เครื่อง CNC: คู่มือการควบคุมเชิงตัวเลข

เครื่องซีเอ็นซี

ลา เครื่อง CNC ได้บุกเข้าไปในภาคอุตสาหกรรมและการประชุมเชิงปฏิบัติการทุกประเภทและเมื่อเร็ว ๆ นี้ยังมีหนึ่งในตัวแปรที่มีแนวโน้มมากที่สุด: เครื่องพิมพ์ 3 มิติ. ด้วยเหตุนี้ วัสดุจึงสามารถทำงานได้หลายวิธี ด้วยความแม่นยำสูงสุด รวดเร็ว และให้ผลลัพธ์ที่ยากต่อการดำเนินการด้วยตนเอง นี่เป็นเพียงข้อดีบางประการของระบบเหล่านี้ที่เราจะอธิบายในที่นี้

CNC คืออะไร

CNC

CNC (Computerized Numerical Control) หรือ Computer Numerical Control เป็นภาษาอังกฤษ เป็นระบบที่แพร่หลายในด้านวิศวกรรมเพื่อแปรรูปวัสดุและชิ้นส่วนโดยมีการแทรกแซงของมนุษย์น้อยที่สุด เทคนิค CNC เกิดขึ้นจากการควบคุมเชิงตัวเลข ซึ่งเป็นระบบอัตโนมัติสำหรับเครื่องมือกลที่สั่งการผ่านล้อมือหรือคันโยก อย่างไรก็ตาม เครื่องเหล่านี้มีวิวัฒนาการและขณะนี้อนุญาตให้มีการควบคุมผ่านซอฟต์แวร์และคอมพิวเตอร์ เพื่อทำให้กระบวนการเป็นไปโดยอัตโนมัติและให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น

การทำงานของระบบ CNC เหล่านี้ค่อนข้างเข้าใจง่าย มันขึ้นอยู่กับการตัดเฉือนของชิ้นส่วนโดยใช้ พิกัดที่จะระบุการเคลื่อนที่ของเครื่องมือ (ตัด เจาะ กัด เชื่อม...) คล้ายกับการทำงานของเครื่องพิมพ์ 3D ซึ่งสามารถเข้าใจได้ว่าเป็นเครื่อง CNC แทนที่จะใช้เครื่องจักรเพียงอย่างเดียว สิ่งที่ทำคือการเพิ่มชั้นของวัสดุเพื่อสร้างชิ้นส่วน

และเช่นเดียวกับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ คุณสามารถมีหลายแกนได้ เช่น X, Y และ Z, ความสามารถในการเคลื่อนตัวตามยาว แนวตั้ง และแนวขวางตามลำดับ ผ่านบ้าง เซอร์โวมอเตอร์ และ / หรือ สเต็ปเปอร์มอเตอร์, เครื่องมือจะถูกย้ายไปยังจุดที่แน่นอนซึ่งระบุโดยซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ และการตัดเฉือนจะดำเนินการอย่างรวดเร็วและแม่นยำสูงสุด

ก่อนการประดิษฐ์เครื่อง CNCต้องใช้แรงงานในการจัดการเครื่องมือด้วยตนเอง แต่ความล้มเหลวที่เป็นไปได้อาจส่งผลต่อคุณภาพ ความสามารถในการทำซ้ำ ต้นทุน และการผลิตที่ลดลง ตัวอย่างเช่น ลองนึกภาพพนักงานในร้านอะลูมิเนียมที่ต้องการเจาะโครงสำหรับหน้าต่าง งานนี้ต้องการให้:

  1. เจ้าหน้าที่รับชิ้นส่วน
  2. วางไว้บนโต๊ะทำงาน
  3. ใส่บิตที่เหมาะสมลงในสว่าน
  4. และสว่าน

การทำรูเดียวนี้ไม่ใช่ปัญหา แต่ลองนึกภาพว่าจำเป็นต้องสร้างหลายร้อยหรือหลายพันรูเพื่อรักษาการผลิตจำนวนมากและในเวลาที่สั้นที่สุด นอกเหนือจากรูทั้งหมดจะเหมือนเดิม ในกรณีนั้นแรงงานไม่เพียงพอและนั่นคือที่ที่ เครื่องซีเอ็นซี นำการปรับปรุงอย่างมากมาสู่อุตสาหกรรม ในกรณีนี้ ขั้นตอนจะเป็น:

  1. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องป้อนด้วยวัสดุ (บางครั้งอาจมีการป้อนอัตโนมัติด้วย)
  2. เริ่มต้นด้วยการเขียนโปรแกรมที่จำเป็น (อาจจำเป็นเพียงครั้งเดียวและระบุจำนวนการทำซ้ำ)
  3. และเธอจะมีหน้าที่รับผิดชอบในการเจาะรูอย่างแม่นยำและทำซ้ำหลายๆ ครั้งตามความจำเป็น โดยไม่จำเป็นต้องให้ผู้ปฏิบัติงานเข้าไปแทรกแซง

นอกจากนี้ สามารถทำงานได้เร็วกว่าโอเปอเรเตอร์และไม่เมื่อยล้าดังนั้น ทั้งหมดจึงเป็นข้อดีสำหรับอุตสาหกรรมหรือการประชุมเชิงปฏิบัติการ

เครื่อง CNC คืออะไรและทำงานอย่างไร?

เครื่อง CNC

Una เครื่อง CNC เป็นเครื่องจักรชนิดหนึ่งที่ควบคุมโดยคอมพิวเตอร์. ด้วยวิธีนี้ กระบวนการอัตโนมัติทำได้โดยการกำหนดพิกัดที่แม่นยำสำหรับการตัด การเชื่อม การกัด การขึ้นรูป การเจียร การวางชิ้นส่วน ฯลฯ ของวัสดุทุกชนิด จากวัสดุที่อ่อนนุ่ม เช่น โพลีเมอร์ โฟม, MDF หรือไม้ แม้กระทั่ง แข็งกว่า เช่น หินอ่อน โลหะ หิน เป็นต้น

ในทำนองเดียวกัน เครื่อง CNC ช่วยให้ระบบที่ซับซ้อนของ ข้อเสนอแนะที่คอยตรวจสอบและปรับเปลี่ยนอย่างต่อเนื่อง ความเร็วและตำแหน่งของเครื่องมือที่ใช้สำหรับการตัดเฉือน โดยไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาด้วยตนเองบ่อยๆ แม้แต่ระบบที่ล้ำหน้ากว่านั้นก็มีระบบอัจฉริยะในการตรวจจับปัญหา ควบคุมคุณภาพของงานหรือชิ้นส่วน ฯลฯ หรือเชื่อมต่อกันหากเป็นอุตสาหกรรม 4.0

สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าเครื่อง CNC บางเครื่อง พวกเขาทำงานแตกต่างกัน:

  • ชี้ไปที่จุดควบคุม: ในเครื่อง CNC ประเภทนี้ จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของแต่ละเส้นทางจะถูกสร้างขึ้น
  • การควบคุมพาร์แอกเซียล: ในนั้นสามารถควบคุมความเร็วการเคลื่อนที่ของชิ้นส่วนได้
  • การควบคุมสอดแทรก: พวกเขาดำเนินการตัดเฉือนในลักษณะใด ๆ ขนานกับแกนของพวกเขา

แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะไม่ใช่ ประเภทของเครื่องซีเอ็นซีเราจะกล่าวถึงรายละเอียดเพิ่มเติมในโพสต์ต่อๆ ไป

ประวัติศาสตร์

การตัดเฉือนครั้งแรกที่เริ่มทำนั้นเป็นแบบแมนนวลโดยสมบูรณ์ โดยใช้เครื่องมือพื้นฐานประเภทต่างๆ ที่ก้าวหน้าทีละน้อย จาก ต้นศตวรรษที่ยี่สิบอุตสาหกรรมได้ก้าวกระโดดครั้งใหญ่ไปสู่เครื่องจักรที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานเพื่อประหยัดแรงงานคน เพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิผล

เครื่องจักรเหล่านี้ยังไม่ได้ถูกแทนที่อย่างมีนัยสำคัญ แรงงานซึ่งยังคงมีความสำคัญมาก นี่หมายความว่าการผลิตชิ้นส่วนใช้เวลานานกว่า มีค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นและอัตรากำไรที่ต่ำกว่า และคุณภาพและความแม่นยำที่ได้รับนั้นไม่ได้เหมือนกันในทุกชิ้นส่วนที่ผลิต

ในการ 40 และ 50, เครื่องควบคุมเชิงตัวเลขเริ่มมีการพัฒนาในสหรัฐอเมริกา จอห์น ที. พาร์สันส์ วิศวกรในขณะนั้น จะดัดแปลงเครื่องกัดในตอนนั้นเพื่อให้สามารถควบคุมได้โดยอินพุตจากการ์ดเจาะ ซึ่งเป็นบรรพบุรุษของหน่วยความจำและซอฟต์แวร์ในปัจจุบัน ด้วยวิธีนี้ เครื่องจักรจะได้รับข้อมูลเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวที่แน่นอนในการตัดเฉือนชิ้นส่วน และไม่ต้องการการแทรกแซงของมนุษย์มากนักในการเปิดใช้งานคันโยก พวงมาลัย ฯลฯ

เครื่อง Parsons นั้นจะกลายเป็นหนึ่งใน รุ่นก่อนหน้าของเครื่อง CNC ในปัจจุบัน ทันสมัย. แต่ก็ยังเป็นเครื่องกัดขั้นพื้นฐานที่มีระบบควบคุมแบบแอนะล็อกอิเล็กทรอนิกส์โดยใช้วาล์วสูญญากาศ ระบบเหล่านี้ได้รับความนิยมและก้าวหน้ามากขึ้นด้วยการเติบโตของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบโซลิดสเตตและดิจิตอล ตั้งแต่หลอดสุญญากาศไปจนถึงทรานซิสเตอร์ จากทรานซิสเตอร์ไปจนถึงวงจรพิมพ์ ไปจนถึงวงจรรวม จนกระทั่งไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) มีราคาถูกพอที่จะนำไปใช้อย่างแพร่หลาย

จากนั้นเครื่อง CNC ก็เกิดมาพร้อมกับระบบที่ชาญฉลาดและตั้งโปรแกรมได้มากขึ้น เพื่อให้สามารถปรับค่าการตัดเฉือนได้ตามต้องการ ใน 70 ปี เครื่อง CNC ที่เรารู้จักในวันนี้จะมาถึงโดยคำสั่งของคอมพิวเตอร์ ต้องขอบคุณหลักชัยสำคัญอื่น ๆ นี้ ทำให้สามารถควบคุมกระบวนการทั้งหมดได้อย่างเป็นธรรมชาติมากขึ้นจากซอฟต์แวร์ ตั้งโปรแกรมโปรแกรมต่าง ๆ เพื่อใช้เมื่อต้องการ แก้ไขพารามิเตอร์อย่างรวดเร็ว ฯลฯ

ในสมัยของเราด้วยการพัฒนาของคลาวด์และ IoT (Internet of Things) หรืออินเทอร์เน็ตของสิ่งต่าง ๆ เป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่ออุปกรณ์จำนวนมากเข้ากับคลาวด์และสามารถโต้ตอบกับแต่ละอุปกรณ์ได้อย่างชาญฉลาดยิ่งขึ้น อื่น ๆ ให้ทาง a อุตสาหกรรม 4.0ซึ่งเครื่อง CNC จะสามารถปรับปรุงความสามารถได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น พวกเขาสามารถสื่อสารกันเองในห่วงโซ่การผลิต ดังนั้นหากเครื่องจักรหรือขั้นตอนใดประสบกับความล่าช้าหรือปัญหา เครื่องจักรที่ตามมาสามารถปิดเครื่องในขณะที่รอเพื่อประหยัดพลังงาน หรือสามารถกำหนดความต้องการเพื่อปรับระดับการผลิตได้ ฯลฯ.

เครื่อง CNC ทำมาจากอะไร?

หัวเครื่องมือcnc

เมื่อพูดถึงรายละเอียด ชิ้นส่วนหรือส่วนประกอบของเครื่อง CNCสามารถอ้างถึงองค์ประกอบสำคัญต่อไปนี้:

อุปกรณ์ป้อนข้อมูล

เป็นที่รู้จักกันในนาม อุปกรณ์อินพุต ตั้งแต่เครื่อง CNC ไปจนถึงระบบที่ใช้ในการโหลดหรือแก้ไขข้อมูลสำหรับกระบวนการตัดเฉือน ตัวอย่างเช่น อาจเป็นแผงควบคุม หน้าจอสัมผัส เป็นต้น นั่นคืออินเทอร์เฟซเพื่อให้ผู้ควบคุมเครื่องเปิดใช้งานและควบคุมเครื่องได้

หน่วยควบคุมหรือตัวควบคุม

มันเป็น ระบบดิจิตอลอิเล็คทรอนิคส์ ซึ่งจะรับผิดชอบในการตีความข้อมูลที่ป้อนและสร้างชุดสัญญาณควบคุมเพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของเซอร์โวมอเตอร์เพื่อเคลื่อนหัวงานผ่านแกนและเครื่องมือเพื่อให้เป็นไปตามที่โปรแกรมป้อนโดยผู้ใช้ระบุ

เครื่องมือ

La herramienta เป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่ง เนื่องจากเป็นส่วนประกอบที่ทำการตัดเฉือนจริง ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สัมผัสกับชิ้นงานที่กำลังดำเนินการ มันสามารถเป็นหัวเครื่องมือหลายตัว สามารถทำงานต่างๆ ได้หลายอย่าง หรือเครื่องมือแบบตายตัวหรือเปลี่ยนแทนกันได้ ตัวอย่างเช่น ดอกสว่าน คัตเตอร์ คัตเตอร์มิลลิ่ง ปลายเชื่อม ฯลฯ

นอกจากนี้ สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือ เครื่อง CNC อาจมีหลายประเภทในแง่ของ ชนิดและจำนวนเพลา:

  • 3 แกน: เป็นประเภทที่พบบ่อยที่สุด โดยมีแกน X, Y และ Z
  • 4 แกน: เช่นเราเตอร์หรือเราเตอร์ CNC บางตัวที่เพิ่มแกน A ให้กับสามตัวก่อนหน้า ซึ่งช่วยให้แกนหมุนเลื่อนจากซ้ายไปขวาเพื่อประมวลผลสามพื้นผิวได้พร้อมกัน โดยสามารถแกะสลักแบบเรียบหรือแบบ 3 มิติได้ เหมาะสำหรับการแกะสลักไม้ โลหะ ลวดลายที่ซับซ้อน ฯลฯ
  • แกนหมุน- มีแกนหมุนสำหรับเครื่องมือ ซึ่งช่วยให้คุณสามารถประมวลผลสี่พื้นผิวได้พร้อมกัน เครื่องจักรประเภทนี้ใช้สำหรับการตัดเฉือนชิ้นส่วนทรงกระบอก รูปปั้นไม้ องค์ประกอบโลหะที่ซับซ้อน ฯลฯ

ระบบยึดหรือรองรับ

มันเป็น ตำแหน่งที่ยึดชิ้นงานไว้เพื่อดำเนินการตัดเฉือนโดยไม่เคลื่อนที่. ขึ้นอยู่กับระบบ อาจมีหลายประเภท มีหรือไม่มีพุก นอกจากนี้ บางอย่างจำเป็นต้องมีส่วนเสริม เช่น ระบบเก็บฝุ่น หรือการตัดด้วยแรงดันน้ำ ซึ่งต้องใช้ถังเก็บน้ำหรืออ่างเก็บน้ำเพื่อรวบรวมและกระจายแรงของเครื่องบินเจ็ตเมื่อผ่านชิ้นส่วน

ระบบเหล่านี้มักถูกเรียกว่า ก็เตียงหรือโต๊ะ. ส่วนใหญ่มักทำจากวัสดุเช่นอลูมิเนียม เมื่อจำเป็นต้องยึดชิ้นส่วนเข้ากับโต๊ะ เพื่อแปรรูปกระบอกสูบหรือรูปทรงที่ซับซ้อน ในทางกลับกัน เตียงหรือโต๊ะสุญญากาศจะดูดฝุ่นชิ้นส่วนโดยไม่ต้องจับยึด ทำให้ได้ระดับความแม่นยำที่สูงขึ้น ความปั่นป่วนน้อยลงระหว่างการใช้งาน และระดับความอิสระที่มากขึ้น

อุปกรณ์ป้อนกลับ (เซอร์โวมอเตอร์)

มีอุปกรณ์ประเภทนี้เท่านั้น ข้อเสนอแนะเกี่ยวกับเครื่อง CNC ที่ใช้เซอร์โวมอเตอร์ ในส่วนอื่นๆ ก็ไม่จำเป็น

การตรวจสอบ

นอกจากที่กล่าวมาทั้งหมดแล้ว อาจมี ข้อมูลหรือระบบตรวจสอบ ของกระบวนการแมชชีนนิ่งนั้นเอง ซึ่งสามารถทำได้ผ่านอินเทอร์เฟซเดียวกันกับที่มันทำงานหรือแยกจากกัน

ส่วนอื่นๆ

นอกจากนี้ควรสังเกต สององค์ประกอบสำคัญ บวก:

  • เครื่องมือ: เป็นอุปกรณ์ที่เคลื่อนย้ายหรือเปิดใช้งานเครื่องมือตัดเฉือนตามข้อมูลที่ได้รับจากชุดควบคุม
    • เซอร์โว: ทนต่อความเร็วสูง คุณจึงสามารถตัด เจาะ ฯลฯ. เหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานที่เงียบ มั่นคง และสำหรับลวดลายที่สลับซับซ้อน
    • stepper: สเต็ปเปอร์มอเตอร์เหล่านี้มีราคาที่ต่ำกว่าแต่ใช้สำหรับการแกะสลักหรือการเคลื่อนไหวขั้นพื้นฐาน ง่ายต่อการควบคุม เชื่อถือได้ และแม่นยำสูง ทำให้เหมาะสมเมื่อต้องการความแม่นยำสูงสุด
  • แกนหมุน: องค์ประกอบของเครื่อง CNC นี้สามารถมีระบบทำความเย็นหรือระบายความร้อนได้สองประเภท:
    • โดยเครื่องบิน: พวกมันถูกระบายความร้อนด้วยพัดลมที่ทำให้แกนหมุนเย็นลง และมีราคาถูกกว่า บำรุงรักษาและใช้งานง่ายกว่า
    • โดยน้ำ: ใช้น้ำระบายความร้อน มีราคาแพงกว่า ซับซ้อน และบำรุงรักษายาก แต่โดยทั่วไปจะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า มีประสิทธิภาพมากกว่า และเงียบกว่า

ข้อมูลเพิ่มเติม


เนื้อหาของบทความเป็นไปตามหลักการของเรา จรรยาบรรณของบรรณาธิการ. หากต้องการรายงานข้อผิดพลาดให้คลิก ที่นี่.

เป็นคนแรกที่จะแสดงความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็นของคุณ

อีเมล์ของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่

*

*

  1. ผู้รับผิดชอบข้อมูล: Miguel ÁngelGatón
  2. วัตถุประสงค์ของข้อมูล: ควบคุมสแปมการจัดการความคิดเห็น
  3. ถูกต้องตามกฎหมาย: ความยินยอมของคุณ
  4. การสื่อสารข้อมูล: ข้อมูลจะไม่ถูกสื่อสารไปยังบุคคลที่สามยกเว้นตามข้อผูกพันทางกฎหมาย
  5. การจัดเก็บข้อมูล: ฐานข้อมูลที่โฮสต์โดย Occentus Networks (EU)
  6. สิทธิ์: คุณสามารถ จำกัด กู้คืนและลบข้อมูลของคุณได้ตลอดเวลา

การทดสอบภาษาอังกฤษทดสอบคาตาลันแบบทดสอบภาษาสเปน