CNC staklės: skaitmeninio valdymo vadovas

The CNC staklės įsiveržė į daugelį pramonės sektorių ir visų rūšių dirbtuvių, o pastaruoju metu taip pat viename iš perspektyviausių variantų: 3D spausdintuvai. Jo dėka galima apdirbti medžiagas įvairiais būdais, absoliučiai tiksliai, greitai ir sunkiai pasiekiamais rankinėmis procedūromis rezultatais. Tai tik dalis šių sistemų privalumų, kuriuos čia apibūdinsime.

Kas yra CNC

CNC (kompiuterinis skaitmeninis valdymas) arba kompiuterinis skaitmeninis valdymas anglų kalba, Tai plačiai paplitusi inžinerijos sistema, skirta apdirbti medžiagas ir dalis su minimaliu žmogaus įsikišimu. CNC technika kyla iš skaitmeninio valdymo, automatizuotos staklių sistemos, kuri valdoma komandomis per rankračius arba svirtis. Tačiau šios mašinos išsivystė ir dabar leidžia jas valdyti programine įranga ir kompiuteriu, kad procesas būtų dar labiau automatizuotas ir būtų geresnis našumas.

Šių CNC sistemų veikimas yra gana paprastas suprasti. Jis pagrįstas dalies apdirbimu naudojant koordinates, kurios nurodys įrankio judėjimą (pjovimas, gręžimas, frezavimas, suvirinimas...). Panašiai kaip veikia 3D spausdintuvas, kuris taip pat gali būti suprantamas kaip CNC staklės, tik vietoj apdirbimo jis prideda medžiagos sluoksnius detalei pagaminti.

Kaip ir 3D spausdintuvai, galite turėti kelias ašis, pvz X, Y ir Z, galintys atlikti atitinkamai išilginius, vertikalius ir skersinius poslinkius. Per kai kuriuos servovarikliai ir / arba žingsniniai varikliai, įrankis bus perkeltas tiksliai į kompiuterio programinės įrangos nurodytą tašką, o apdirbimas bus atliktas greitai ir maksimaliai tiksliai.

Iki CNC išradimoĮrankius tvarkyti rankiniu būdu reikėjo darbo, tačiau galimi jų gedimai paveikė kokybę, pakartojamumą, sąnaudas ir sumažino gamybą. Pavyzdžiui, įsivaizduokite aliuminio parduotuvės darbuotoją, kuris nori išgręžti lango rėmus. Šiai užduočiai atlikti reikia:

Operatorė paima gabalą.
Padėkite jį ant darbo stalo.
Į gręžtuvą įkiškite atitinkamą antgalį.
Ir gręžti.

Tai padaryti vieną skylę nėra problema, bet įsivaizduokite, kad norint išlaikyti didelę produkciją ir per trumpiausią laiką, jų reikia padaryti šimtus ar tūkstančius, be to, kad visos skylės būtų vienodos. Tokiu atveju darbo jėgos neužtenka, o štai kur cnc mašinos labai patobulino pramonę. Šiuo atveju veiksmai būtų tokie:

Įsitikinkite, kad į mašiną tiekiama medžiaga (kartais jie netgi gali turėti automatinį padavimą).
Pradėkite nuo reikiamo programavimo (gali prireikti tik vieną kartą ir nurodykite pakartojimų skaičių).
Ir ji bus atsakinga už tai, kad perforacijos būtų tiksliai padarytos ir kartojamos tiek kartų, kiek reikės, be operatoriaus įsikišimo.

Be to, gali dirbti greičiau nei operatorius ir nepavargsta, taigi visi pranašumai pramonei ar dirbtuvėms.

Kas yra CNC staklės ir kaip jos veikia?

A CNC mašina yra tam tikra apdirbimo mašina, valdoma kompiuteriniu skaitmeniniu valdymu.. Tokiu būdu proceso automatizavimas pasiekiamas nustatant tikslias visų rūšių medžiagų pjovimo, suvirinimo, frezavimo, liejimo, šlifavimo, dalių ir kt. koordinates, pradedant minkštomis medžiagomis, tokiomis kaip polimerai, putplastis, MDF ar mediena, netgi kietesni, pavyzdžiui, marmuras, metalas, akmenys ir kt.

Be to, CNC staklės leidžia sukurti sudėtingą sistemą grįžtamasis ryšys, kuris nuolat stebi ir koreguoja apdirbimui naudojamų įrankių greitis ir padėtis, nereikalaujant tokios dažnos rankinės priežiūros. Netgi kai kurie pažangesni turi išmaniąsias sistemas problemoms aptikti, darbo ar detalės kokybei kontroliuoti ir pan. arba būti tarpusavyje sujungti, jei tai pramonė 4.0.

Svarbu pažymėti, kad kai kurios CNC mašinos jie veikia skirtingai:

taško į tašką valdymas: Šio tipo CNC mašinose bus nustatyti kiekvieno kelio pradžios ir pabaigos taškai.
paraksialinis valdymas: juose galima valdyti gabalų judėjimo greitį.
interpoliuoti valdymą: jie apdirba bet kokiu būdu lygiagrečiai savo ašims.

Nors tai nėra cnc mašinų tipaiApie tai plačiau papasakosime būsimuose įrašuose.

istorija

Pirmasis apdirbimas, kuris buvo pradėtas daryti, buvo visiškai rankinis, naudojant įvairius pradinius įrankius, kurie po truputį buvo tobulinami. Iš pradžia, pramonė padarė didelį šuolį prie varikliu varomų mašinų, kad sutaupytų rankų pastangų, padidėtų našumas ir efektyvumas.

Šios mašinos dar nebuvo gerokai pasislinkusios darbo jėga, kuris vis dar buvo labai svarbus. Tai reiškė, kad detalės gamyba užtruko ilgiau, turėjo didesnes sąnaudas ir mažesnes pelno maržas, o gauta kokybė ir tikslumas nebuvo vienodos visose gaminamose dalyse.

Į 40 ir 50 metai, Skaitmeninio valdymo mašinos pradedamos kurti JAV. Tuo metu inžinierius Johnas T. Parsonsas modifikavo frezavimo stakles taip, kad ją būtų galima valdyti perforuotų kortelių įvestimi – šiandieninės atminties ir programinės įrangos pirmtaku. Tokiu būdu mašinos gaudavo informaciją apie tikslius judesius, kuriuos turėjo atlikti apdirbant detalę ir nereikėjo tiek žmogaus įsikišimo, kad suaktyvintų svirtis, vairus ir pan.

Ta Parsons mašina taptų viena iš šių dienų CNC staklių pirmtakai modernus. Tačiau tai vis tiek buvo labai elementari frezavimo staklės su elektronine analogine valdymo sistema, naudojanti vakuuminius vožtuvus. Šios sistemos tapo populiaresnės ir pažangesnės subrendus kietojo kūno ir skaitmeninei elektronikai. Nuo vakuuminių vamzdžių iki tranzistorių, nuo tranzistorių iki spausdintinių grandynų, o vėliau iki integrinių grandynų, kol mikrovaldikliai (MCU) tapo pakankamai pigūs, kad būtų plačiai naudojami.

Tada CNC staklės gimė su išmanesnėmis ir programuojamesnėmis sistemomis, kad būtų galima keisti apdirbimo vertes pagal pageidavimą. Viduje konors 70-tieji metai CNC staklės, kurias šiandien žinome, atvyks, valdomos kompiuterio. Dėl šio kito puikaus etapo buvo galima intuityviai valdyti visą procesą iš programinės įrangos, programuoti įvairias programas, kad jos būtų naudojamos, kai to norisi, greitai keisti parametrus ir pan.

Mūsų dienomis, tobulėjant debesims ir daiktų internetui (daiktų internetui) arba daiktų internetui, prie debesies galima prijungti daugybę įrenginių ir jie gali sumaniau sąveikauti su kiekvienu kitas, užleisdamas vietą a Pramonė 4.0, kurioje CNC staklės galės gerokai pagerinti savo galimybes. Pavyzdžiui, jie galėtų bendrauti vienas su kitu gamybos grandinėje, kad, jei kuri nors mašina ar etapas vėluoja arba patiria problemų, kitas mašinas būtų galima išjungti, kol jos laukia, kad sutaupytų energijos, arba galėtų nustatyti poreikį koreguoti savo gamybos lygį, ir tt .

Iš ko pagaminta CNC mašina?

Kai reikia detalizuoti CNC staklių dalys ar komponentai, galima paminėti šiuos esminius elementus:

Įvesties įrenginys

Jis žinomas kaip įvesties įrenginys nuo CNC staklių iki sistemos, kuri naudojama apdirbimo proceso duomenims įkelti arba modifikuoti. Pavyzdžiui, tai gali būti valdymo pultas, jutiklinis ekranas ir kt. Tai yra sąsaja, leidžianti mašinos operatoriui aktyvuoti ir valdyti mašiną.

Valdymo blokas arba valdiklis

Tai yra skaitmeninė elektroninė sistema kuri bus atsakinga už įvestų duomenų interpretavimą ir valdymo signalų serijos generavimą, kad būtų galima valdyti servomotorių judėjimą, kad darbo galvutė judėtų per ašis ir įrankį, kad jie atliktų būtent tai, ką nurodo vartotojo įvesta programa.

Įrankis

La Herramienta Tai vienas iš svarbiausių komponentų, nes jis iš tikrųjų atlieka apdirbimą, kuris liečiasi su apdirbamu gabalu. Tai gali būti kelių įrankių galvutė, galinti atlikti kelias skirtingas užduotis, arba atskiri fiksuoti ar keičiami įrankiai. Pavyzdžiui: grąžtas, freza, freza, suvirinimo antgalis ir kt.

Be to, svarbu pažymėti, kad CNC staklių gali būti įvairių tipų ašių tipas ir skaičius:

3 ašis: yra labiausiai paplitę su X, Y ir Z ašimis.
4 ašys: kaip kai kurie maršrutizatoriai arba CNC maršrutizatoriai, kurie prie ankstesnių trijų prideda A ašį. Tai leidžia sukliui judėti iš kairės į dešinę, kad būtų galima apdoroti tris paviršius vienu metu ir galima graviruoti plokščiu arba 3D formatu. Jie idealiai tinka medžio, metalo, sudėtingų raštų ir kt.
sukimosi ašis- Turi besisukantį įrankio veleną, kuris leidžia vienu metu apdoroti keturis paviršius. Tokio tipo mašinos naudojamos apdirbant cilindrines dalis, medines statulas, sudėtingus metalinius elementus ir kt.

Tvirtinimo arba atramos sistema

Tai yra vieta, kur gabalas tvirtinamas, kad apdirbimo procesas būtų atliktas jam nejudant. Priklausomai nuo sistemos, jis gali būti įvairių tipų, su inkarais arba be jų. Be to, kai kuriems reikalingi papildomi įrenginiai, pvz., dulkių surinkimo sistemos arba pjovimas vandens srove, todėl norint surinkti ir išsklaidyti srovės jėgą, kai ji praeina pro dalį, reikalinga vandens bakas arba rezervuaras.

Šios sistemos dažnai vadinamos taip pat lova ar stalas. Daugelis jų paprastai yra pagaminti iš medžiagų, tokių kaip aliuminis, kai detales reikia pritvirtinti prie stalo, norint apdoroti cilindrus ar sudėtingas formas. Vietoj to, vakuuminis lova arba stalas išsiurbs dalį jos neužspaudę, todėl bus didesnis tikslumas, mažiau maišoma naudojimo metu ir daugiau laisvės.

Grįžtamojo ryšio įrenginiai (servovarikliai)

Yra tik šių tipų įrenginiai. atsiliepimai apie CNC stakles kurie naudoja servo variklius. Kitose tai nėra būtina.

monitorius

Be visų pirmiau minėtų dalykų, taip pat gali būti a informacijos ar stebėjimo sistema paties apdirbimo proceso. Tai gali būti per tą pačią sąsają, nuo kurios ji veikia, arba nepriklausomai.

Kitos dalys

Be to, kas išdėstyta pirmiau, reikėtų pažymėti du esminiai elementai plius:

Varikliai: yra įrenginiai, kurie judina arba įjungia apdirbimo įrankį pagal iš valdymo bloko gautus duomenis.
- Servo: toleruoja didelį greitį, todėl galite pjauti, gręžti ir pan. Idealiai tinka ramiam, stabiliam darbui ir sudėtingiems modeliams.
- Žingsninių: Šių žingsninių variklių kaina mažesnė, tačiau jie naudojami paprastesniam graviravimui ar judėjimui. Jie yra lengvai valdomi, patikimi ir labai tikslūs, todėl tinka ten, kur reikia maksimalaus tikslumo.
suklys: Šis CNC staklių elementas gali turėti dviejų tipų aušinimo arba aušinimo sistemas:
- Oro transportu: Jie vėsinami tiesiog ventiliatoriumi, kuris aušina veleną, ir yra pigesni, lengviau prižiūrimi ir naudojami.
- Per vandenį: Jie naudoja vandenį aušinimui. Jis brangesnis, sudėtingesnis ir sunkiai prižiūrimas, tačiau paprastai tarnauja ilgiau, yra efektyvesnis ir tylesnis.

Hardwarelibre