NC-bewerking Begrepen: Definitie, Proces en Belangrijkste Voordelen

Wat is NC-bewerking?

Numerieke besturing (ook computernumerieke besturing, en algemeen CNC genoemd) is de geautomatiseerde besturing van bewerkingsgereedschappen (zoals boormachines, draaibanken, freesmachines en 3D-printers) door middel van een computer.

Een CNC-machine verwerkt een stuk materiaal (metaal, kunststof, hout, keramiek of composiet) om aan specificaties te voldoen door een gecodeerde geprogrammeerde instructie te volgen, zonder dat een handmatige operator de bewerkingsoperatie direct bestuurt.

Een CNC-machine is een gemotoriseerd manoeuvreerbaar gereedschap en vaak een gemotoriseerd manoeuvreerbaar platform, die beide door een computer worden bestuurd, volgens specifieke invoerinstructies. Instructies worden aan een CNC-machine geleverd in de vorm van een sequentieel programma van machinebesturingsinstructies zoals G-code en M-code, en vervolgens uitgevoerd.

Het programma kan door een persoon geschreven worden of, veel vaker, gegenereerd door grafische computer-ondersteunde ontwerp (CAD) software en/of computer-ondersteunde fabricage (CAM) software. In het geval van 3D-printers wordt het te printen deel "gesneden", voordat de instructies (of het programma) worden gegenereerd. 3D-printers gebruiken ook G-code.

CNC is een enorme verbetering ten opzichte van niet-gecomputeriseerde bewerking die handmatig moet worden bestuurd (bijv. met behulp van apparaten zoals handwielen of hendels) of mechanisch bestuurd door voorgefabriceerde patroonwijzers (cams). In moderne CNC-systemen is het ontwerp van een mechanisch onderdeel en het productieprogrammatje hooggeautomatiseerd.

De mechanische afmetingen van het onderdeel worden gedefinieerd met CAD-software en vervolgens vertaald naar fabricage-instructies door CAM-software. De resulterende instructies worden (door "post-processor" software) getransformeerd in de specifieke commando's die nodig zijn voor een bepaalde machine om het onderdeel te produceren en worden vervolgens in de CNC-machine geladen.

Omdat elk specifiek onderdeel het gebruik van een aantal verschillende gereedschappen kan vereisen – boormachines, zagen, etc. – combineren moderne machines vaak meerdere gereedschappen in een enkele "cel". In andere installaties worden een aantal verschillende machines gebruikt met een externe controller en menselijke of robotische operators die het onderdeel van machine naar machine verplaatsen.

In beide gevallen is de reeks stappen die nodig is om elk onderdeel te produceren, hooggeautomatiseerd en levert een onderdeel op dat nauwkeurig overeenkomt met de oorspronkelijke CAD-tekening.

Wat is een NC-machine?

Numerieke besturing is gedefinieerd als de vorm van programmeerbare automatisering waarbij letters, cijfers en symbolen de operatie besturen. Deze instructie is ontworpen om een bepaalde taak uit te voeren. NC-machines hebben de mogelijkheid om het programma voor elke taak te wijzigen, d.w.z. wanneer de taak verandert, wordt de programmainstructie ook gewijzigd. Het is makkelijker om de programmainstructie te wijzigen dan de productieapparatuur te modificeren. Deze flexibiliteit verlaagt de totale productiekosten.

Types NC-systemen

De twee belangrijkste typen NC-systemen zijn:

1. Punt-naar-punt (PTP) systeem

PTP is een NC-systeem dat alleen de positie van de componenten bestuurt. In dit systeem wordt het pad van de componentbeweging ten opzichte van het werkstuk niet bestuurd. De verplaatsing tussen verschillende posities wordt uitgevoerd met de toelaatbare verplaatsingssnelheid voor de werktuigmachine en via de kortste weg.

2. Contouring systeem

Contouring NC-systemen zijn in staat om niet alleen de posities maar ook de componentbeweging te besturen, d.w.z. de reissnelheid en het geprogrammeerde pad tussen de gewenste posities.

Toepassingen van Numerieke Besturingstechnologie

Numerieke besturingstechnologie heeft toepassing in een brede verscheidenheid aan productieoperaties zoals metaalsnijden, automatisch tekenen, puntlassen, perswerken, montage, inspectie, etc. Echter, NC vindt zijn hoofdtoepassing in metaalbewerkingsoperaties. Het is gebouwd om vrijwel het hele metaalverwijderingsproces te doen. (Voorbeeld voor metaalbewerking: Draaien, zagen, slijpen, frezen, boren, uitboren).

De productietaken waar numerieke besturingmachines het meest geschikt voor zijn, zijn:

• NC-technologie is geschikt voor een reeks/serie van bewerkingsprocessen.
• Taakgeometrie is complex, duur. Fouten in het proces leiden tot hoge verliezen.
• Er worden technische ontwerpwijzigingen in de toekomst verwacht.
• Hoge metaalverwijdering is vereist.
• Het werkstuk vereist 100% inspectie.
• Er moeten nauwe toleranties op het werkstuk zijn.
• Wanneer veel operaties uitgevoerd moeten worden tijdens verwerking. Vaak in kleine series verwerkt.

Voordelen van NC-machine

• Grotere productieflexibiliteit. NC kan zich gemakkelijk aanpassen aan technische ontwerpwijzigingen en een verschuiving in het productieschema.
• Verkorte productieleidtijd. De taak kan gemakkelijk en snel opgezet worden met NC.
• Verkorting van onproductieve tijd. Bij complexe bewerkingen lijkt NC nuttig om onproductieve tijd te verminderen. Door snelle/automatische gereedschapswisseling, snelle opstelling en verminderde werkstukafhandelingstijd.
• Verminderde fixatie. De benodigde fixatie in NC-operaties is eenvoudiger en minder kostbaar omdat NC-band positioneert in plaats van jig en fixture.
• Verminderde voorraad. Dit is het resultaat van minder opstellingen en verkorte leidtijd.
• Verbeterde kwaliteitscontrole. Geen risico op menselijke fouten. Het produceert het onderdeel met hoge nauwkeurigheid. Het verlaagt ook de man-uren voor inspectie.
• Grotere operatorveiligheid.
• Vermindert schroot. De hoge nauwkeurigheid van de NC-machine helpt schrootmateriaal te verminderen.
• Verminderde vloerruimtevereiste. Omdat één NC een veelheid van operaties kan doen, vervangt het verschillende conventionele machines.

Nadelen van NC-machine

• Hoge investeringskosten en onderhoudskosten. Meest complexe en geavanceerde technologie kost meer dan de conventionele machine.
• Vereist geschoolde operator. Het vinden en trainen van NC-personeel moet overwogen worden.
• Slijtage en versletenheid van perforatielint en minder betrouwbare perforatielintcomponenten.
• Deelprogrammeerfout in perforatielint.
• Geen optimale voeding en snelheid. Conventionele NC-machines bieden geen optie om de snij snelheid en voeding tijdens de operatie te wijzigen.