CNC-maskinering er en produksjonsprosess der forhåndsprogrammert dataprogram dikterer bevegelsen til fabrikkverktøy og maskineri. Prosessen kan brukes til å kontrollere en rekke komplekse maskiner, fra kverner og dreiebenker til møller og overfresere. Med CNC-bearbeiding kan tredimensjonale skjæreoppgaver utføres i et enkelt sett med spørsmål.
Forkortelse for "datamaskin numerisk kontroll", CNC-prosessen går i motsetning til - og erstatter dermed - begrensningene ved manuell kontroll, der aktive operatører er nødvendig for å lede og lede kommandoene til maskinverktøy via spaker, knapper og hjul. For tilskueren kan et CNC-system ligne et vanlig sett med datakomponenter, men programvareprogrammene og konsollene som brukes i CNC-maskinering skiller det fra alle andre former for beregninger.
Hvordan fungerer CNC-bearbeiding?
Når et CNC-system aktiveres, programmeres de ønskede kuttene inn i programvaren og dikteres til tilsvarende verktøy og maskineri, som utfører dimensjonsoppgavene som spesifisert, omtrent som en robot.
I CNC-programmering vil kodegeneratoren i det numeriske systemet ofte anta at mekanismene er feilfrie, til tross for muligheten for feil, som er større når en CNC-maskin er rettet til å kutte i mer enn én retning samtidig. Plasseringen av et verktøy i et numerisk kontrollsystem er skissert av en rekke innganger kjent som delprogrammet.
Med en numerisk kontrollmaskin legges programmer inn via hullkort. Derimot blir programmene for CNC-maskiner matet til datamaskiner via små tastaturer. CNC-programmering beholdes i datamaskinens minne. Selve koden er skrevet og redigert av programmerere. Derfor tilbyr CNC-systemer langt mer ekspansiv beregningskapasitet. Det beste av alt er at CNC-systemer på ingen måte er statiske, siden nyere spørsmål kan legges til allerede eksisterende programmer gjennom revidert kode.
CNC MASKIN PROGRAMMERING
I CNC drives maskiner via numerisk kontroll, der et programvareprogram er utpekt for å kontrollere et objekt. Språket bak CNC-bearbeiding blir vekselvis referert til som G-kode, og det er skrevet for å kontrollere de ulike virkemåtene til en tilsvarende maskin, for eksempel hastighet, matehastighet og koordinasjon.
I utgangspunktet gjør CNC-maskinering det mulig å forhåndsprogrammere hastigheten og posisjonen til maskinverktøyfunksjoner og kjøre dem via programvare i repeterende, forutsigbare sykluser, alt med lite involvering fra menneskelige operatører. På grunn av disse egenskapene har prosessen blitt tatt i bruk på tvers av alle hjørner av produksjonssektoren og er spesielt viktig innen metall- og plastproduksjon.
For det første blir en 2D- eller 3D-CAD-tegning unnfanget, som deretter blir oversatt til datakode for CNC-systemet å utføre. Etter at programmet er lagt inn, gir operatøren det en prøvekjøring for å sikre at det ikke er noen feil i kodingen.
Maskineringssystemer med åpen/lukket sløyfe
Posisjonskontroll bestemmes gjennom et åpent eller lukket system. Med førstnevnte går signaleringen i en enkelt retning mellom kontrolleren og motoren. Med et lukket sløyfesystem er kontrolleren i stand til å motta tilbakemelding, noe som gjør feilretting mulig. Dermed kan et lukket sløyfesystem rette opp uregelmessigheter i hastighet og posisjon.
Ved CNC-bearbeiding er bevegelse vanligvis rettet over X- og Y-akser. Verktøyet er på sin side posisjonert og guidet via trinn- eller servomotorer, som gjenskaper nøyaktige bevegelser som bestemt av G-koden. Hvis kraften og hastigheten er minimal, kan prosessen kjøres via åpen sløyfestyring. For alt annet er styring med lukket sløyfe nødvendig for å sikre hastigheten, konsistensen og nøyaktigheten som kreves for industrielle applikasjoner, for eksempel metallarbeid.
CNC-bearbeiding er helautomatisert
I dagens CNC-protokoller er produksjonen av deler via forhåndsprogrammert programvare for det meste automatisert. Dimensjonene for en gitt del settes på plass med programvare for datamaskinstøttet design (CAD) og konverteres deretter til et faktisk ferdig produkt med programvare for datamaskinstøttet produksjon (CAM).
Ethvert gitt arbeidsstykke kan kreve en rekke verktøymaskiner, for eksempel bor og kuttere. For å imøtekomme disse behovene kombinerer mange av dagens maskiner flere ulike funksjoner til én celle. Alternativt kan en installasjon bestå av flere maskiner og et sett med robothender som overfører deler fra en applikasjon til en annen, men med alt styrt av samme program. Uavhengig av oppsettet tillater CNC-prosessen konsistens i produksjonen av deler som ville være vanskelig, om ikke umulig, å replikere manuelt.
DE ULIKE TYPER CNC-MASKINER
De tidligste numeriske kontrollmaskinene dateres til 1940-tallet da motorer først ble brukt for å kontrollere bevegelsen til allerede eksisterende verktøy. Etter hvert som teknologiene utviklet seg, ble mekanismene forbedret med analoge datamaskiner, og til slutt med digitale datamaskiner, noe som førte til fremveksten av CNC-maskinering.
De aller fleste av dagens CNC-arsenaler er helt elektroniske. Noen av de mer vanlige CNC-opererte prosessene inkluderer ultralydsveising, hullstansing og laserskjæring. De mest brukte maskinene i CNC-systemer inkluderer følgende:
CNC freser
CNC-freser er i stand til å kjøre på programmer som består av tall- og bokstavbaserte meldinger, som veileder stykker over ulike avstander. Programmeringen som brukes for en møllemaskin kan være basert på enten G-kode eller et unikt språk utviklet av et produksjonsteam. Grunnmøller består av et treaksesystem (X, Y og Z), selv om de fleste nyere freser kan romme ytterligere tre akser.
Dreiebenker
I dreiebenkmaskiner kuttes stykker i sirkulær retning med indekserbare verktøy. Med CNC-teknologi utføres kuttene som brukes av dreiebenker med presisjon og høy hastighet. CNC dreiebenker brukes til å produsere komplekse design som ikke ville vært mulig på manuelt drevne versjoner av maskinen. Samlet sett er kontrollfunksjonene til CNC-drevne freser og dreiebenker like. Som med førstnevnte, kan dreiebenker styres av G-kode eller unik proprietær kode. Imidlertid består de fleste CNC dreiebenker av to akser - X og Z.
Plasmaskjærere
I en plasmakutter kuttes materiale med en plasmabrenner. Prosessen brukes først og fremst på metallmaterialer, men kan også brukes på andre overflater. For å produsere hastigheten og varmen som er nødvendig for å kutte metall, genereres plasma gjennom en kombinasjon av trykkluftgass og elektriske lysbuer.
Elektriske utladningsmaskiner
Maskinering med elektrisk utladning (EDM) - vekselvis referert til som synking og gnistbearbeiding - er en prosess som støper arbeidsstykker til bestemte former med elektriske gnister. Med EDM oppstår strømutladninger mellom to elektroder, og dette fjerner deler av et gitt arbeidsstykke.
Når mellomrommet mellom elektrodene blir mindre, blir det elektriske feltet mer intenst og dermed sterkere enn det dielektriske. Dette gjør det mulig for en strøm å passere mellom de to elektrodene. Følgelig fjernes deler av et arbeidsstykke av hver elektrode. Undertyper av EDM inkluderer:
● Wire EDM, hvor gnisterosjon brukes til å fjerne deler fra et elektronisk ledende materiale.
● Sinker EDM, hvor en elektrode og arbeidsstykke er dynket i dielektrisk væske for å danne stykket.
I en prosess kjent som spyling, blir rusk fra hvert ferdige arbeidsstykke ført bort av et flytende dielektrikum, som vises når strømmen mellom de to elektrodene har stoppet og er ment å eliminere ytterligere elektriske ladninger.
Vannstrålekuttere
I CNC-maskinering er vannstråler verktøy som kutter harde materialer, som granitt og metall, med høytrykkspåføring av vann. I noen tilfeller er vannet blandet med sand eller et annet sterkt slipende stoff. Fabrikkmaskindeler blir ofte formet gjennom denne prosessen.
Vannstråler brukes som et kjøligere alternativ for materialer som ikke er i stand til å tåle de varmekrevende prosessene til andre CNC-maskiner. Som sådan brukes vannstråler i en rekke sektorer, for eksempel romfarts- og gruveindustrien, hvor prosessen er kraftig for blant annet utskjæring og skjæring. Vannstrålekuttere brukes også til applikasjoner som krever svært intrikate kutt i materialet, da mangel på varme forhindrer enhver endring i materialets iboende egenskaper som kan oppstå ved skjæring av metall på metall.
DE ULIKE TYPER CNC-MASKINER
Som mange CNC-maskinvideodemonstrasjoner har vist, brukes systemet til å lage svært detaljerte kutt av metalldeler for industrielle maskinvareprodukter. I tillegg til de nevnte maskinene, inkluderer ytterligere verktøy og komponenter som brukes innen CNC-systemer:
● Broderimaskiner
● Trefreser
● Turret stansere
● Trådbøyemaskiner
● Skumkuttere
● Laserskjærere
● Sylindriske kverner
● 3D-skrivere
● Glasskuttere
Når kompliserte kutt må gjøres på ulike nivåer og vinkler på et arbeidsstykke, kan det hele utføres i løpet av minutter på en CNC-maskin. Så lenge maskinen er programmert med riktig kode, vil maskinfunksjonene utføre trinnene som dikteres av programvaren. Forutsatt at alt er kodet i henhold til design, bør et produkt av detaljer og teknologisk verdi dukke opp når prosessen er ferdig.
Innleggstid: Jan-01-2022
