Obróbka CNC jest procesem produkcyjnym, w którym zaprogramowane oprogramowanie komputerowe dyktuje ruch narzędzi i maszyn fabrycznych. Proces ten może być wykorzystywany do sterowania szeregiem skomplikowanych maszyn, od szlifierek i tokarek po walcarki i frezarki. Dzięki obróbce CNC, trójwymiarowe zadania cięcia mogą być realizowane w jednym zestawie podpowiedzi.
Krótko mówiąc „sterowanie numeryczne komputerowe„, proces CNC przebiega w przeciwieństwie do – i tym samym zastępuje – ograniczenia sterowania ręcznego, gdzie operatorzy na żywo są potrzebni do wywoływania i prowadzenia poleceń narzędzi obróbczych za pomocą dźwigni, przycisków i kół. Dla obserwatora, system CNC może przypominać zwykły zestaw komponentów komputerowych, ale oprogramowanie i konsole stosowane w obróbce CNC odróżniają go od wszystkich innych form obliczeń.
Spis treści
Rzeczy, które warto poznać na temat obróbki CNC
Kiedy system CNC jest aktywowany, pożądane cięcia są programowane w oprogramowaniu i dyktowane odpowiednim narzędziom i maszynom, które wykonują zadania wymiarowe zgodnie z wymaganiami, podobnie jak robot.
W programowaniu CNC, generator kodu w systemie numerycznym często zakłada, że mechanizmy są bezbłędne, pomimo możliwości wystąpienia błędów, co jest większe, gdy maszyna CNC jest skierowana do cięcia w więcej niż jednym kierunku jednocześnie.
W przypadku maszyny ze sterowaniem numerycznym, programy są wprowadzane za pomocą kart wykrawających. W przeciwieństwie do tego, programy dla maszyn CNC są wprowadzane do komputerów za pomocą małych klawiatur. Programowanie CNC jest przechowywane w pamięci komputera. Sam kod jest zapisywany i edytowany przez programistów. Dlatego też, systemy CNC oferują znacznie większe możliwości obliczeniowe. Co najlepsze, systemy CNC nie są w żaden sposób statyczne, ponieważ nowsze podpowiedzi mogą być dodawane do wcześniej istniejących programów poprzez zmieniony kod.
PROGRAMOWANIE MASZYN CNC
W CNC maszyny są obsługiwane za pomocą sterowania numerycznego, w którym program jest przeznaczony do sterowania obiektem. Język stojący za obróbką CNC jest naprzemiennie określany jako G-kod, i jest napisany w celu kontrolowania różnych zachowań odpowiedniej maszyny, takich jak prędkość, posuw i koordynacja.
Zasadniczo, obróbka CNC umożliwia wstępne zaprogramowanie prędkości i pozycji funkcji obrabiarki i uruchomienie ich przez oprogramowanie w powtarzalnych, przewidywalnych cyklach, a wszystko to przy niewielkim zaangażowaniu ludzkich operatorów. Ze względu na te możliwości, proces ten został przyjęty we wszystkich zakątkach sektora produkcyjnego i jest szczególnie istotny w obszarach produkcji metalu i tworzyw sztucznych.
Na początek tworzony jest rysunek CAD 2D lub 3D, który jest następnie tłumaczony na kod komputerowy do wykonania przez system CNC. Po wprowadzeniu programu, operator wykonuje go w trybie próbnym, aby upewnić się, że w kodowaniu nie ma żadnych błędów.
Systemy Obróbki Otwartej/zamkniętej pętli
Sterowanie położeniem jest określane za pomocą systemu pętli otwartej lub zamkniętej. W przypadku tego pierwszego, sygnalizacja przebiega w jednym kierunku pomiędzy sterownikiem a silnikiem. W systemie pętli zamkniętej sterownik może odbierać informacje zwrotne, co umożliwia korekcję błędów. Dzięki temu system pętli zamkniętej może korygować nieprawidłowości w zakresie prędkości i pozycji.
W obróbce CNC ruch jest zwykle kierowany w poprzek osi X i Y. Z kolei narzędzie jest pozycjonowane i prowadzone za pomocą silników krokowych lub serwomotorów, które odtwarzają dokładne ruchy określone przez G-kod. Jeśli siła i prędkość są minimalne, proces może być prowadzony poprzez sterowanie w pętli otwartej. W pozostałych przypadkach sterowanie w pętli zamkniętej jest konieczne, aby zapewnić prędkość, spójność i dokładność wymagane w zastosowaniach przemysłowych, np. w metalurgii.
Obróbka CNC jest w pełni zautomatyzowana.
W dzisiejszych protokołach CNC, produkcja części za pomocą zaprogramowanego oprogramowania jest w większości zautomatyzowana. Wymiary danej części są ustawiane za pomocą oprogramowania do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD), a następnie przekształcane w rzeczywisty produkt końcowy za pomocą oprogramowania do produkcji wspomaganej komputerowo (CAM).
Dowolny przedmiot obrabiany może wymagać różnych obrabiarek, takich jak wiertarki i frezy. Aby sprostać tym potrzebom, wiele dzisiejszych maszyn łączy kilka różnych funkcji w jedną komórkę. Alternatywnie, instalacja może składać się z kilku maszyn i zestawu dłoni robota, które przenoszą części z jednej aplikacji do drugiej, ale ze wszystkim sterowanym przez ten sam program. Niezależnie od konfiguracji, proces CNC pozwala na spójność w produkcji części, które byłyby trudne, jeśli nie niemożliwe, do powielenia ręcznie.
RODZAJE MASZYN CNC
Najwcześniejsze maszyny sterowane numerycznie pochodzą z lat czterdziestych XX wieku, kiedy to po raz pierwszy zastosowano silniki do sterowania ruchem istniejących wcześniej narzędzi. Wraz z postępem technologicznym, mechanizmy zostały rozbudowane o komputery analogowe, a ostatecznie o komputery cyfrowe, co doprowadziło do rozwoju obróbki CNC.
Zdecydowana większość dzisiejszych maszyn CNC to maszyny całkowicie elektroniczne. Niektóre z bardziej powszechnych procesów obsługiwanych przez CNC obejmują spawanie ultradźwiękowe, dziurkowanie i cięcie laserowe. Do najczęściej używanych maszyn w systemach CNC należą:
Frezarki CNC
Frezarki CNC są zdolne do pracy na programach składających się z podpowiedzi liczbowych i literowych, które prowadzą elementy na różne odległości. Programowanie wykorzystywane do maszyny frezującej może być oparte albo na kodzie G, albo na unikalnym języku opracowanym przez zespół produkcyjny. Podstawowe frezy składają się z systemu trzyosiowego (X, Y i Z), chociaż większość nowszych frezarek może przyjąć trzy dodatkowe osie.
Tokarki
Na tokarkach elementy są cięte w kierunku okrągłym za pomocą narzędzi wymiennych. Przy zastosowaniu technologii CNC, cięcia stosowane przez tokarki są wykonywane z precyzją i dużą prędkością. Tokarki CNC wykorzystywane są do wykonywania skomplikowanych konstrukcji, które nie byłyby możliwe w przypadku ręcznie prowadzonych wersji maszyny. Ogólnie rzecz biorąc, funkcje sterowania frezarek i tokarek sterowanych CNC są podobne. Podobnie jak w przypadku tych pierwszych, tokarki mogą być kierowane przez G-kod lub unikalny kod własności. Jednak większość tokarek CNC składa się z dwóch osi – X i Z.
Przecinarki plazmowe
W przecinarce plazmowej materiał jest cięty przy pomocy palnika plazmowego. Proces ten jest stosowany przede wszystkim w przypadku materiałów metalowych, ale może być również stosowany na innych powierzchniach. W celu wytworzenia prędkości i ciepła niezbędnego do cięcia metalu, plazma jest wytwarzana poprzez połączenie gazu sprężonego powietrza i łuków elektrycznych.
Elektryczne maszyny wyładowcze
Obróbka elektroerozyjna (EDM) – naprzemiennie nazywana obróbką wgłębną i iskrową – jest procesem polegającym na formowaniu przedmiotów obrabianych w określone kształty za pomocą iskier elektrycznych. W przypadku elektrodrążarki elektroerozyjnej pomiędzy dwoma elektrodami występują wyładowania prądowe, które usuwają fragmenty danego przedmiotu obrabianego.
Gdy przestrzeń pomiędzy elektrodami staje się mniejsza, pole elektryczne staje się bardziej intensywne i tym samym silniejsze niż dielektryk. Pozwala to na przepływ prądu pomiędzy dwoma elektrodami. W ten sposób każda z elektrod usuwa fragmenty danego przedmiotu. Do podtypów EDM należą:
Elektrodrążarka drutowa, w której erozja iskrowa jest stosowana do usuwania części z materiału przewodzącego prąd elektryczny.
Obróbka elektroerozyjna wgłębna, w której elektroda i obrabiany przedmiot są zanurzane w płynie dielektrycznym w celu utworzenia przedmiotu.
W procesie zwanym płukaniem, odłamki z każdego gotowego przedmiotu obrabianego są przenoszone przez płynny dielektryk, który pojawia się po zatrzymaniu prądu pomiędzy dwoma elektrodami i ma na celu wyeliminowanie dalszych ładunków elektrycznych.
Obcinarki strumieniowe wodne (Water Jet Cutters)
W obróbce CNC, dysze wodne są narzędziami, które tną twarde materiały, takie jak granit i metal, przy zastosowaniu wody pod wysokim ciśnieniem. W niektórych przypadkach woda jest mieszana z piaskiem lub inną mocną substancją ścierną. Części maszyn fabrycznych są często kształtowane w tym procesie.
Strumienie wody są stosowane jako chłodniejsza alternatywa dla materiałów, które nie są w stanie wytrzymać wysokich temperatur procesów innych maszyn CNC. Jako takie, dysze wodne są stosowane w różnych sektorach, takich jak przemysł lotniczy i górniczy, gdzie proces jest skuteczny między innymi do celów rzeźbienia i cięcia. Dysze wodne są również wykorzystywane do zastosowań, które wymagają bardzo skomplikowanych cięć w materiale, ponieważ brak ciepła zapobiega wszelkim zmianom w wewnętrznych właściwościach materiałów, które mogą wynikać z cięcia metalu na metalu.
Podobne artykuły
Today's pick
DevOps Engineer: Kluczowa rola w przyspieszaniu dostarczania rozwiązań IT
W świecie IT DevOps Engineer jest uważany za prawdziwego renesansowego człowieka. Ten specjalista musi posiadać solidne zaplecze technologiczne, znać języki…
Jak zarządzać projektami IT? Wybrane metodyki
Zarządzanie projektami IT obejmuje szereg działań mających na celu skuteczne planowanie, organizowanie i kontrolowanie projektów w branży informatycznej. Istnieje wiele…
Bill Gates – czym zajmuje się teraz legenda branży IT?
Bill Gates, jeden z najsłynniejszych ludzi naszych czasów. Geniusz komputerowy, milioner, osobowość, filantrop. Dla wielu osób rewolucja informatyczna ma dwóch…
Co to jest software house?
Jeśli poszukujemy specjalisty, który stworzy dla nas zaawansowany system, bądź aplikację mobilną, to powinniśmy zgłosić się do software house’u. W…
Dlaczego wybieranie przez największe firmy systemów CMMS jest dowodem na ich skuteczność i użyteczność?
Każda firma zorientowana na rozwój i utrzymanie swojej przewagi konkurencyjnej na rynku musi prędzej czy później skorzystać z nowoczesnego wsparcia…
Gdzie najtańszy abonament bez telefonu?
Korzystanie z usług telefonicznych w ramach abonamentu jest nie tylko wygodne, ale również opłacalne. Na co zatem zwrócić uwagę przy…
Mobilne kasy fiskalne – kiedy warto zainwestować w taki sprzęt?
Każdy przedsiębiorca, który prowadzi sprzedaż towarów bądź usług osobom fizycznym, nieprowadzącym działalności gospodarczej i osiąga z realizacji takiego biznesu obroty…
Kiedy dojdzie mój przelew? Sesje przychodzące w polskich bankach
Wykonanie przelewu nie oznacza jego natychmiastowego dotarcia do odbiorcy. Sprawdź, jak długo trzeba oczekiwać na realizację przelewu. Spis treściSesje rozrachunkowe…
Czym jest wash trading na giełdach kryptowalutowych i jak go rozpoznać?
Kryptowaluty dostępne są dla użytkowników stosunkowo krótki czas, a zasady ich obrotu często nie są wystarczająco uregulowane. Właśnie przez to…
Laptop w leasing czy na raty? Podpowiadamy
Laptop to podstawowe narzędzie pracy biurowej. Można kupić go za gotówkę, lecz lepszym rozwiązaniem będzie skorzystanie z zewnętrznych źródeł finansowania…
Najnowsze komentarze