CNC machine: gabay sa numerical control

mga cnc machine

ang Ang mga makinang CNC ay sumalakay sa maraming sektor ng industriya at lahat ng uri ng mga pagawaan, at kamakailan din sa isa sa mga pinaka-promising na variant nito: Mga 3D na printer. Salamat dito, ang mga materyales ay maaaring gawin sa maraming paraan, na may ganap na katumpakan, mabilis, at may mga resulta na mahirap makamit sa pamamagitan ng mga manu-manong pamamaraan. Ito ay ilan lamang sa mga pakinabang ng mga sistemang ito na aming ilalarawan dito.

Ano ang CNC

cnc

CNC (Computerized Numerical Control), o Computer Numerical Control sa English, Ito ay isang malawakang sistema sa engineering upang iproseso ang mga materyales at bahagi na may kaunting interbensyon ng tao. Ang CNC technique ay nagmula sa numerical control, isang automated system para sa mga machine tool na pinapatakbo sa pamamagitan ng mga command sa pamamagitan ng handwheels o levers. Gayunpaman, ang mga makinang ito ay umunlad at ngayon ay pinapayagan ang kanilang kontrol sa pamamagitan ng software at isang computer upang higit pang i-automate ang proseso at mag-alok ng mas mahusay na pagganap.

Ang operasyon ng mga CNC system na ito ay medyo simple upang maunawaan. Ito ay batay sa machining ng isang bahagi sa pamamagitan ng paggamit ng mga coordinate na tutukuyin ang paggalaw ng tool (pagputol, pagbabarena, paggiling, hinang...). Katulad ng pagpapatakbo ng isang 3D printer, na maaari ding maunawaan bilang isang CNC machine, sa halip na machining, ang ginagawa nito ay magdagdag ng mga layer ng materyal upang bumuo ng isang bahagi.

At tulad ng mga 3D printer, maaari kang magkaroon ng maraming axes, tulad ng ang X, Y at Z, kakayahang magsagawa ng mga longitudinal, vertical at transverse displacement ayon sa pagkakabanggit. Sa pamamagitan ng ilan mga motor na servo at / o stepper motor, ang tool ay ililipat sa eksaktong punto na ipinahiwatig ng software ng computer, at ang machining ay isasagawa nang mabilis at may pinakamataas na katumpakan.

Bago ang pag-imbento ng CNC, ang paggawa ay kinakailangan upang mahawakan nang manu-mano ang mga tool, ngunit ang mga posibleng pagkabigo na maaari nilang gawin ay apektado ang kalidad, pag-uulit, gastos at pagbaba ng produksyon. Halimbawa, isipin ang isang empleyado sa isang tindahan ng aluminyo na gustong mag-drill ng mga frame para sa isang bintana. Ang gawaing ito ay nangangailangan na:

  1. Kinuha ng operator ang piraso.
  2. Ilagay ito sa mesa ng trabaho.
  3. Ilagay ang naaangkop na bit sa drill.
  4. At mag-drill.

Ang paggawa ng isang butas ay hindi isang problema, ngunit isipin na daan-daan o libu-libo sa kanila ang kailangang gawin upang mapanatili ang isang malaking produksyon at sa pinakamaikling posibleng panahon, bilang karagdagan sa lahat ng mga butas ay pareho. Sa kasong iyon, ang lakas ng trabaho ay hindi sapat, at doon mga cnc machine nagdulot ng magagandang pagpapabuti sa industriya. Sa kasong ito, ang mga hakbang ay:

  1. Siguraduhin na ang makina ay pinapakain ng materyal (kung minsan ay maaaring mayroon silang awtomatikong pagpapakain).
  2. Simulan ito sa kinakailangang programming (maaaring kailanganin lamang ito ng isang beses at ipahiwatig ang bilang ng mga pag-uulit).
  3. At siya ang mamamahala sa paggawa ng mga pagbutas nang may katumpakan at pag-uulit ng mga ito nang maraming beses hangga't kinakailangan, nang hindi na kailangang makialam ang operator.

Bukod dito, maaaring gumana nang mas mabilis kaysa sa isang operator at hindi napapagod, kaya lahat ay mga pakinabang para sa industriya o pagawaan.

Ano ang mga CNC machine at paano ito gumagana?

Cnc machine

isang Ang CNC machine ay isang uri ng machining machine na pinapatakbo ng computer numerical control.. Sa ganitong paraan, ang proseso ng automation ay nakakamit sa pamamagitan ng pagtatatag ng mga tumpak na coordinate para sa pagputol, hinang, paggiling, paghubog, paggiling, paglalagay ng mga bahagi, atbp., ng lahat ng uri ng mga materyales, mula sa mga malambot tulad ng polymers, foami, MDF, o kahoy, kahit na mas matigas tulad ng marmol, metal, bato, atbp.

Gayundin, pinapayagan ng mga CNC machine ang isang sopistikadong sistema ng feedback na patuloy na sinusubaybayan at inaayos ang bilis at posisyon ng mga tool na ginagamit para sa machining, nang hindi nangangailangan ng ganoong madalas na manu-manong pagpapanatili. Kahit na ang ilan sa mga mas advanced ay may mga intelligent na system para makita ang mga problema, kontrolin ang kalidad ng trabaho o bahagi, atbp., o maging interconnected kung ito ay isang industriya 4.0.

Mahalagang tandaan na ang ilang mga CNC machine iba ang trabaho nila:

  • point to point control: Sa ganitong uri ng mga CNC machine, ang simula at pagtatapos ng bawat landas ay itatatag.
  • paraxial control: sa kanila posible na kontrolin ang bilis ng paggalaw ng mga piraso.
  • interpolate control: nagsasagawa sila ng machining sa anumang paraan na kahanay sa kanilang mga palakol.

Bagama't hindi ito ang mga uri ng cnc machineTatalakayin namin iyon nang mas detalyado sa mga susunod na post.

kasaysayan

Ang unang machining na sinimulang gawin ay ganap na manu-mano, gamit ang iba't ibang uri ng mga pasimulang kasangkapan na paunti-unti nang sinusulong. Mula sa unang bahagi ng ika-XNUMX siglo, ang industriya ay gumawa ng isang malaking hakbang patungo sa motive power-driven na mga makina upang i-save ang manu-manong pagsisikap, pagtaas ng produktibidad at kahusayan.

Ang mga makinang ito ay hindi pa gaanong lumilipat manggagawa, na napakahalaga pa rin. Ipinahihiwatig nito na ang paggawa ng isang bahagi ay mas matagal, may mas mataas na gastos at mas mababang kita, at ang kalidad at katumpakan na nakuha ay hindi homogenous sa lahat ng mga bahaging ginawa.

Sa 40's at 50's, Nagsisimulang mabuo ang mga numerical control machine sa Estados Unidos. Si John T. Parsons, isang inhinyero noong panahong iyon, ay babaguhin ang isang milling machine sa panahong iyon upang ito ay makontrol ng input mula sa mga punched card, ang nangunguna sa memorya at software ngayon. Sa ganitong paraan, ang mga makina ay nakakuha ng impormasyon tungkol sa eksaktong mga paggalaw na kailangan nilang gawin upang makina ang bahagi at hindi na kailangan ng napakaraming interbensyon ng tao upang maisaaktibo ang mga lever, manibela, atbp.

Ang makina ng Parsons na iyon ay magiging isa sa mga nauna sa mga CNC machine ngayon moderno. Ngunit isa pa rin itong napakasimpleng milling machine na may electronic analog control system gamit ang mga vacuum valve. Ang mga system na ito ay naging mas popular at advanced sa maturation ng solid-state at digital electronics. Mula sa mga vacuum tube hanggang sa mga transistor, mula sa mga transistor hanggang sa mga naka-print na circuit at pagkatapos ay sa mga integrated circuit, hanggang sa ang mga microcontroller (MCUs) ay naging murang sapat upang malawakang magamit.

Pagkatapos ang mga CNC machine ay ipinanganak na may mas matalino at programmable na mga sistema, upang maiba-iba ang mga halaga ng machining ayon sa ninanais. Nasa 70's Ang mga CNC machine na alam natin ngayon ay darating, na inuutusan ng isang computer. Salamat sa isa pang mahusay na milestone na ito, posible na kontrolin ang buong proseso nang mas intuitive mula sa software, mag-program ng iba't ibang mga program upang magamit ang mga ito kapag ninanais, mabilis na baguhin ang mga parameter, atbp.

Sa ating panahon, sa pag-unlad ng cloud, at ng IoT (Internet of Things), o sa Internet ng mga bagay, posibleng ikonekta ang maraming device sa cloud at maaari silang makipag-ugnayan sa mas matalinong paraan sa bawat isa. iba, nagbibigay daan sa a Industriya 4.0, kung saan mapapabuti ng mga makinang CNC ang kanilang mga kakayahan nang malaki. Halimbawa, maaari silang makipag-usap sa isa't isa sa isang manufacturing chain upang kung ang anumang makina o yugto ay magdusa ng pagkaantala o problema, ang mga susunod na makina ay maaaring patayin habang naghihintay sila upang makatipid ng enerhiya, o maaari nilang matukoy ang pangangailangan upang ayusin ang kanilang antas ng produksyon, atbp.

Ano ang gawa sa CNC machine?

mga ulo ng tool ng cnc

Pagdating sa pagdedetalye ng mga bahagi o bahagi ng isang CNC machine, maaaring banggitin ang mga sumusunod na mahahalagang elemento:

Aparato ng pag-input

Ito ay kilala bilang input device mula sa isang CNC machine hanggang sa sistema na ginagamit upang mai-load o baguhin ang data para sa proseso ng machining. Halimbawa, maaari itong maging isang control panel, isang touch screen, atbp. Iyon ay, isang interface upang payagan ang operator ng makina na i-activate at kontrolin ang makina.

Control unit o controller

Ito ang digital electronic system na siyang mamamahala sa pagbibigay-kahulugan sa ipinasok na data at pagbuo ng isang serye ng mga signal ng kontrol upang kontrolin ang paggalaw ng mga servomotor upang ilipat ang ulo ng trabaho sa pamamagitan ng mga palakol at ang tool upang gawin nila nang eksakto kung ano ang ipinahiwatig ng program na ipinasok ng gumagamit.

Tool

La herramienta Ito ay isa sa mga pinakamahalagang sangkap, dahil ito ang aktwal na gumaganap ng machining, ang isa na nakikipag-ugnayan sa piraso na pinoproseso. Maaari itong maging isang multi-tool head, na kayang magsagawa ng maraming iba't ibang mga gawain, o pati na rin ang indibidwal na naayos o mapagpapalit na mga tool. Halimbawa: drill bit, cutter, milling cutter, welding tip, atbp.

Bilang karagdagan, mahalagang tandaan na maaaring mayroong iba't ibang uri ng CNC machine sa mga tuntunin ng kanilang uri at bilang ng mga ehe:

  • 3 axis: ay ang pinakakaraniwan, na may X, Y, at Z axis.
  • 4 na palakol: tulad ng ilang router o CNC router na nagdaragdag ng A axis sa naunang tatlo. Nagbibigay-daan ito sa spindle na lumipat mula kaliwa pakanan upang iproseso ang tatlong ibabaw nang sabay-sabay, na makakapag-ukit ng patag o sa 3D. Ang mga ito ay perpekto para sa pag-ukit ng kahoy, metal, kumplikadong mga pattern, atbp.
  • rotary axis- Ito ay may umiikot na spindle para sa tool, na nagbibigay-daan sa iyo upang iproseso ang apat na ibabaw nang sabay-sabay. Ang mga ganitong uri ng makina ay ginagamit para sa pag-machining ng mga cylindrical na bahagi, mga estatwa na gawa sa kahoy, mga kumplikadong elemento ng metal, atbp.

Pangkabit o sistema ng suporta

Ito ang lugar kung saan nakaangkla ang piraso upang isagawa ang proseso ng pagma-machining nang hindi ito gumagalaw. Depende sa system, maaaring may iba't ibang uri ito, mayroon man o walang mga anchor. Bilang karagdagan, ang ilan ay nangangailangan ng mga extra, tulad ng mga sistema ng pagkolekta ng alikabok, o water jet cutting, na mangangailangan ng tangke ng tubig o reservoir upang kolektahin at mawala ang puwersa ng jet sa sandaling dumaan ito sa bahagi.

Ang mga sistemang ito ay madalas na tinatawag pati kama o mesa. Karamihan sa mga ito ay kadalasang gawa sa mga materyales tulad ng aluminyo, kapag ang mga piraso ay kailangang ikabit sa mesa, upang iproseso ang mga cylinder o kumplikadong mga hugis. Sa halip, i-vacuum ng vacuum bed o table ang bahagi nang hindi ito iki-clamp, na nagbibigay-daan para sa mas mataas na antas ng katumpakan, mas kaunting agitation habang ginagamit, at mas malaking antas ng kalayaan.

Feedback na device (servomotors)

Mayroon lamang mga ganitong uri ng device. feedback sa mga CNC machine na gumagamit ng servo motors. Sa iba ay hindi kinakailangan.

Monitor

Bilang karagdagan sa lahat ng nabanggit, maaaring mayroon ding a impormasyon o sistema ng pagsubaybay ng mismong proseso ng machining. Ito ay maaaring sa pamamagitan ng parehong interface kung saan ito pinapatakbo o nang nakapag-iisa.

Naghiwalay ang Otras

Bilang karagdagan sa itaas, dapat itong tandaan dalawang mahahalagang elemento plus:

  • Engine: ay ang mga device na gumagalaw o nag-activate ng machining tool ayon sa data na natanggap mula sa control unit.
    • Magpaandar buhat sa malayo: pinahihintulutan ang mataas na bilis, kaya maaari kang mag-cut, mag-drill, atbp. Tamang-tama para sa tahimik, matatag na trabaho, at para sa masalimuot na mga pattern.
    • stepper: Ang mga stepper motor na ito ay mas mababang presyo ngunit ginagamit para sa mas pangunahing pag-ukit o paggalaw. Ang mga ito ay madaling kontrolin, maaasahan at lubos na tumpak, na ginagawang angkop ang mga ito kung saan kailangan ang pinakamataas na katumpakan.
  • suliran: Ang elementong ito ng isang CNC machine ay maaaring magkaroon ng dalawang uri ng posibleng cooling o cooling system:
    • Sa pamamagitan ng hangin: Ang mga ito ay pinapalamig lamang ng isang fan na nagpapalamig sa spindle, at mas mura, mas madaling mapanatili at gamitin.
    • Sa pamamagitan ng tubig: Gumagamit sila ng tubig para sa paglamig. Ito ay mas mahal, masalimuot, at mahirap mapanatili, ngunit sa pangkalahatan ay tumatagal ito, mas mahusay, at mas tahimik.

karagdagang impormasyon


Maging una sa komento

Iwanan ang iyong puna

Ang iyong email address ay hindi nai-publish. Mga kinakailangang patlang ay minarkahan ng *

*

*

  1. Responsable para sa data: Miguel Ángel Gatón
  2. Layunin ng data: Kontrolin ang SPAM, pamamahala ng komento.
  3. Legitimation: Ang iyong pahintulot
  4. Komunikasyon ng data: Ang data ay hindi maiparating sa mga third party maliban sa ligal na obligasyon.
  5. Imbakan ng data: Ang database na naka-host ng Occentus Networks (EU)
  6. Mga Karapatan: Sa anumang oras maaari mong limitahan, mabawi at tanggalin ang iyong impormasyon.