있습니다.
- 비행기로: 주축을 냉각시키는 팬으로 간단히 냉각되며, 저렴하고 유지보수 및 사용이 용이합니다.
- 물로: 냉각을 위해 물을 사용합니다. 더 비싸고 복잡하며 유지 관리가 어렵지만 일반적으로 더 오래 지속되고 더 효율적이며 더 조용합니다.

Hardwarelibre

CNC 기계: 수치 제어 가이드