Kaip veikia CNC staklės ir pritaikymai

Visur esančios CNC staklės yra daugybėje gamyklų ir visų rūšių dirbtuvių. Dėl nuostabių pranašumų jie tapo beveik būtinomis dalių apdirbimo mašinomis. Dabar, kai žinote, kas yra šių tipų mašinos, štai kas žinoti, kaip veikia CNC staklės, kaip apdirbamos dalys, kokia programavimo kalba jos naudojama, taip pat apie dažniausiai naudojamus šių mašinų pritaikymus.

Kaip veikia CNC staklės: CNC arba skaitmeninio valdymo apdirbimas

Kai kurie iš CAD (kompiuterizuotas projektavimas arba kompiuterizuotas dizainas) arba CAM (kompiuterinė gamyba arba kompiuterinė gamyba) dizaino skaitymo ar kalbos kodų su kuria CNC staklės galės sekti detalės apdirbimui pažymėtus maršrutus ar judesius atitinkama tvarka, kad būtų gautas norimas rezultatas. Tai yra, kad proceso pabaigoje kūrinys būtų identiškas kompiuteriniame projekte.

Kitaip tariant, šių kodų dėka tai bus įmanoma darbo įrankiu judinkite galvą per mašinos ašis. Žinoma, įrankis gali skirtis įvairiose mašinose, kai kurie netgi turi kelių įrankių galvutę, kad būtų galima keisti kelis ir pasiūlyti didesnį darbo lankstumą. Pavyzdžiui, gali būti pjovimo įrankiai, gręžimo įrankiai, frezavimo ar tekinimo įrankiai, suvirinimo įrankiai, vietos nustatymo įrankiai ir kt.

Judėjimo kontrolė

CNC staklės turi du ar daugiau programuojamų adresų (ašių). Paprastai yra 3 (X, Y, Z), nors kartais jie gali turėti daugiau, kaip matėme ankstesniame straipsnyje, be to, leidžiantys suktis (sukimosi ašys vadinamos A, B, C). Priklausomai nuo ašių skaičiaus, galite atlikti daugiau ar mažiau sudėtingą apdirbimą. Kuo daugiau ašių, tuo didesnė judėjimo laisvė, todėl galima padaryti daug sudėtingesnius raižinius.

į valdyti judesį Iš šių ašių galima naudoti dviejų tipų sistemas, kurios gali veikti atskirai arba kartu:

Absoliučios vertės (kodas G90): šiuo atveju paskirties taško koordinatės nurodomos į koordinačių pradžios tašką. Naudojami kintamieji X (galutinio skersmens matavimas) ir Z (matavimas lygiagrečia veleno sukimosi ašiai).
Prieauginės reikšmės (kodas G91): šiuo kitu atveju paskirties taško koordinatės nukreipiamos į esamą tašką. Naudojami kintamieji U (radialinis atstumas) ir W (matuojamas veleno sukimosi ašiai lygiagrečia kryptimi).

Programuojami priedai

Tik su judesio valdymu CNC staklės negalėjo būti naudojamos. Todėl mašinos turi būti užprogramuotas kitais būdais. CNC staklių tipas iš tikrųjų yra glaudžiai susijęs su turimų programuojamų priedų tipu. Pavyzdžiui, apdirbimo metu galite turėti konkrečias programuojamas funkcijas, tokias kaip:

automatinis įrankių keitimas: kai kuriuose kelių įrankių apdirbimo centruose. Įrankio galvutė gali būti užprogramuota taip, kad kiekvienu atveju naudotų reikiamą įrankį, nereikėtų jo įdėti į veleną rankiniu būdu.
Suklio sukimosi greitis ir aktyvinimas: Taip pat galima užprogramuoti suklio greitį apsisukimais per minutę (RPM), įskaitant sukimosi kryptį (pagal laikrodžio rodyklę arba prieš laikrodžio rodyklę), taip pat sustabdyti arba įjungti.
Šaldytuvas: Daugeliui apdirbimo staklių, dirbančių su kietomis medžiagomis, tokiomis kaip akmuo ar metalas, reikia aušinimo skysčio, kad jos neperkaistų. Aušinimo skystis taip pat gali būti užprogramuotas taip, kad jis įsijungtų arba išsijungtų darbo ciklo metu.

CNC programa

CNC staklės gali būti programuojamos, kaip buvo matyti, tačiau jos tai daro skirtingi metodai kuriuos turėtumėte žinoti dirbdami su vienu iš jų:

Mechaninė: norimos informacijos įvedimas komandų eilutėje. Norėdami tai padaryti, turite žinoti raidinį ir skaitmeninį kodą, kuris yra standartizuotas, pvz., DIN 66024 ir DIN 66025 standartų kodą.
Automatinis: šiuo metu tai yra labiausiai paplitęs atvejis ir jis atliekamas kompiuteriu, prijungtu prie CNC staklės. Asmuo galės keisti duomenis per programinę įrangą, nežinodamas kodų, nes pati programa bus atsakinga už jų vertimą į suprantamas CNC staklės instrukcijas. Tai atliekama naudojant kalbą, vadinamą APT, kuri savo ruožtu bus išversta į dvejetainius (nulius ir vienetus), kad CNC mašinos mikrovaldiklis galėtų tai suprasti ir paversti judesiais.

Šiuo metu taip pat yra keletas kitų CNC staklių pažangesnis ir lengviau naudojamas, kaip ir automatiniai, kuriems gali prireikti dar mažiau žmogaus įsikišimo.

CNC programos pavyzdys. Šaltinis: Researchgate

Vadinamoji CNC programa, kuri parašyta a žemo lygio kalba, vadinama G ir M (standartizuotas pagal ISO 6983 ten PAV RS274) ir sudarytas iš:

G kodai: bendrosios judėjimo instrukcijos. Pavyzdžiui, G gali judėti pirmyn, judėti radialiai, pristabdyti, ciklą ir pan.
M kodai: kurie neatitinka judesių ar įvairių. M pavyzdžiai gali būti veleno paleidimas arba sustabdymas, įrankio keitimas, aušinimo skysčio užtepimas ir kt.
N: programa suskirstyta į fazes arba komandų blokus, kurie bus pavadinti raide N. Kiekvienas sakinys yra sunumeruotas, nes apdirbimo veiksmai atliekami nuosekliai. Mašina laikysis numeracijos.
Kintamieji arba adresai: Kode taip pat yra šių tipų reikšmės, pvz., F – pastūma, S – suklio sukimosi greitis, T – įrankio pasirinkimui, I, J ir K – lanko centrui nustatyti, X, Y ir Z – judesiui. kirviai ir kt.

Visi priklausys nuo mašinos tipo. Pavyzdžiui, lakštinio metalo lenkimo CNC staklės nėra tas pats, kas pjovimo. Pirmasis neturi veleno ir nereikalauja aušinimo skysčio.

G ir M kodų pavyzdžių lentelė

Jei pažvelgtumėte į aukščiau pateiktą lentelę, galėtume naudoti pavyzdį blokuoti, kad paaiškintumėte, kas vyksta. Pavyzdžiui, įsivaizduokite, kad turite šį kodą arba CNC programą:

N3 G01 X12.500 32.000 Z800 XNUMX FXNUMX

Šis mažas CNC kodo fragmentas lieptų CNC mašinai, kai jis bus išverstas į dvejetainį, padaryti toliau nurodytus veiksmus:

N3 rodo, kad tai yra trečias vykdytinas blokas. Todėl būtų du ankstesni blokai.
G01: atlikti linijinį judesį.
X12.500: pasislinktų 12.5 mm išilgai X ašies.
Z32.000: jis pasislinktų 32 mm išilgai Z ašies. Tokiu atveju Y judesio nebūtų.
F800: Tiekimas atliekamas 800 mm/min greičiu.

APT kalba

Be to, tinkama kalba tai programavimo kalba, kuri bus naudojama kaip tarpinis kodas tarp ankstesnės ir mašininio kodo (dvejetainio kodo), suprantamo MCU. Jį MIT laboratorijoje sukūrė Douglasas T. Rossas. Tada, 1956 m., jis buvo naudojamas servomechanizmams valdyti, tačiau dabar jo naudojimas išplito ir tapo tarptautiniu skaitmeninio valdymo standartu.

Buvo svarstoma CAM pirmtakas, ir yra panašus į kitas kalbas, tokias kaip FORTRAN. Šį kodą kompiuterio programinė įranga pavers dvejetainių instrukcijų serija, kuri bus įkelta į CNC staklių mikrovaldiklio atmintį, kad šis galėtų jas vykdyti, generuodamas elektrinius valdymo signalus varikliams ir įrankiams perkelti.

Ši APT kalba gali valdyti daugybę parametrų CNC staklės:

Suklio greitis (RPM)
Suklis įjungtas arba išjungtas
Rotacija
numatyta stotelė
Šaldytuvas
Judėjimas visomis įmanomomis kryptimis (XYZ ir ABC)
Laikas
kartoti ciklus
trajektorijos
Ir tt

Žinoma, tiems, kurie naudoja CNC stakles, nereikia mokėti šios APT kalbos, nes dabartinė programinė įranga yra gana intuityvi ir leidžia lengvai valdyti, skaidriai išverčiant APT vartotojui, kad būtų sukurta dalis, kuri buvo sukurta CAD/CAM failą. Tačiau niekada neskauda žinoti, kad jis egzistuoja ir kas tai yra.

Šiais laikais šiuolaikinės CNC staklės jau turi grafinės sąsajos su jutikliniais ekranais ir integruotu kompiuteriu, kuris labai palengvina jo naudojimą. Jie yra labai intuityvūs ir jiems nereikia daug mokytis. Per rašiklį arba USB atmintinę jie leis įkelti kūrinio dizainą, kad jį būtų galima sukurti kitame nepriklausomame kompiuteryje.

CNC valdiklis

El cnc valdiklis Jis bus atsakingas už CNC programos interpretavimą, jos komandas nuoseklia tvarka, be kita ko, atliks reikiamus judesius ir funkcijas.

CAM / CAD programa

Un CAD arba CAM programinė įranga Jis bus naudojamas kuriant to, ką ketinama pagaminti, dizainą arba modelį. Dabartinė programinė įranga jau leidžia automatiškai pereiti nuo tokio tipo formatų prie CNC programos.

DNC sistema

Dėl DNC (tiesioginis skaitmeninis valdymas), yra terminas, reiškiantis kompiuterį, prijungtą per tinklą prie vienos ar kelių CNC mašinų. Tokiu būdu CNC programa gali būti perkelta į mašinas per „Ehternet“ arba per klasikinius ir elementaresnius prievadus, tokius kaip RS-232C nuoseklieji prievadai, kurie vis dar naudojami daugelyje pramoninių mašinų.

CNC staklių pritaikymas

cnc mašinos jie turi daugiau programų, nei įsivaizduojate. Didžioji dalis pramonės ir dirbtuvių, nuo mažiausių iki didžiausių, priklauso nuo vienos ar kelių šių komandų. Jie netgi gali būti naudojami namuose atliekant tam tikrus gamintojų „pasidaryk pats“ darbus.

Laisvalaikis (pasidaryk pats ir kūrėjai)

Daugelis kūrėjų turi įvairių tipų mažos CNC staklės namuose sukurti kai kuriuos „pasidaryk pats“ projektus. Jį taip pat gali naudoti asmenys, norėdami atlikti tam tikras užduotis iš namų:

Padarykite papuošalus.
Medžiagų apdirbimas dalims ar komponentams gaminti.
Kurkite dalis transporto priemonėms ar kitokiai įrangai taisyti, kai atsarginės dalys nebeparduodamos.
Kurkite meno kūrinius ar graviūras.

Dirbtuvės ir gamybos pramonė

Žinoma profesionaliame sektoriuje, tiek dirbtuvėse, tiek gamyklose, taip pat labai dažnai galima pamatyti CNC stakles, tiek staliams, remonto dirbtuvėms, dalių gamybai, tekstilės pramonei, aeronautikos sektoriui, apdailai, spintelių gamybai ir kt. Pavyzdžiui:

Lakštinio metalo pjovimas lazeriu.
Plazminis suvirinimas.
Pasirinkti ir įdėti arba sudėti dalis ar komponentus tiesiai į jų surinkimo vietą.
Strypų, vamzdžių, plokščių lenkimas…
Gręžimas.
Medienos tekinimas arba frezavimas.
Nestandartinių dalių gamyba.
Modeliavimas arba priedų gamyba.
Medicinos reikmėms skirtų implantų ar protezų kūrimas.
Graviūros.
Ir tt

elektronikos pramonė

Ypatingo paminėjimo nusipelno CNC staklės, kurios taip pat buvo naudojamos tokiame konkurencingame ir pažangiame sektoriuje elektronikos ir puslaidininkių pramonė. Šios mašinos gali atlikti daugybę užduočių, pavyzdžiui:

Puslaidininkinių plokštelių pjovimas.
Radiatorių gamyba iš vario arba aliuminio blokelių.
Korpusų/konstrukcijų kūrimas kompiuteriams, televizoriams, mobiliesiems telefonams ir kt.
Pick & Place paviršinio montavimo komponentams dėti ant PCB plokštės vėlesniam litavimui.
Suvirinimas.
Prekių ženklų ir logotipų graviravimas lazeriu.
Lęšiams formuoti.
Ir tt

Hardwarelibre

Kaip veikia CNC staklės ir taikomos programos