Kio estas CNC-maŝinoj?

La Historio de CNC-Maŝinoj
John T. Parsons (1913-2007) de Parsons Corporation en Traverse City, MI estas konsiderita la pioniro de la nombra kontrolo, la antaŭulo al la moderna CNC-maŝino.Por lia laboro, John Parsons estis nomita la patro de la 2-a industria revolucio.Li bezonis fabriki kompleksajn helikopterklingojn kaj rapide ekkomprenis ke la estonteco de fabrikado estis konekti maŝinojn al komputiloj.Hodiaŭ CNC-fabrikitaj partoj troveblas en preskaŭ ĉiu industrio.Pro CNC-maŝinoj, ni havas malpli multekostajn varojn, pli fortan nacian defendon kaj pli altan vivnivelon ol eblas en ne-industriigita mondo.En ĉi tiu artikolo, ni esploros la originojn de la CNC-maŝino, malsamajn specojn de CNC-maŝinoj, CNC-maŝinprogramojn kaj oftajn praktikojn de CNC-maŝinbutikoj.

Maŝinoj Renkontas Komputilon
En 1946, la vorto "komputilo" signifis stampilkarton funkciigitan kalkulmaŝinon.Eĉ se Parsons Corporation nur produktis unu helicon antaŭe, John Parsons konvinkis al Sikorsky Helicopter ke ili povis produkti ekstreme precizajn ŝablonojn por helicasembleo kaj produktado.Li finis inventi trunkartan komputilan metodon por kalkuli punktojn sur helikoptera rotorklingo.Tiam li havis funkciigistojn turni la radojn al tiuj punktoj sur Cincinnati frezmaŝino.Li okazigis konkurson por la nomo de ĉi tiu nova procezo kaj donis $50 al la persono kiu kreis "Numerical Control" aŭ NC.

En 1958, li arkivis patenton por ligi la komputilon al la maŝino.Lia patentpeto alvenis tri monatojn antaŭ MIT, kiu laboris pri la koncepto kiun li komencis.MIT uzis siajn konceptojn por igi la originan ekipaĵon kaj la licenciton de Mr. Parsons (Bendix) sublicenci al IBM, Fujitusu, kaj GE, inter aliaj.La NC-koncepto estis malrapida ekhavi.Laŭ s-ro Parsons, la homoj vendantaj la ideon estis komputiluloj anstataŭ fabrikantaj homoj.Ekde la fruaj 1970-aj jaroj, aliflanke, la usona armeo mem popularigis la uzon de NC-komputiloj konstruante kaj luante ilin al multaj produktantoj.La CNC-regilo evoluis paralele kun la komputilo, kondukante pli kaj pli da produktiveco kaj aŭtomatigo en produktadajn procezojn, precipe maŝinadon.

Kio estas CNC-Maŝinado?
CNC-maŝinoj faras partojn tra la mondo por preskaŭ ĉiu industrio.Ili kreas aferojn el plastoj, metaloj, aluminio, ligno kaj multaj aliaj malmolaj materialoj.La vorto "CNC" signifas Komputila Numera Kontrolo, sed hodiaŭ ĉiuj nomas ĝin CNC.Do, kiel vi difinas CNC-maŝinon?Ĉiuj aŭtomatigitaj movadaj maŝinoj havas tri ĉefajn komponantojn - komandan funkcion, veturadon/movadan sistemon kaj religsistemon.CNC-maŝinado estas la procezo uzi komputilan maŝinilon por produkti parton el solida materialo en malsama formo.

La CNC dependas de ciferecaj instrukcioj kutime faritaj sur Komputila Helpita Fabrikado (CAM) aŭ Komputila Helpa Dezajno (CAD) programaro kiel SolidWorks aŭ MasterCAM.La programaro skribas G-kodon, kiun la regilo sur la CNC-maŝino povas legi.La komputila programo sur la regilo interpretas la dezajnon kaj movas tranĉilojn kaj/aŭ la laborpecon sur multoblaj aksoj por tranĉi la deziratan formon de la laborpeco.La aŭtomatigita tranĉa procezo estas multe pli rapida kaj preciza ol mana movado de iloj kaj laborpecoj, kiu estas farita per leviloj kaj ilaroj sur pli malnovaj ekipaĵoj.Nuntempaj CNC-maŝinoj tenas plurajn ilojn kaj faras multajn specojn de tranĉoj.La nombro da ebenoj de movado (aksoj) kaj la nombro kaj specoj de iloj kiujn la maŝino povas aliri aŭtomate dum la maŝinprilabora procezo determinas kiom kompleksa laborpeco CNC povas fari.

Kiel Uzi CNCan Maŝinon?
CNC-maŝinistoj devas akiri kapablojn en kaj programado kaj metalprilaborado por plene uzi la potencon de CNC-maŝino.Teknikaj komercaj lernejoj kaj metilernadprogramoj ofte komencas studentojn sur manaj torniloj por kompreni kiel tranĉi metalon.La maŝinisto devus povi antaŭvidi ĉiujn tri dimensiojn.Hodiaŭ programaro faciligas ol iam fari kompleksajn partojn, ĉar la partformo povas esti desegnita virtuale kaj tiam ilovojoj povas esti proponitaj per programaro por fari tiujn partojn.

Speco de Programaro Ofte Uzita en la CNC-Maŝinprocezo
Komputila Desegnaĵo (CAD)
CAD-programaro estas la deirpunkto por plej multaj CNC-projektoj.Estas multaj malsamaj CAD-programaraj pakoj, sed ĉiuj estas uzataj por krei dezajnojn.Popularaj CAD-programoj inkluzivas AutoCAD, SolidWorks kaj Rhino3D.Ekzistas ankaŭ nub-bazitaj CAD-solvoj, kaj iuj ofertas CAM-kapablojn aŭ integriĝas kun CAM-programaro pli bone ol aliaj.

Komputila Helpita Produktado (CAM)
CNC-maŝinoj ofte uzas programojn kreitajn per CAM-softvaro.CAM permesas al uzantoj starigi "labor-arbon" por organizi laborfluon, agordi ilajn vojojn kaj ruli tranĉajn simuladojn antaŭ ol la maŝino faras ajnan veran tranĉon.Ofte CAM-programoj funkcias kiel aldonaĵoj al CAD-programaro kaj generas g-kodon, kiu diras al la CNC-iloj kaj movantaj partojn, kien iri.Sorĉistoj en CAM-programaro faciligas ol iam ajn programi CNC-maŝinon.Populara CAM-programaro inkluzivas Mastercam, Edgecam, OneCNC, HSMWorks kaj Solidcam.Mastercam kaj Edgecam respondecas pri preskaŭ 50% de la altnivela CAM-merkata kotizo laŭ raporto de 2015.

Kio estas Distribuita Numera Kontrolo?
Rekta Nombra Kontrolo kiu iĝis Distribuita Nombra Kontrolo (DNC)
Rektaj Nombraj Kontroloj estis uzataj por administri NC-programojn kaj maŝinajn parametrojn.Ĝi permesis al programoj moviĝi tra reto de centra komputilo al surŝipaj komputiloj konataj kiel maŝinkontrolunuoj (MCU).Origine nomita "Rekta Numera Kontrolo", ĝi preteriris la bezonon de paperbendo, sed kiam la komputilo malfunkciiĝis, ĉiuj ĝiaj maŝinoj malfunkciigis.

Distribuita Nombra Kontrolo uzas reton de komputiloj por kunordigi la operacion de multoblaj maŝinoj per nutrado de programo al la CNC.La CNC-memoro tenas la programon kaj la funkciigisto povas kolekti, redakti kaj resendi la programon.

Modernaj DNC-programoj povas fari la jenon:
● Redaktado - Povas ruli unu NC-programon dum aliaj estas redaktataj.
● Komparu - Komparu originalajn kaj redaktitajn NC-programojn flanko-ĉe-flanke kaj vidu la redaktojn.
● Rekomenci - Kiam ilo rompas la programo povas esti haltita kaj rekomencas kie ĝi ĉesis.
● Spurado de laborpostenoj - Operaciistoj povas horloĝi en laborpostenoj kaj spuri aranĝon kaj rultempon, ekzemple.
● Montrante desegnaĵojn - Montru fotojn, CAD-desegnojn de iloj, fiksaĵoj kaj finaĵoj.
● Altnivelaj ekranaj interfacoj - Unutuŝa maŝinado.
● Altnivela datumbaza administrado - Organizas kaj konservas datumojn kie ĝi povas esti facile prenita.

Produktado-Kolekto de Datumoj (MDC)
MDC-softvaro povas inkludi ĉiujn funkciojn de DNC-softvaro kaj plie kolekti pliajn datenojn kaj analizi ĝin por totala ekipaĵefikeco (OEE).La Totala Ekipaĵa Efikeco dependas de la sekvanta: Kvalito - la nombro da produktoj kiuj kontentigas kvalitajn normojn el ĉiuj produktoj produktitaj Havebleco - procento de la planita tempo, kiam precizigita ekipaĵo funkcias aŭ produktas partojn. Efikeco - reala kuranta rapideco kompare kun planita aŭ ideala funkciado. indico de la ekipaĵo.

OEE = Kvalito x Disponebleco x Efikeco
OEE estas esenca agado-metriko (KPI) por multaj maŝinbutikoj.

Maŝinaj Monitoraj Solvoj
Maŝina monitora programaro povas esti konstruita en DNC aŭ MDC-programaro aŭ aĉetita aparte.Kun maŝinaj monitoradsolvoj, maŝinaj datumoj kiel aranĝo, rultempo kaj malfunkcio estas aŭtomate kolektitaj kaj kombinitaj kun homaj datumoj kiel raciaj kodoj por provizi kaj historian kaj realtempan komprenon pri kiel funkcias laboroj.Modernaj CNC-maŝinoj kolektas tiom multe kiel 200 specojn de datumoj, kaj maŝina monitora programaro povas igi tiujn datumojn utilaj al ĉiuj de la butikplanko ĝis la supra etaĝo.Firmaoj kiel Memex ofertas programaron (Tempus) kiu prenas datumojn de ia CNC-maŝino kaj metas en normigitan datumbazan formaton, kiu povas esti montrita en signifaj leteroj kaj grafikaĵoj.Datuma normo uzata de plej multaj maŝinaj monitoraj solvoj, kiuj gajnis terenon en Usono, nomiĝas MTConnect.Hodiaŭ multaj novaj CNC-maŝinoj estas ekipitaj por provizi datumojn en ĉi tiu formato.Pli malnovaj maŝinoj ankoraŭ povas provizi valorajn informojn per adaptiloj.Maŝina monitorado por CNC-maŝinoj fariĝis ĝenerala nur en la lastaj kelkaj jaroj, kaj novaj programaj solvoj ĉiam disvolviĝas.

Kio estas la Malsamaj Tipoj de CNC-Maŝinoj?
Estas sennombraj malsamaj specoj de CNC-maŝinoj hodiaŭ.CNC-maŝinoj estas maŝiniloj kiuj tranĉas aŭ movas materialon kiel programite sur la regilo, kiel priskribite supre.La speco de tranĉado povas varii de plasmotondado al laserotranĉado, muelado, vojigo kaj torniloj.CNC-maŝinoj eĉ povas preni kaj movi erojn sur muntoĉeno.

Malsupre estas bazaj specoj de CNC-maŝinoj:
Torniloj:Ĉi tiu speco de CNC turnas la laborpecon kaj movas la tranĉilon al la laborpeco.Baza tornilo estas 2-akso, sed multaj pli da aksoj povas esti aldonitaj por pliigi la kompleksecon de ebla tranĉo.La materialo turniĝas sur spindelo kaj estas premata kontraŭ muelita aŭ ĉizita ilo, kiu faras la deziratan formon.Torniloj estas uzataj por fari simetriajn objektojn kiel sferojn, konusojn aŭ cilindrojn.Multaj CNC-maŝinoj estas multfunkciaj kaj kombinas ĉiujn specojn de tranĉado.

Enkursigiloj:CNC-enkursigiloj estas kutime uzataj por tranĉi grandajn dimensiojn en ligno, metalo, folioj kaj plastoj.Normaj enkursigiloj funkcias per 3-aksa koordinato, do ili povas tranĉi en tri dimensioj.Tamen, vi ankaŭ povas aĉeti 4,5 kaj 6-aksajn maŝinojn por prototipaj modeloj kaj kompleksaj formoj.

Muelado:Manaj frezmaŝinoj uzas manradojn kaj plumboŝraŭbojn por artiki tranĉilon sur laborpecon.En CNC-muelejo, la CNC movas altprecizajn pilkŝraŭbojn al la precizaj koordinatoj programitaj anstataŭe.Frezantaj CNC-maŝinoj venas en ampleksa aro de grandecoj kaj tipoj kaj povas funkcii sur pluraj aksoj.

Plasmaj tranĉiloj:La plasma tranĉilo CNC uzas potencan laseron por tranĉi.Plej multaj plasmotranĉiloj tranĉas programitajn formojn el tuko aŭ telero.

3D Printilo:3D presilo uzas la programon por diri al ĝi kie kuŝi malgrandajn pecetojn da materialo por konstrui la deziratan formon.3D partoj estas konstruitaj tavolo post tavolo per lasero por solidigi la likvaĵon aŭ potencon kiam la tavoloj kreskas.

Elektu kaj Metu Maŝinon:CNC "elektu kaj metu" maŝino funkcias simile al CNC-enkursigilo, sed anstataŭ tranĉi materialon, la maŝino havas multajn malgrandajn ajutojn, kiuj prenas komponantojn uzante vakuon, movas ilin al la dezirata loko kaj demetas ilin.Ĉi tiuj estas uzataj por fari tablojn, komputilajn bazplatojn kaj aliajn elektrajn muntadojn (interalie.)

CNC-Maŝinoj povas fari multajn aferojn.Hodiaŭ komputila teknologio povas esti surmetita preskaŭ maŝino imagebla.La CNC anstataŭigas la homan interfacon necesan por movi maŝinpartojn por akiri la deziratan rezulton.Hodiaŭaj CNC-oj kapablas komenci per kruda materialo, kiel ŝtalo bloko, kaj fari tre kompleksan parton kun precizaj toleremoj kaj mirinda ripeteblo.

Kunmeti ĉion: Kiel CNC-Maŝinbutikoj Faras Partojn
Funkciigi CNC implikas kaj la komputilon (regilo) kaj fizikan aranĝon.Tipa maŝinbutiko procezo aspektas jene:

Dezajno-inĝeniero kreas la dezajnon en la CAD-programo kaj sendas ĝin al CNC-programisto.La programisto malfermas la dosieron en la programo CAM por decidi pri la bezonataj iloj kaj krei la NC-programon por la CNC.Li aŭ ŝi sendas la NC-programon al la CNC-maŝino kaj disponigas liston de la ĝusta ilara aranĝo al funkciigisto.Aranĝfunkciigisto ŝarĝas la ilojn kiel direktite kaj ŝarĝas la krudaĵon (aŭ laborpecon).Li aŭ ŝi tiam prizorgas specimenajn pecojn kaj mezuras ilin per kvalitaj iloj por kontroli, ke la CNC-maŝino faras partojn laŭ specifo.Tipe, la instalinstruisto provizas unuan artikolon al la kvalita fako, kiu kontrolas ĉiujn dimensiojn kaj subskribas la aranĝon.La CNC-maŝino aŭ rilataj maŝinoj estas ŝarĝitaj per sufiĉe da kruda materialo por fari la deziratan nombron da pecoj, kaj maŝinisto staras por certigi, ke la maŝino daŭre funkcias, farante partojn laŭ specifo.kaj havas krudmaterialon.Depende de la laboro, estas ofte eble funkciigi CNC-maŝinojn "malŝalti" sen ĉeestanta funkciigisto.La finitaj partoj aŭtomate translokiĝas en difinitan areon.

Nuntempaj fabrikistoj povas aŭtomatigi preskaŭ ajnan procezon donitaj sufiĉe da tempo, rimedoj kaj imago.Kruda materialo povas eniri maŝinon kaj finitaj partoj povas eliri pakitaj pretaj.Fabrikistoj dependas de vasta gamo de CNC-maŝinoj por fari aferojn rapide, precize kaj kostefike.