CNC-bearbetning är en tillverkningsprocess där förprogrammerad datorprogramvara dikterar förflyttningen av fabriksverktyg och maskiner.Processen kan användas för att styra en rad komplexa maskiner, från slipmaskiner och svarvar till kvarnar och fräsar.Med CNC-bearbetning kan tredimensionella skäruppgifter utföras i en enda uppsättning uppmaningar.
Förkortning för "computer numerical control", CNC-processen går i motsats till - och ersätter därigenom - begränsningarna för manuell styrning, där operatörer som är i drift krävs för att uppmana och styra kommandon från bearbetningsverktyg via spakar, knappar och hjul.För åskådaren kan ett CNC-system likna en vanlig uppsättning datorkomponenter, men de program och konsoler som används vid CNC-bearbetning skiljer det från alla andra former av beräkningar.
Hur fungerar CNC-bearbetning?
När ett CNC-system aktiveras, programmeras de önskade skärningarna in i programvaran och dikteras till motsvarande verktyg och maskiner, som utför de dimensionella uppgifterna som specificerats, ungefär som en robot.
I CNC-programmering kommer kodgeneratorn inom det numeriska systemet ofta att anta att mekanismerna är felfria, trots risken för fel, vilket är större när en CNC-maskin riktas att skära i mer än en riktning samtidigt.Placeringen av ett verktyg i ett numeriskt styrsystem beskrivs av en serie ingångar som kallas detaljprogrammet.
Med en numerisk styrmaskin matas program in via hålkort.Däremot matas programmen för CNC-maskiner till datorer via små tangentbord.CNC-programmering finns kvar i en dators minne.Själva koden är skriven och redigerad av programmerare.Därför erbjuder CNC-system mycket mer expansiv beräkningskapacitet.Det bästa av allt är att CNC-system på intet sätt är statiska, eftersom nyare uppmaningar kan läggas till redan existerande program genom reviderad kod.
CNC-MASKINPROGRAMMERING
I CNC drivs maskiner via numerisk styrning, där ett program är designat för att styra ett objekt.Språket bakom CNC-bearbetning kallas omväxlande för G-kod, och det är skrivet för att styra de olika beteenden hos en motsvarande maskin, såsom hastighet, matningshastighet och koordination.
I grund och botten gör CNC-bearbetning det möjligt att förprogrammera hastigheten och positionen för verktygsmaskiners funktioner och köra dem via mjukvara i repetitiva, förutsägbara cykler, allt med liten inblandning från mänskliga operatörer.På grund av dessa möjligheter har processen använts i alla hörn av tillverkningssektorn och är särskilt viktig inom områdena metall- och plastproduktion.
Till att börja med skapas en 2D- eller 3D-CAD-ritning, som sedan översätts till datorkod för CNC-systemet att exekvera.Efter att programmet har matats in, ger operatören det en provkörning för att säkerställa att inga fel förekommer i kodningen.
Öppen/sluten slinga bearbetningssystem
Positionskontroll bestäms genom ett öppet eller slutet system.Med den förra går signaleringen i en enda riktning mellan styrenheten och motorn.Med ett slutet system kan regulatorn ta emot återkoppling, vilket gör felkorrigering möjlig.Således kan ett slutet system korrigera oregelbundenheter i hastighet och position.
Vid CNC-bearbetning riktas rörelsen vanligtvis över X- och Y-axlarna.Verktyget i sin tur placeras och styrs via steg- eller servomotorer, som replikerar exakta rörelser som bestäms av G-koden.Om kraften och hastigheten är minimal kan processen köras via öppen slinga.För allt annat är sluten kretsstyrning nödvändig för att säkerställa den hastighet, konsistens och noggrannhet som krävs för industriella applikationer, såsom metallarbete.
CNC-bearbetning är helt automatiserad
I dagens CNC-protokoll är tillverkningen av delar via förprogrammerad mjukvara till största delen automatiserad.Måtten för en given del sätts på plats med programvara för datorstödd design (CAD) och konverteras sedan till en verklig färdig produkt med programvara för datorstödd tillverkning (CAM).
Varje givet arbetsstycke kan kräva en mängd olika verktygsmaskiner, såsom borrar och fräsar.För att tillgodose dessa behov kombinerar många av dagens maskiner flera olika funktioner i en cell.Alternativt kan en installation bestå av flera maskiner och en uppsättning robothänder som överför delar från en applikation till en annan, men med allt styrt av samma program.Oavsett inställningarna tillåter CNC-processen konsistens i tillverkningen av delar som skulle vara svår, för att inte säga omöjlig, att replikera manuellt.
DE OLIKA TYPERNA AV CNC-MASKINER
De tidigaste numeriska styrmaskinerna dateras till 1940-talet när motorer först användes för att styra rörelsen av redan existerande verktyg.I takt med att tekniken utvecklades förbättrades mekanismerna med analoga datorer, och i slutändan med digitala datorer, vilket ledde till framväxten av CNC-bearbetning.
De allra flesta av dagens CNC-arsenaler är helt elektroniska.Några av de vanligare CNC-styrda processerna inkluderar ultraljudssvetsning, håltagning och laserskärning.De mest använda maskinerna i CNC-system inkluderar följande:
CNC-fräsar
CNC-fräsar kan köras på program som består av siffer- och bokstavsbaserade uppmaningar, som styr bitar över olika avstånd.Programmeringen som används för en kvarn kan vara baserad på antingen G-kod eller något unikt språk utvecklat av ett tillverkningsteam.Grundkvarnar består av ett treaxligt system (X, Y och Z), även om de flesta nyare kvarnar kan ta emot ytterligare tre axlar.
Svarvar
I svarvmaskiner skärs bitar i cirkulär riktning med indexerbara verktyg.Med CNC-teknik utförs skärningarna som används av svarvar med precision och hög hastighet.CNC-svarvar används för att producera komplexa konstruktioner som inte skulle vara möjliga på manuellt körda versioner av maskinen.Överlag är kontrollfunktionerna för CNC-drivna fräsar och svarvar liknande.Precis som med de förra kan svarvar styras med G-kod eller unik egen kod.Men de flesta CNC-svarvar består av två axlar - X och Z.
Plasmaskärare
I en plasmaskärare skärs material med en plasmabrännare.Processen tillämpas främst på metallmaterial men kan även användas på andra ytor.För att producera den hastighet och värme som krävs för att skära metall, genereras plasma genom en kombination av tryckluftsgas och elektriska ljusbågar.
Elektriska urladdningsmaskiner
Elektrisk urladdningsbearbetning (EDM) - växelvis kallad formsänkning och gnistbearbetning - är en process som formar arbetsstycken till särskilda former med elektriska gnistor.Med EDM uppstår strömurladdningar mellan två elektroder, och detta tar bort delar av ett givet arbetsstycke.
När utrymmet mellan elektroderna blir mindre blir det elektriska fältet mer intensivt och därmed starkare än dielektrikumet.Detta gör det möjligt för en ström att passera mellan de två elektroderna.Följaktligen avlägsnas delar av ett arbetsstycke av varje elektrod.Undertyper av EDM inkluderar:
● Wire EDM, varvid gnisterosion används för att avlägsna delar från ett elektroniskt ledande material.
● Sinker EDM, där en elektrod och arbetsstycke blötläggs i dielektrisk vätska i syfte att bitbildas.
I en process som kallas spolning, förs skräp från varje färdigt arbetsstycke bort av ett flytande dielektrikum, som uppstår när strömmen mellan de två elektroderna har stannat och är avsedd att eliminera ytterligare elektriska laddningar.
Vattenstråleskärare
Inom CNC-bearbetning är vattenstrålar verktyg som skär hårda material, såsom granit och metall, med högtrycksapplikationer av vatten.I vissa fall blandas vattnet med sand eller något annat starkt slipmedel.Fabriksmaskindelar formas ofta genom denna process.
Vattenstrålar används som ett svalare alternativ för material som inte klarar de värmeintensiva processerna från andra CNC-maskiner.Som sådan används vattenstrålar inom en rad olika sektorer, såsom flyg- och gruvindustrin, där processen är kraftfull för bland annat skärning och skärning.Vattenstråleskärare används också för applikationer som kräver mycket komplicerade skärningar i material, eftersom bristen på värme förhindrar förändringar i materialets inneboende egenskaper som kan bli resultatet av skärande metall på metall.
DE OLIKA TYPERNA AV CNC-MASKINER
Som många videodemonstrationer av CNC-maskiner har visat, används systemet för att göra mycket detaljerade snitt av metalldelar för industriella hårdvaruprodukter.Utöver de ovan nämnda maskinerna inkluderar ytterligare verktyg och komponenter som används inom CNC-system:
● Brodermaskiner
● Träfräsar
● Revolverstansare
● Trådbockningsmaskiner
● Skumskärare
● Laserskärare
● Cylindriska slipmaskiner
● 3D-skrivare
● Glasskärare
När komplicerade skärningar behöver göras i olika nivåer och vinklar på ett arbetsstycke, kan det hela utföras på några minuter på en CNC-maskin.Så länge som maskinen är programmerad med rätt kod kommer maskinfunktionerna att utföra de steg som dikteras av programvaran.Förutsatt att allt är kodat enligt design, bör en produkt av detaljer och tekniskt värde uppstå när processen har avslutats.
Posttid: 31 mars 2021
