CNC obrada je proizvodni proces u kojem unaprijed programirani računarski softver diktira kretanje fabričkih alata i mašina. Proces se može koristiti za kontrolu niza složenih mašina, od brusilica i tokarilica do glodalica i glodalica. CNC obradom, trodimenzionalni zadaci rezanja mogu se izvršiti u jednom skupu komandi.
Skraćenica od "računarsko numeričko upravljanje", CNC proces se odvija u suprotnosti sa - i time zamjenjuje - ograničenja ručnog upravljanja, gdje su potrebni živi operateri koji će pokretati i voditi komande alata za obradu putem poluga, dugmadi i točkića. Za posmatrača, CNC sistem može ličiti na običan skup računarskih komponenti, ali softverski programi i konzole koji se koriste u CNC obradi razlikuju ga od svih ostalih oblika računanja.
Kako funkcioniše CNC obrada?
Kada se CNC sistem aktivira, željeni rezovi se programiraju u softver i diktiraju odgovarajućim alatima i mašinama, koji izvršavaju dimenzionalne zadatke kako je specificirano, slično robotu.
U CNC programiranju, generator koda unutar numeričkog sistema često će pretpostaviti da su mehanizmi besprijekorni, uprkos mogućnosti grešaka, koja je veća kada je CNC mašini naloženo da reže u više smjerova istovremeno. Položaj alata u numeričkom upravljačkom sistemu definisan je nizom ulaza poznatih kao program dijela.
Kod numerički upravljane mašine, programi se unose putem bušenih kartica. Nasuprot tome, programi za CNC mašine se unose u računare putem malih tastatura. CNC programiranje se čuva u memoriji računara. Sam kod pišu i uređuju programeri. Stoga, CNC sistemi nude daleko veći računarski kapacitet. Najbolje od svega je što CNC sistemi nipošto nisu statični, jer se noviji komande mogu dodati postojećim programima putem revidiranog koda.
PROGRAMIRANJE CNC MAŠINA
U CNC-u, mašine se upravljaju putem numeričkog upravljanja, pri čemu je softverski program namijenjen za upravljanje objektom. Jezik koji stoji iza CNC obrade se alternativno naziva G-kod i napisan je za kontrolu različitih ponašanja odgovarajuće mašine, kao što su brzina, brzina posmaka i koordinacija.
U osnovi, CNC obrada omogućava prethodno programiranje brzine i položaja funkcija alatnih mašina i njihovo pokretanje putem softvera u ponavljajućim, predvidljivim ciklusima, sve uz malo učešća ljudskog operatera. Zbog ovih mogućnosti, proces je usvojen u svim oblastima proizvodnog sektora i posebno je važan u oblastima proizvodnje metala i plastike.
Za početak, izrađuje se 2D ili 3D CAD crtež, koji se zatim prevodi u računarski kod koji CNC sistem izvršava. Nakon što je program unesen, operater ga probno pokreće kako bi se osiguralo da u kodiranju nema grešaka.
Sistemi obrade otvorene/zatvorene petlje
Kontrola položaja se određuje putem sistema otvorene ili zatvorene petlje. Kod prvog, signalizacija se odvija u jednom smjeru između kontrolera i motora. Kod sistema zatvorene petlje, kontroler je sposoban primati povratnu informaciju, što omogućava korekciju grešaka. Dakle, sistem zatvorene petlje može ispraviti nepravilnosti u brzini i položaju.
Kod CNC obrade, kretanje se obično usmjerava preko X i Y osa. Alat se, pak, pozicionira i vodi putem koračnih ili servo motora, koji repliciraju tačne pokrete određene G-kodom. Ako su sila i brzina minimalne, proces se može izvoditi putem upravljanja u otvorenoj petlji. Za sve ostalo, upravljanje u zatvorenoj petlji je neophodno kako bi se osigurala brzina, konzistentnost i tačnost potrebni za industrijske primjene, kao što je obrada metala.
CNC obrada je potpuno automatizovana
U današnjim CNC protokolima, proizvodnja dijelova putem unaprijed programiranog softvera je uglavnom automatizirana. Dimenzije za dati dio se postavljaju pomoću softvera za računarski potpomognuto projektovanje (CAD), a zatim se pretvaraju u stvarni gotov proizvod pomoću softvera za računarski potpomognutu proizvodnju (CAM).
Bilo koji dati radni komad može zahtijevati razne alatne mašine, kao što su bušilice i rezači. Kako bi se zadovoljile ove potrebe, mnoge današnje mašine kombinuju nekoliko različitih funkcija u jednoj ćeliji. Alternativno, instalacija se može sastojati od nekoliko mašina i seta robotskih ruku koje prenose dijelove iz jedne aplikacije u drugu, ali pri čemu sve kontroliše isti program. Bez obzira na podešavanje, CNC proces omogućava konzistentnost u proizvodnji dijelova koju bi bilo teško, ako ne i nemoguće, replicirati ručno.
RAZLIČITE VRSTE CNC MAŠINA
Najranije numerički upravljane mašine datiraju iz 1940-ih kada su motori prvi put korišteni za kontrolu kretanja postojećih alata. Kako su tehnologije napredovale, mehanizmi su unapređivani analognim računarima, a na kraju i digitalnim računarima, što je dovelo do porasta CNC obrade.
Velika većina današnjih CNC mašina je u potpunosti elektronska. Neki od uobičajenih CNC procesa uključuju ultrazvučno zavarivanje, bušenje rupa i lasersko rezanje. Najčešće korištene mašine u CNC sistemima uključuju sljedeće:
CNC glodalice
CNC glodalice mogu raditi na programima koji se sastoje od brojeva i slova, koji vode dijelove na različitim udaljenostima. Programiranje koje se koristi za glodalicu može se zasnivati ili na G-kodu ili na nekom jedinstvenom jeziku koji je razvio proizvodni tim. Osnovne glodalice se sastoje od troosnog sistema (X, Y i Z), iako većina novijih glodalica može primiti tri dodatne ose.
Strugovi
U tokarilicama, komadi se režu u kružnom smjeru pomoću indeksiranih alata. S CNC tehnologijom, rezovi koje koriste tokarilice izvode se precizno i velikom brzinom. CNC tokarilice se koriste za proizvodnju složenih dizajna koji ne bi bili mogući na ručno upravljanim verzijama mašine. Sveukupno, kontrolne funkcije CNC glodalica i tokarilica su slične. Kao i kod prvih, tokarilice se mogu upravljati G-kodom ili jedinstvenim vlasničkim kodom. Međutim, većina CNC tokarilica sastoji se od dvije ose - X i Z.
Plazma rezači
U plazma rezaču, materijal se reže plazma plamenikom. Proces se prvenstveno primjenjuje na metalne materijale, ali se može koristiti i na drugim površinama. Da bi se postigla brzina i toplina potrebni za rezanje metala, plazma se generira kombinacijom komprimiranog zraka i električnih lukova.
Mašine za elektroeroziju
Elektroerozivna obrada (EDM) — alternativno nazivana udubljenjem u kalupu i obrada iskrom — je proces kojim se radni komadi oblikuju u određene oblike pomoću električnih iskri. Kod EDM-a, strujna pražnjenja se javljaju između dvije elektrode, što uklanja dijelove datog radnog komada.
Kada se prostor između elektroda smanji, električno polje postaje intenzivnije i stoga jače od dielektrika. To omogućava protok struje između dvije elektrode. Posljedično, dijelovi radnog komada se uklanjaju svakom elektrodom. Podtipovi EDM-a uključuju:
● Žičana EDM obrada, pri čemu se erozija varnicom koristi za uklanjanje dijelova s elektronički provodljivog materijala.
● EDM obrada s udubljenjem, gdje se elektroda i radni komad natapaju u dielektričnu tekućinu radi oblikovanja komada.
U procesu poznatom kao ispiranje, ostaci sa svakog gotovog komada se odnose tečnim dielektrikom, koji se pojavljuje kada struja između dvije elektrode prestane i namijenjen je eliminaciji bilo kakvih daljnjih električnih naboja.
Rezači vodenim mlazom
U CNC obradi, vodeni mlazovi su alati koji režu tvrde materijale, poput granita i metala, primjenom vode pod visokim pritiskom. U nekim slučajevima, voda se miješa s pijeskom ili nekom drugom jakom abrazivnom supstancom. Dijelovi fabričkih mašina često se oblikuju ovim procesom.
Vodeni mlazovi se koriste kao hladnija alternativa za materijale koji ne mogu podnijeti procese intenzivne zagrijavanjem koje zahtijevaju druge CNC mašine. Kao takvi, vodeni mlazovi se koriste u nizu sektora, kao što su vazduhoplovna i rudarska industrija, gdje je proces snažan za potrebe rezbarenja i rezanja, između ostalog. Rezači vodenim mlazom se također koriste za primjene koje zahtijevaju vrlo složene rezove u materijalu, jer nedostatak toplote sprječava bilo kakvu promjenu intrinzičnih svojstava materijala koja može nastati rezanjem metala o metal.
RAZLIČITE VRSTE CNC MAŠINA
Kao što je prikazano na mnogim video demonstracijama CNC mašina, sistem se koristi za izradu vrlo detaljnih rezova metalnih dijelova za industrijske hardverske proizvode. Pored gore navedenih mašina, dodatni alati i komponente koji se koriste unutar CNC sistema uključuju:
● Mašine za vezenje
● Glodalice za drvo
● Bušači kupole
● Mašine za savijanje žice
● Rezači pjene
● Laserski rezači
● Cilindrične brusilice
● 3D štampači
● Rezači stakla
Kada je potrebno napraviti složene rezove na različitim nivoima i uglovima na radnom komadu, sve se to može obaviti za nekoliko minuta na CNC mašini. Sve dok je mašina programirana ispravnim kodom, njene funkcije će izvršavati korake kako diktira softver. Pod uslovom da je sve kodirano prema dizajnu, nakon završetka procesa trebao bi se pojaviti proizvod bogat detaljima i tehnološkom vrijednošću.
Vrijeme objave: 31. mart 2021.
