CNC-bewerking 101:Kernbewerkingen van het freescentrum beheersen

Precisiebewerking, met name CNC (computer numerieke besturing) verspanen is van cruciaal belang in de huidige economie, vooral voor industrieën die onderdelen nodig hebben met een ongeëvenaarde nauwkeurigheid en complexiteit.

Welke industrieën ? Lucht- en ruimtevaart, automobielsector, medische sector, defensie, industriële machines, elektronica en nog veel meer. Bedrijven in deze sectoren vertrouwen op CNC-bewerking vanwege het vermogen om op betrouwbare en efficiënte wijze componenten met hoge precisie te produceren, wat cruciaal is voor hun gespecialiseerde toepassingen .

CNC-machines voeren ongelooflijke taken uit die op efficiënte wijze ingewikkelde componenten produceren en traditionele bewerkingsmethoden overtreffen in zowel precisie als kosteneffectiviteit. In dit artikel bekijken we op hoog niveau bij CNC-machineonderdelen en -functies. De links die u ziet, geven meer details over dat onderwerp.

Wat is een CNC-machine?

Een CNC-machine maakt gebruik van computerprogrammering om de gereedschapsfuncties en -bewegingen van een machine te sturen. Deze programma's, vooraf geschreven of automatisch gegenereerd, bevatten gecodeerde geprogrammeerde instructies (lees hier meer over G-Code en M-Code) die de CNC-machine volgt om de juiste bewerkingen voor de productie van onderdelen uit te voeren.

De computer beweegt het gereedschap of het werkstuk en regelt de voedingssnelheid, snedediepte, snelheid en koelmiddelstroom. Terwijl de machine werkt, verwijdert deze precies materiaal laag voor laag om het werkstuk vorm te geven. CNC-machines kunnen op verschillende materialen werken , inclusief metalen, kunststoffen, hout en composieten.

Er zijn veel verschillende soorten CNC-machines, die elk verschillende functies uitvoeren. Standaard CNC-bewerkingsprocessen omvatten deze bewerkingstechnieken:

• Frezen — Een draaiend snijgereedschap maakt contact met een vast werkstuk
• Draaien — Het werkstuk ronddraaien terwijl een snijgereedschap het vormt; meestal gedaan met draaibanken
• Boren — Een roterend snijgereedschap snijdt gaten in een werkstuk
• Saai — Het creëren van een nauwkeurige interne holte in een werkstuk door materiaalverwijdering
• Brootsen — Sequentiële materiaalverwijdering met ondiepe snijbewegingen
• Zagen — Een werkstuk zagen met de heen-en-weerbeweging van een zaagblad

Hoewel de soorten CNC-machines nogal variëren, ongeacht de taak, blinkt een CNC-machine duidelijk uit op twee manieren:herhaalbaarheid (het vermogen om tienduizenden identieke onderdelen te maken) en precisie (slagpositietoleranties van +/- .001” of strakker).

Wat zijn de onderdelen van een CNC-machine?

Bed :Het bed is doorgaans gemaakt van gietijzer voor verbeterde duurzaamheid en sterkte en vormt de basis van de machine, die alle componenten ondersteunt.

Spil: In de bewerkingsruimte bevindt zich de elektrisch aangedreven spil roteert gereedschappen die de onderdelen snijden en vormen. De binnenkant van de spil is taps toelopend, passend bij de taps toelopende hoek van de gereedschapshouder, om het oppervlaktecontact dat nodig is om het gereedschap tijdens het snijden op zijn plaats te houden te maximaliseren. Een trekstang binnenin de spil grijpt en trekt aan de vasthoudknop op de gereedschapshouder om het gereedschap in de spil vast te zetten. De spil op een horizontale machine houdt het gereedschap horizontaal vast, en een verticale machine houdt het verticaal vast, vandaar de naam voor elk.

Pallet: De pallet op een horizontale frees wordt gebruikt om de bewerkingsbevestigingen voor bepaalde onderdelen te monteren om onderdelen vast te houden die worden bewerkt. Programma Houd het onderdeel stevig vast op een exacte locatie en positie. De pallets zijn voorzien van uitlijnblokken aan twee zijden die worden gebruikt om het armatuur op een locatie te plaatsen voordat het op zijn plaats wordt vastgeschroefd. Een horizontaal bewerkingscentrum beschikt over twee pallets . De operator kan onderdelen op de pallet in het laadstation verwerken, terwijl de tweede pallet zich in het bewerkingsstation bevindt en de onderdelen worden bewerkt.

Configuratiescherm :Het bedieningspaneel omvat het invoerapparaat, het beeldscherm, het toetsenbord en de bedieningsknoppen. Meestal gemonteerd op een uitschuifbare arm voor gemakkelijke positionering, speelt het een cruciale rol bij het invoeren van programmeerinstructies in de machine, als aanvulling op de functies van de machinebesturing.

Weergave :Dit scherm varieert in grootte en resolutie en toont essentiële informatie voor interactie met de operator:G-code, instellingen en de bedrijfsstatus van de machine. Door programma's, instructies en realtime machinestatus te presenteren, zorgt deze unit voor effectief beheer en controle van de CNC-machine.

Machinebesturing :De MCU interpreteert G-code en voert bewerkingen uit zoals taakinitiatie, spilsnelheid, gereedschapswisselingen en voedingssnelheidbeheer. Het vertaalt G-code in instructies voor gereedschapsbestuurders, coördineert servomotorbewegingen over de assen en waarborgt de nauwkeurigheid van het gereedschap met feedbacksensoren. 

Waycovers: De uitzettende en inzakkende metalen platen die het mechanisme voor het verplaatsen van de spil of werktafel bedekken, worden wegafdekkingen genoemd. Hun doel is om spanen en andere verontreinigingen uit de precisiemachineonderdelen te houden die gemakkelijk kunnen worden beschadigd als ze niet goed worden gesmeerd en schoon worden gehouden. Het bedekt de wegen en kogelomloopspindels.

Waylube-systeem: Het waylube-systeem smeert de wegen dat de bewegende tafel erop schuift en de kogelomloopspindel die deze beweegt.

Spaantransportband: Terwijl een onderdeel wordt bewerkt, ontstaan er metaalspanen, die zich kunnen ophopen en de beweging van het gereedschap, de machine of het onderdeel kunnen belemmeren en/of ervoor kunnen zorgen dat de koelvloeistof zich ophoopt. De spanentransporteur is een mechanisme om spanen uit de bewerkingsruimte te verwijderen en scheid ze van het koelmiddel om een goede koelmiddelstroom te garanderen, wat cruciaal is voor een succesvolle bewerking. Het stuurt de spanen naar een afvalcontainer en laat de schone koelvloeistof terugstromen in de koelvloeistoftank.

Koelsysteem: Om de bewerkingskwaliteit te verbeteren, gebruikt een CNC-machine koelvloeistof voor tal van doeleinden, elk met een aparte koelvloeistofpomp. Een tuinslangsproeier besproeit de bewerking met koelvloeistof, waardoor een grondige spindelgereedschapskoeling wordt gewaarborgd tijdens het chips wassen in de spaantransportband, en deze leidt een stroom naar gereedschappen voor smering .

Hydraulisch systeem :Hydraulische pompen leveren hogedrukolie om de pallet op te tillen, vast te klemmen, de trekstang te bedienen en een onderdeelhouder vast te klemmen. Voor elke taak zijn er aparte pompen, één voor de machine en één voor het armatuur. De onderstaande pomp is voor machinefuncties , met een kijkglas op het reservoir dat het huidige niveau van de hydraulische olie aangeeft.

Werktuigmachines :Werktuigmachines voeren taken uit op werkstukken, meestal snijden. Deze gereedschappen variëren per CNC-type (draaibanken, freesmachines, enz.), zoals hierboven vermeld. Er zitten meerdere snijgereedschappen in de machine; Gereedschapsriemen zijn gebruikelijk en er zijn opties om meer of minder gereedschap vast te houden. Gereedschappen worden automatisch gewisseld door een gereedschapswisselaar. Essentiële componenten zoals schuiftafels, spindels en hun aandrijvingen en motoren worden bestuurd via X-, Y- en Z-assen. Lees dit artikel voor meer informatie over hoe een CNC-machine werkt (inclusief 2-assige tot 5-assige machines).

Bedrijfssysteem :De beweging wordt gecontroleerd door elektrische aandrijvingen, servomotoren, kogelomloopspindels en lineaire geleidingen, waardoor exacte precisie wordt gegarandeerd. In een CNC-freesmachine beweegt de pallet horizontaal in de z-richting, en het snijgereedschap horizontaal en verticaal in de x- en y-richting.

Voetschakelaar of pedaal :CNC-operators gebruiken voetpedalen om de boorkop te openen en te sluiten, waardoor onderdelen gemakkelijk kunnen worden geladen en verwijderd.

Aanvullende CNC-machine-informatie die een beginner moet kennen

Bij CNC-bewerking van wereldklasse gaat het niet alleen om de onderdelen van de machine. CNC-machines hebben goed onderhoud nodig om ze efficiënt te laten werken. Bekijk hier enkele tips. Op dezelfde manier moeten CNC-snijgereedschappen volledig worden beheerd en beschikbaar zijn wanneer dat nodig is.

Zoals bij veel productiedisciplines geven sommige mythen mensen een verkeerde indruk over CNC-bewerking. In werkelijkheid zijn de werkomgevingen schoon, krijgt de veiligheid van werknemers prioriteit, worden nieuwe mensen verwelkomd en is CNC-bewerking een solide carrièrekeuze. .

CNC-machines maken gebruik van geavanceerde technologie om complexe onderdelen te bewerken, maar het is niet extreem moeilijk om te leren en te begrijpen. Veel middelbare scholieren en pas afgestudeerden zijn zelfs direct in een carrière in de CNC-bewerking gesprongen. Maar net als bij elk vak is ervaring van belang, en over het algemeen duurt het twee tot drie jaar machinaal bewerken om een bekwaam machinebestuurder te worden.

Tenslotte werken met een ervaren, betrouwbare CNC-machinewerkplaats is een must, ongeacht hun grootte. Deze hulpbron helpt u te bepalen of een hoogwaardige winkelrelatie het beste is voor uw productiebehoeften.

Nu u meer weet over CNC-machineonderdelen en -functies, kunt u onze bronnenpagina verkennen die is gericht op het delen van CNC-bewerkingsinformatie, verantwoordelijkheden van operators en branchetrends:CNC-bewerkingsgids . Klik hieronder voor directe toegang.

Over de auteur

Taylor fungeert als Employee Development Manager bij SMC, waar hij toezicht houdt op trainings- en veiligheidsinitiatieven. Met een praktische, praktijkgerichte aanpak stemt hij trainingsprogramma's af op individuen, zodat alle nieuwe medewerkers goed worden opgeleid voor hun rol. Taylor geeft ook leiding aan het veiligheidsteam van het bedrijf en pleit voor een veiligheidscultuur in de hele organisatie.