CNC-bewerking is 'n vervaardigingsproses waarin voorafgeprogrammeerde rekenaarsagteware die beweging van fabrieksgereedskap en masjinerie dikteer. Die proses kan gebruik word om 'n reeks komplekse masjinerie te beheer, van slypmasjiene en draaibanke tot meulens en routers. Met CNC-bewerking kan driedimensionele snytake in 'n enkele stel aanwysings voltooi word.
Kort vir "rekenaar numeriese beheer", die CNC-proses loop in teenstelling met - en vervang dus - die beperkings van handmatige beheer, waar lewendige operateurs nodig is om die bevele van bewerkingsgereedskap via hefbome, knoppies en wiele aan te spoor en te lei. Vir die toeskouer mag 'n CNC-stelsel soos 'n gewone stel rekenaarkomponente lyk, maar die sagtewareprogramme en konsoles wat in CNC-bewerking gebruik word, onderskei dit van alle ander vorme van berekening.
Hoe werk CNC-bewerking?
Wanneer 'n CNC-stelsel geaktiveer word, word die verlangde snitte in die sagteware geprogrammeer en aan ooreenstemmende gereedskap en masjinerie voorgeskryf, wat die dimensionele take soos gespesifiseer uitvoer, baie soos 'n robot.
In CNC-programmering sal die kodegenerator binne die numeriese stelsel dikwels aanvaar dat meganismes foutloos is, ten spyte van die moontlikheid van foute, wat groter is wanneer 'n CNC-masjien gerig word om gelyktydig in meer as een rigting te sny. Die plasing van 'n gereedskap in 'n numeriese beheerstelsel word uiteengesit deur 'n reeks insette wat bekend staan as die onderdeelprogram.
Met 'n numeriese beheermasjien word programme via ponskaarte ingevoer. In teenstelling hiermee word die programme vir CNC-masjiene deur klein sleutelborde na rekenaars gevoer. CNC-programmering word in 'n rekenaar se geheue behou. Die kode self word deur programmeerders geskryf en geredigeer. Daarom bied CNC-stelsels veel meer uitgebreide berekeningskapasiteit. Die beste van alles is dat CNC-stelsels geensins staties is nie, aangesien nuwer aanwysings deur middel van hersiene kode by bestaande programme gevoeg kan word.
CNC-MASJIENPROGRAMMERING
In CNC word masjiene via numeriese beheer bedryf, waar 'n sagtewareprogram aangewys is om 'n voorwerp te beheer. Die taal agter CNC-bewerking word afwisselend G-kode genoem, en dit is geskryf om die verskillende gedrag van 'n ooreenstemmende masjien te beheer, soos die spoed, voerspoed en koördinasie.
Basies maak CNC-bewerking dit moontlik om die spoed en posisie van masjiengereedskapfunksies vooraf te programmeer en dit via sagteware in herhalende, voorspelbare siklusse uit te voer, alles met min betrokkenheid van menslike operateurs. As gevolg van hierdie vermoëns is die proses in alle hoeke van die vervaardigingsektor aangeneem en is dit veral noodsaaklik op die gebied van metaal- en plastiekproduksie.
Om mee te begin, word 'n 2D- of 3D-CAD-tekening ontwerp, wat dan na rekenaarkode vertaal word vir die CNC-stelsel om uit te voer. Nadat die program ingevoer is, gee die operateur dit 'n proeflopie om te verseker dat geen foute in die kodering teenwoordig is nie.
Oop/Geslote-lus Bewerkingstelsels
Posisiebeheer word bepaal deur 'n ooplus- of geslotelusstelsel. Met eersgenoemde loop die sein in 'n enkele rigting tussen die beheerder en die motor. Met 'n geslotelusstelsel is die beheerder in staat om terugvoer te ontvang, wat foutkorreksie moontlik maak. Dus kan 'n geslotelusstelsel onreëlmatighede in snelheid en posisie regstel.
In CNC-bewerking word beweging gewoonlik oor X- en Y-asse gerig. Die gereedskap word op sy beurt geposisioneer en gelei via stap- of servomotors, wat presiese bewegings soos bepaal deur die G-kode herhaal. Indien die krag en spoed minimaal is, kan die proses via ooplusbeheer uitgevoer word. Vir alles anders is geslotelusbeheer nodig om die spoed, konsekwentheid en akkuraatheid te verseker wat benodig word vir industriële toepassings, soos metaalwerk.
CNC-bewerking is volledig outomaties
In vandag se CNC-protokolle word die produksie van onderdele via voorafgeprogrammeerde sagteware meestal outomaties vervaardig. Die afmetings vir 'n gegewe onderdeel word met rekenaargesteunde ontwerp (CAD) sagteware ingestel en dan met rekenaargesteunde vervaardiging (CAM) sagteware omgeskakel na 'n werklike finale produk.
Enige gegewe werkstuk kan 'n verskeidenheid masjiengereedskap, soos bore en snyers, benodig. Om aan hierdie behoeftes te voldoen, kombineer baie van vandag se masjiene verskeie funksies in een sel. Alternatiewelik kan 'n installasie bestaan uit verskeie masjiene en 'n stel robothande wat onderdele van een toepassing na 'n ander oordra, maar met alles wat deur dieselfde program beheer word. Ongeag die opstelling, maak die CNC-proses voorsiening vir konsekwentheid in onderdeleproduksie wat moeilik, indien nie onmoontlik, met die hand sou wees om te herhaal.
DIE VERSKILLENDE TIPE CNC-MASJIENE
Die vroegste numeriese beheermasjiene dateer uit die 1940's toe motors vir die eerste keer gebruik is om die beweging van bestaande gereedskap te beheer. Namate tegnologieë gevorder het, is die meganismes verbeter met analoogrekenaars, en uiteindelik met digitale rekenaars, wat gelei het tot die opkoms van CNC-bewerking.
Die oorgrote meerderheid van vandag se CNC-arsenale is volledig elektronies. Van die meer algemene CNC-bedryfde prosesse sluit in ultrasoniese sweiswerk, gaatjiesny en lasersny. Die mees gebruikte masjiene in CNC-stelsels sluit die volgende in:
CNC-freesmasjiene
CNC-freesmasjiene kan loop op programme wat bestaan uit nommer- en lettergebaseerde aanwysings, wat stukke oor verskillende afstande lei. Die programmering wat vir 'n freesmasjien gebruik word, kan gebaseer wees op G-kode of 'n unieke taal wat deur 'n vervaardigingspan ontwikkel is. Basiese freesmasjiene bestaan uit 'n drie-as-stelsel (X, Y en Z), hoewel die meeste nuwer freesmasjiene drie bykomende asse kan akkommodeer.
Draaibanke
In draaibankmasjiene word stukke in 'n sirkelvormige rigting gesny met indekseerbare gereedskap. Met CNC-tegnologie word die snitte wat deur draaibanke gebruik word, met presisie en hoë snelheid uitgevoer. CNC-draaibanke word gebruik om komplekse ontwerpe te produseer wat nie moontlik sou wees op handbediende weergawes van die masjien nie. Oor die algemeen is die beheerfunksies van CNC-bediende freesmasjiene en draaibanke soortgelyk. Soos met eersgenoemde, kan draaibanke deur G-kode of unieke eie kode gerig word. Die meeste CNC-draaibanke bestaan egter uit twee asse - X en Z.
Plasma Snyers
In 'n plasmasnyer word materiaal met 'n plasmabrander gesny. Die proses word hoofsaaklik op metaalmateriale toegepas, maar kan ook op ander oppervlaktes gebruik word. Om die spoed en hitte te produseer wat nodig is om metaal te sny, word plasma gegenereer deur 'n kombinasie van saamgeperste luggas en elektriese boë.
Elektriese ontladingsmasjiene
Elektriese-ontladingsbewerking (EDM) — afwisselend na verwys as matrysinking en vonkbewerking — is 'n proses wat werkstukke in spesifieke vorms vorm met elektriese vonke. Met EDM vind stroomontladings tussen twee elektrodes plaas, en dit verwyder dele van 'n gegewe werkstuk.
Wanneer die spasie tussen die elektrodes kleiner word, word die elektriese veld meer intens en dus sterker as die diëlektrikum. Dit maak dit moontlik vir 'n stroom om tussen die twee elektrodes te beweeg. Gevolglik word gedeeltes van 'n werkstuk deur elke elektrode verwyder. Subtipes van EDM sluit in:
● Draad-EDM, waardeur vonkerosie gebruik word om gedeeltes van 'n elektronies geleidende materiaal te verwyder.
● Sinker-EDM, waar 'n elektrode en werkstuk in diëlektriese vloeistof geweek word vir die doel van stukvorming.
In 'n proses bekend as spoeling, word puin van elke voltooide werkstuk weggevoer deur 'n vloeibare diëlektrikum, wat verskyn sodra die stroom tussen die twee elektrodes gestop het en bedoel is om enige verdere elektriese ladings uit te skakel.
Waterstraalsnyers
In CNC-bewerking is waterstrale gereedskap wat harde materiale, soos graniet en metaal, sny met hoëdruktoepassings van water. In sommige gevalle word die water met sand of 'n ander sterk skuurmiddel gemeng. Fabrieksmasjienonderdele word dikwels deur hierdie proses gevorm.
Waterstrale word as 'n koeler alternatief vir materiale gebruik wat nie die hitte-intensiewe prosesse van ander CNC-masjiene kan verduur nie. As sodanig word waterstrale in 'n reeks sektore gebruik, soos die lugvaart- en mynboubedryf, waar die proses kragtig is vir die doeleindes van kerf en sny, onder andere funksies. Waterstraalsnyers word ook gebruik vir toepassings wat baie ingewikkelde snitte in materiaal vereis, aangesien die gebrek aan hitte enige verandering in die materiaal se intrinsieke eienskappe voorkom wat kan voortspruit uit metaal-op-metaal sny.
DIE VERSKILLENDE TIPE CNC-MASJIENE
Soos talle video-demonstrasies van CNC-masjiene getoon het, word die stelsel gebruik om hoogs gedetailleerde snitte uit metaalstukke vir industriële hardewareprodukte te maak. Benewens die bogenoemde masjiene, sluit verdere gereedskap en komponente wat binne CNC-stelsels gebruik word, in:
● Borduurmasjiene
● Houtroeters
● Toringponsers
● Draadbuigmasjiene
● Skuimsnyers
● Lasersnyers
● Silindriese slypmasjiene
● 3D-drukkers
● Glassnyers
Wanneer ingewikkelde snitte op verskillende vlakke en hoeke op 'n werkstuk gemaak moet word, kan dit alles binne minute op 'n CNC-masjien uitgevoer word. Solank die masjien met die regte kode geprogrammeer is, sal die masjienfunksies die stappe uitvoer soos deur die sagteware voorgeskryf. Mits alles volgens ontwerp gekodeer is, behoort 'n produk van detail en tegnologiese waarde te ontstaan sodra die proses voltooi is.
Plasingstyd: 31 Maart 2021
