A CNC megmunkálás olyan gyártási folyamat, amelyben előre programozott számítógépes szoftver diktálja a gyári szerszámok és gépek mozgását. A folyamat számos összetett gép vezérlésére használható, a köszörűktől és esztergagépektől a marókig és marógépekig. A CNC megmunkálással a háromdimenziós forgácsolási feladatok egyetlen utasításkészlettel hajthatók végre.
A „számítógépes numerikus vezérlés” rövidítéseként a CNC folyamat ellentétben áll – és ezáltal felülírja – a kézi vezérlés korlátait, ahol élő kezelőkre van szükség, hogy a megmunkálószerszámok parancsait karokon, gombokon és kerekeken keresztül utasítsák és irányítsák. A szemlélő számára a CNC-rendszer hasonlíthat egy szokásos számítógép-alkatrészkészletre, de a CNC-megmunkálásban használt szoftverek és konzolok megkülönböztetik a számítás minden más formájától.
Hogyan működik a CNC megmunkálás?
A CNC rendszer aktiválásakor a kívánt vágásokat a szoftverbe programozzák, és diktálják a megfelelő szerszámoknak és gépeknek, amelyek az előírt méretezési feladatokat végzik el, hasonlóan egy robothoz.
A CNC programozás során a numerikus rendszeren belüli kódgenerátor gyakran azt feltételezi, hogy a mechanizmusok hibátlanok, a hibalehetőség ellenére, ami nagyobb, ha egy CNC gépet egynél több irányban egyidejű vágásra irányítanak. Egy szerszám numerikus vezérlőrendszerben való elhelyezését egy sor bemenet vázolja fel, amelyeket alkatrészprogramként ismerünk.
A numerikus vezérlőgéppel a programokat lyukkártyákon keresztül lehet bevinni. Ezzel szemben a CNC gépek programjait kis billentyűzeteken keresztül táplálják a számítógépekbe. A CNC programozást a számítógép memóriája tárolja. Magát a kódot programozók írják és szerkesztik. Ezért a CNC rendszerek sokkal nagyobb számítási kapacitást kínálnak. A legjobb az egészben, hogy a CNC-rendszerek korántsem statikusak, mivel a felülvizsgált kód segítségével újabb promptokat lehet hozzáadni a már meglévő programokhoz.
CNC GÉPI PROGRAMOZÁS
A CNC-ben a gépeket numerikus vezérléssel működtetik, ahol egy szoftverprogram van kijelölve egy objektum vezérlésére. A CNC-megmunkálás mögötti nyelvet G-kódnak is nevezik, és a megfelelő gép különféle viselkedéseinek vezérlésére írják, mint például a sebesség, az előtolás és a koordináció.
Alapvetően a CNC megmunkálás lehetővé teszi a szerszámgépek funkcióinak sebességének és pozíciójának előre programozását, és azok szoftveren keresztüli ismétlődő, kiszámítható ciklusokban történő futtatását, mindezt az emberi kezelő csekély közreműködésével. E képességeknek köszönhetően az eljárást a gyártási szektor minden szegletében átvették, és különösen létfontosságú a fém- és műanyaggyártás területén.
Kezdetnek egy 2D-s vagy 3D-s CAD-rajz készül, amelyet aztán számítógépes kóddá fordítanak le a CNC-rendszer végrehajtásához. A program bevitele után az operátor próbafuttatást végez, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a kódolásban nincsenek hibák.
Nyílt/Zárt hurkú megmunkáló rendszerek
A pozíciószabályozást nyílt hurkú vagy zárt hurkú rendszeren keresztül határozzák meg. Az előbbinél a jelzés egyetlen irányban fut a vezérlő és a motor között. A zárt hurkú rendszerrel a vezérlő képes visszacsatolás fogadására, ami lehetővé teszi a hibajavítást. Így egy zárt hurkú rendszer képes kijavítani a sebesség és a helyzet egyenetlenségeit.
A CNC megmunkálásban a mozgás általában X és Y tengelyekre irányul. A szerszámot pedig léptető- vagy szervomotorok pozícionálják és vezetik, amelyek a G-kód által meghatározott pontos mozgásokat replikálják. Ha az erő és a sebesség minimális, a folyamat nyílt hurkú vezérléssel futtatható. Minden máshoz zárt hurkú vezérlés szükséges az ipari alkalmazásokhoz, például fémmegmunkáláshoz szükséges sebesség, konzisztencia és pontosság biztosításához.
A CNC megmunkálás teljesen automatizált
A mai CNC protokollokban az alkatrészek gyártása előre programozott szoftverrel többnyire automatizált. Egy adott alkatrész méreteit számítógéppel segített tervező (CAD) szoftverrel rögzítik, majd számítógéppel segített gyártási (CAM) szoftverrel tényleges késztermékké alakítják.
Bármely munkadarabhoz különféle szerszámgépekre, például fúrókra és marókra lehet szükség. Ezen igények kielégítése érdekében sok mai gép több különböző funkciót egyesít egy cellában. Alternatív megoldásként egy telepítés több gépből és robotkezekből állhat, amelyek az alkatrészeket egyik alkalmazásból a másikba helyezik át, de mindent ugyanaz a program vezérel. A beállítástól függetlenül a CNC-folyamat konzisztens alkatrészgyártást tesz lehetővé, amelyet nehéz, ha nem lehetetlen manuálisan reprodukálni.
A CNC GÉPEK KÜLÖNBÖZŐ TÍPUSAI
A legkorábbi numerikus vezérlőgépek az 1940-es évekből származnak, amikor először alkalmaztak motorokat a már meglévő szerszámok mozgásának vezérlésére. A technológia fejlődésével a mechanizmusokat analóg számítógépekkel, végül pedig digitális számítógépekkel fejlesztették, ami a CNC-megmunkálás térnyeréséhez vezetett.
A mai CNC-arzenál túlnyomó többsége teljesen elektronikus. A gyakoribb CNC-működtetésű eljárások közé tartozik az ultrahangos hegesztés, a lyukasztás és a lézervágás. A CNC rendszerekben leggyakrabban használt gépek a következők:
CNC marók
A CNC marók szám- és betűalapú promptokból álló programokkal képesek futni, amelyek különböző távolságokra vezetik a darabokat. A marógépek programozása a G-kódon vagy egy gyártócsapat által kifejlesztett egyedi nyelven alapulhat. Az alapmalmok háromtengelyes rendszerből állnak (X, Y és Z), bár a legtöbb újabb malom három további tengelyt is képes befogadni.
Esztergagépek
Az esztergagépekben váltószerszámokkal körkörösen vágják a darabokat. A CNC technológiával az esztergagépek által alkalmazott vágásokat precízen és nagy sebességgel hajtják végre. A CNC esztergagépeket olyan összetett tervek készítésére használják, amelyek nem lennének lehetségesek a gép manuálisan futtatott verzióiban. Összességében a CNC-futású marók és esztergagépek vezérlési funkciói hasonlóak. Az előbbiekhez hasonlóan az esztergagépek irányíthatók G-kóddal vagy egyedi védett kóddal. A legtöbb CNC eszterga azonban két tengelyből áll - X és Z.
Plazmavágók
A plazmavágóban az anyagot plazmaégővel vágják le. Az eljárást elsősorban fémanyagokra alkalmazzák, de más felületeken is alkalmazható. A fém vágásához szükséges sebesség és hő előállítása érdekében a plazmát sűrített levegős gáz és elektromos ívek kombinációjával állítják elő.
Elektromos kisülési gépek
Az elektromos kisüléses megmunkálás (EDM) – más néven süllyesztés és szikraforgácsolás – egy olyan eljárás, amely a munkadarabokat elektromos szikrák segítségével bizonyos formákká formálja. Az EDM-nél áramkisülések lépnek fel két elektróda között, és ez eltávolítja az adott munkadarab szakaszait.
Amikor az elektródák közötti tér kisebb lesz, az elektromos tér intenzívebbé válik, és ezáltal erősebbé válik, mint a dielektrikum. Ez lehetővé teszi, hogy a két elektróda között áram haladjon át. Következésképpen a munkadarab egyes részeit minden elektróda eltávolítja. Az EDM altípusai a következők:
● Huzalos szikraforgácsolás, melynek során szikraeróziót használnak az elektronikusan vezető anyag részei eltávolítására.
● Sinker EDM, ahol az elektródát és a munkadarabot dielektromos folyadékba áztatják darabképzés céljából.
Az öblítésnek nevezett folyamat során minden kész munkadarabról a törmeléket egy folyékony dielektrikum viszi el, amely akkor jelenik meg, amikor a két elektróda közötti áram leáll, és célja, hogy megszüntesse a további elektromos töltéseket.
Vízsugárvágók
A CNC megmunkálásban a vízsugarak olyan eszközök, amelyek kemény anyagokat, például gránitot és fémet vágnak nagynyomású vízzel. Egyes esetekben a vizet homokkal vagy más erős csiszolóanyaggal keverik. A gyári gépalkatrészeket gyakran ezen a folyamaton keresztül alakítják ki.
A vízsugarat hidegebb alternatívaként alkalmazzák olyan anyagoknál, amelyek nem képesek elviselni más CNC gépek hőintenzív folyamatait. Mint ilyenek, a vízsugarat számos ágazatban használják, például a repülőgépiparban és a bányászatban, ahol az eljárás hatékony, többek között faragás és vágás céljából. A vízsugaras vágógépeket olyan alkalmazásokhoz is használják, amelyek nagyon bonyolult anyagvágást igényelnek, mivel a hő hiánya megakadályozza az anyagok belső tulajdonságainak bármilyen megváltozását, amely a fém fémvágásából eredhet.
A CNC GÉPEK KÜLÖNBÖZŐ TÍPUSAI
Amint azt számos CNC-gép videobemutatója bemutatta, a rendszert ipari hardvertermékek fémdarabjainak rendkívül részletes kivágására használják. A fent említett gépeken kívül a CNC rendszerekben használt további szerszámok és alkatrészek:
● Hímzőgépek
● Famarók
● Toronylyukasztók
● Huzalhajlító gépek
● Habvágók
● Lézervágók
● Hengeres csiszolók
● 3D nyomtatók
● Üvegvágók
Ha bonyolult vágásokat kell végezni különböző szinteken és szögekben egy munkadarabon, akkor mindez perceken belül elvégezhető egy CNC gépen. Amíg a gép megfelelő kóddal van programozva, a gép funkciói a szoftver által diktált lépéseket hajtják végre. Ha mindent a tervezésnek megfelelően kódolnak, akkor a folyamat befejeztével egy részletgazdag és technológiai értékű terméknek kell megjelennie.
Feladás időpontja: 2022-01-01
