tomie van een CNC-machine

CNC-machine anatomie uitgelegd

Machinisten en supervisors op de productievloer houden van CNC-machines. Eén CNC-machine kan tussen de drie en een dozijn werkstations in een productielijn vervangen. De tijd, het geld, de verbeterde output, het aantal en de kwaliteit zorgen ervoor dat een CNC-machine de dromen van elke fabrikant laat uitkomen. Dus wat is een CNC-machine, wat doet hij en hoe krijgt hij zulke geweldige resultaten?

21e-eeuwse technologie gebouwd op 16e-eeuwse ideeën

Eeuwen geleden bedachten ambachtslieden een manier om hun handgemaakte meubels, gereedschappen, gebruiksvoorwerpen en andere veelgebruikte werktuigen gemakkelijker te bouwen en uniformer te maken als ze eenmaal voltooid waren. Ze maakten "mallen" die het werkmateriaal op zijn plaats hielden terwijl de vakman zijn taken uitvoerde. Draaibanken, boren en primitieve bovenfrezen bleken keer op keer consistente afmetingen en werkstukken van betere kwaliteit. In de loop van de tijd kwamen technologie en kracht in beeld en ontstond de evolutie van moderne CNC-machines. Bekijk ons ​​vorige artikel voor een meer diepgaande blik op de geschiedenis van CNC-machines.

Definitie van CNC

De term "CNC" is een acroniem voor "Computer Numeric Control". Computers stonden nog in de kinderschoenen toen een ingenieur van het MIT in het begin van de jaren vijftig de eerste machine uitvond die werd bestuurd door computersignalen. Dat prototype CNC-machine werd snel aangepast aan draaibanken, boren, routers en andere machinewerkplaatsen met één functie om uniform gemaakte werkstukken te produceren zonder menselijke controle. Naarmate computers geavanceerder werden, deden ook de programma's die de productiemachines aanstuurden dat. Met de komst van Computer-aided Design (CAD) en Computer-aided Manufacturing (CAM) programma's, maakte de technologie achter CNC-machines een enorme sprong voorwaarts.

As per as:hoe de CNC-mogelijkheden zijn gegroeid

Elke richting waarin een gereedschap over een werkstuk beweegt, wordt een "as" genoemd. Elke asrichting krijgt een letteraanduiding. Een gereedschap dat van de voorkant van het werkgebied naar de achterkant beweegt, wordt de "X-as" genoemd. Zijwaartse beweging is de "Y-as". Bewegingen op en neer worden de "Z-as" genoemd. De eerste moderne CNC-machines werkten met deze drie-assige richtingen door een computer op te nemen die de beweging van de bewerkingsmachine over een werkstuk bestuurt.

Tot een paar jaar geleden was een drieassige CNC-machine alles wat beschikbaar was totdat vier- en vijfassige machines werden ontwikkeld. Plots waren de CNC-mogelijkheden vertienvoudigd. Machinale bewerkingen waren niet langer beperkt tot het werken aan de buitenoppervlakken van een werkstuk. In de 21e eeuw kan een CNC-machine werk in een werkstuk uitvoeren.

Anatomie van een CNC-machine:welke onderdelen hebben ze?

De onderdelen die nodig zijn voor CNC-machinebewerkingen zijn een mix van oude terminologie die wordt gebruikt naast moderne techno-spraak. Een CNC-machine heeft specifieke kenmerken waardoor deze als een enkele eenheid functioneert, waaronder:

Aandrijfsysteem

Elke CNC-machine heeft motoren, aandrijfriemen, pneumatische armen en andere apparaten die worden gebruikt om de gereedschappen aan te drijven, ze naar de exacte locatie te lokaliseren waar de bewerking moet worden uitgevoerd, de gereedschappen over de werkoppervlakken te transporteren en het gereedschap terug te brengen naar de gereedschapsbak voordat de volgende tool wordt aan het werk gezet.

Spil

De plaats waar een gereedschap is bevestigd aan de werkende aandrijving die het gereedschap draait, wordt de "spil" genoemd. Niet precies dezelfde spindel die uw grootvader in vroeger jaren kende, maar de naam is gebleven als het stroomaansluitingspunt van het gereedschap. Het werk dat een machinist ooit had om elk gereedschap aan de spil te koppelen en los te koppelen, is geautomatiseerd, waardoor er geen arbeider meer nodig is en de productiviteit en veiligheid toenemen.

Bed

Het "bed" is de drager waaraan een werkstuk is bevestigd en dat het werkstuk op een nauwkeurige manier lokaliseert om de bewerking te laten plaatsvinden. Een werkstuk wordt aan het bed bevestigd zodat het niet beweegt tijdens het bewerken.

CAD

Het "Onderdeelprogramma", de computercoderingstaal die de machine vertelt welk gereedschap te gebruiken en hoe het te gebruiken, is het resultaat van het Computer-aided Design (CAD)-programma dat het werkstuk op een computer bouwt. De specificaties en metingen van het CAD-ontwerp vertellen de CNC-machine waar en hoe zijn functies moeten worden uitgevoerd.

Programma-invoer

De instructies die de functies van een CNC-machine besturen, zijn een computerprogramma dat wordt ingevoerd in de Machine Control Unit (MCU) van de CNC. Het programma bepaalt welke gereedschappen de functies uitvoeren die nodig zijn om het gespecificeerde productieonderdeel te produceren.

Machinebesturingseenheid

Het brein dat de computeropdrachten interpreteert en die opdrachten omzet in specifieke machinefuncties, wordt de Machine Control Unit of MCU genoemd. De invoerontwerpen in combinatie met het onderdeelprogramma worden de aanwijzingen van de CNC-machine voor het gebruik van het juiste gereedschap om de gewenste sneden op het werkstuk te realiseren.

CNC-technologie wordt voortdurend verbeterd

Naarmate er meer en meer aandacht wordt besteed aan de mogelijkheden van CNC-bewerking in productieomgevingen, wordt een grotere hoeveelheid productiviteit en verfijning opgenomen in machinefuncties. De mogelijkheid om binnen en buiten een werkstuk in elke richting en met elk gereedschapsonderdeel te bewegen, heeft CNC-technologie tot de focus van veel CNC-fabrikanten gemaakt.

Hout, kunststof, metaal en nieuwe composietmaterialen kunnen in elk ontwerp worden geconfigureerd. Net als moderne 3D-printers, maken de geavanceerde functies van CNC-machines wat ooit als onmogelijk werd beschouwd om te produceren, werkelijkheid. Weet u niet zeker of u een CNC-machine of een 3D-printer nodig heeft om een ​​project te voltooien? Bekijk dit artikel waarin 3D-printers worden vergeleken met CNC-machines!