CNC-Machines Uitgelegd: Hoe Ze Werken, Typen, Voordelen & Toepassingen – PDF Gids

Vandaag bij The Mechanical Post leren we wat een CNC is? de constructie, werking, typen, voordelen, beperkingen en toepassingen.

U kunt de PDF downloaden en printen door te klikken op de knop aan het einde van het artikel.

Wat is een CNC?

De volledige vorm van CNC-machine is Computer Numerieke Controle. Een CNC-machine is een computergecontroleerde machine gebruikt voor het uitvoeren van verschillende functies automatisch die ooit op conventionele machines gedaan werden zoals boren, frezen, draaien, etc., met behulp van een computer. De CNC-machine kan gezegd worden een robot te zijn die handelt volgens het programma. De CNC-machine wordt geprogrammeerd of gecontroleerd door een computer en heeft een wijd bereik aan toepassingen inclusief industriële automatisering. De CNC-machine voert de vereiste taak uit zoals gespecificeerd door de numerieke code die in de machine wordt ingevoerd. Deze codes zijn de set commando's waarmee de operator de machine kan instrueren welke functie uitgevoerd moet worden. Deze codes heten G-codes en M-codes. Elke code heeft een specifieke functie.

CNC-bewerking

CNC-bewerking kan gedefinieerd worden als, "Het productieproces waarin een computercode de machine opdracht geeft om verschillende bewerkingsprocessen op het werkstuk uit te voeren."

De CNC-machine is in staat om in 3 assen tegelijkertijd te bewerken. Sommige geavanceerde CNC-machines zijn in staat om in 5 assen tegelijkertijd te bewerken.

Basiscomponenten van CNC-machine

De basisstructuur of componenten van een CNC-machine zijn:

• Invoertoestel
• Machine Control Unit (MCU)
• Machinegereedschap
• Aandrijfmechanisme
• Display unit

Invoertoestel

Invoertoestellen zijn die apparaten die gebruikt worden om het programma in de machine in te voeren. Oudere CNC's gebruikten perforatenten of magnetische banden voor programmainvoer, echter, deze zijn vervangen door digitale CNC-controllers.

TedColes, Public domain, via Wikimedia Commons

Machine Control Unit (MCU)

De machine control unit is de hersenen van het systeem die invoer ontvangt, verwerkt, en het programma dienovereenkomstig uitvoert. De MCU is in staat om de gereedschapsbeweging te controleren, het aandrijvingssysteem te controleren, de verschillende functies AAN/UIT te zetten zoals spindel AAN/UIT, koelvloeistof AAN/UIT, etc. Bijv: als de operator heeft gespecificeerd dat de koelvloeistof na voltooiing van een bepaald proces uitgezet moet worden, stuurt de MCU dan signalen om de koelvloeistof uit te zetten.

Machinegereedschap

Het machinegereedschap is een van de basisonderdelen van de CNC-machine. Het is het component dat de operaties uitvoert om het grondstof om te zetten in het eindproduct. Het machinegereedschap wordt gecontroleerd door de MCU. Het machinegereedschap beweegt vooruit, omhoog, omlaag, etc.; dus het verwijdert het materiaal van het werkstuk beetje bij beetje. Hoeveel de spindelsnelheid moet zijn, wanneer de koelvloeistof AAN/UIT moet, hoe hoog de voersnelheid moet zijn? al deze parameters worden gespecificeerd door de operator in de vorm van code en dus werkt het machinegereedschap dienovereenkomstig.

Aandrijfmechanisme

Het aandrijfmechanisme bestaat uit een aandrijfmotor en balspindelvoering met een terugkoppelmechanisme. De MCU geeft signalen aan de motor om te draaien, wat op zijn beurt de balspindel doet draaien die verbonden is met de aandrijfmotor. De tafelschuif waarop het werkstuk voor bewerking geplaatst wordt, is gemonteerd op de spindel. Dus als de spindel draait, beweegt de tafelschuif heen en weer dienovereenkomstig. Een terugkoppelmechanisme wordt aan het einde van de spindel geplaatst om de MCU te signaleren over de veranderingen. Dit stelt hogere nauwkeurigheid in de tafelschuifbeweging in.

Display unit

Het is een monitor die de invoer, uitvoer, en andere nuttige systeeminformatie en instellingen weergeeft.

Werking van CNC-machine

De volgende zijn de stappen over hoe een CNC-machine werkt:

• De operator voert de G-codes en M-codes in de CNC-controller in en start het proces.
• Dit programma wordt dan verwerkt door de Machine Control Unit.
• De MCU geeft dan aan het machinegereedschap en aandrijfmechanisme om posities in te nemen.
• Dan wordt het werkstuk bewerkt volgens het programma dat erin ingevoerd is.
• Het terugkoppelsysteem geeft feedback aan de MCU.
• De MCU schakelt ook de verschillende componenten AAN/UIT volgens het programma.
• De MCU stuurt ook de uitvoer of feedback naar de operator via de display.

U kunt ook graag lezen:

• Wat is GMAW? gedetailleerde uitleg
• Walzenproces – werking, toepassing en voordelen
• Wat is uitpersen? werking, typen, voordelen en beperkingen

Typen CNC-machines

De verschillende typen CNC-machines zijn:

• CNC Freesmachine
• CNC Draaibank
• CNC Router
• CNC Plasma Snijder
• CNC Elektrische Ontladingsmachines
• CNC Laser Snijmachine

CNC Freesmachine

De CNC freesmachine is vergelijkbaar met de conventionele freesmachine, echter, het is automatisch en nauwkeuriger dan de conventionele freesmachine.

HafeezJD, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

De CNC freesmachine is in staat om alle operaties uit te voeren die een freesmachine uitvoert. Een CNC freesmachine inneemt veel vloerruimte en is duur.

CNC Draaibank

Een CNC draaibank kan gezegd worden een automatische draaibank te zijn. De CNC draaibank kan draaien, kegeldraaien, boren, groeven, knurlen en bijna alle operaties die op een draaibank uitgevoerd kunnen worden.

Mike Zielinski, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

CNC Router

De CNC router is een upgrade van de handrouter. Het is in staat om materialen te snijden zoals staal, aluminium, schuim, kunststoffen, messing, etc. De meeste routers kunnen in 3 assen bewerken (X, Y, Z). Er zijn ook 4, 5 en 6 assen CNC Routers beschikbaar op de markt.

Rickwashburn1, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

CNC Plasma Snijder

De CNC plasma snijder gebruikt een plasmabrenner om metalen te snijden door ze te smelten. Het wordt meestal gebruikt om metalen platen te snijden. Het kan gemakkelijk zware metalen als staal snijden. Deze machines zijn vergelijkbaar met CNC Routers, maar ze zijn beperkt tot 2 assen.

Zgyricky, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

CNC Elektrische ontladingsmachine

Deze machine gebruikt elektrische vonken om het metaal te smelten en dus te bewerken. Het gereedschap is in dit geval een elektrode. Er is een opening tussen het gereedschap en het werkstuk. Een dielectrische vloeistof wordt continu door de opening geleid. Het hele proces is computergecontroleerd.

CNC Laser Snijmachine

De CNC laser snijmachine is vergelijkbaar met de CNC plasma, behalve dat in plaats van plasma een laserbundel gebruikt wordt om het werkstuk te snijden. Ze worden doorgaans gebruikt voor het snijden van metalen, hout, en kunststof.

S zillayali, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons

De CNC laser biedt enige flexibiliteit, aangezien de intensiteit van de laser aangepast kan worden volgens het materiaal van het werkstuk dat gesneden wordt.

Voordelen van CNC-machines

De voordelen van het gebruik van een CNC-machine zijn:

• De nauwkeurigheid van het bewerken van het werkstuk is erg hoog.
• CNC's kunnen gebruikt worden om componenten met strakkere toleranties te produceren.
• De productiesnelheid is hoog door minder wachttijd en verminderde fouten.
• Menselijke fouten worden in grote mate verminderd.
• De tijd die nodig is om het bewerkingsproces te voltooien is relatief minder.
• Deze machines zijn zeer betrouwbaar door hoge nauwkeurigheid.
• Verhoogde productiviteit.
• Het beste geschikt voor grootschalige productie.
• Het programma kan opgeslagen worden en later uitgevoerd worden.
• Het kan 24 uur per dag gebruikt worden met zeer weinig downtime.
• Complexe ontwerpen kunnen in minimum tijd met hoge nauwkeurigheid geproduceerd worden.

Beperkingen van CNC-machines

• De grootste beperkende factor voor CNC-machines is dat ze erg duur zijn.
• Deze machines zijn complex in opbouw.
• Ze vereisen een aanzienlijke vloerruimte.
• Besturingssystemen in CNC zijn duur.
• Vanwege de complexe constructie van CNC's, is hun onderhoudskost hoog.

Toepassingen van CNC-machine

De volgende zijn de toepassingen van CNC-machines:

• Ze worden gebruikt voor het produceren van assen, tandwielen, vierkante werkstukken, ronde werkstukken, rechthoekige werkstukken, gedraaide werkstukken, getapte werkstukken, kegelvormige werkstukken, gefreeste werkstukken, gaten boren, groeven maken, etc.
• Ze worden gebruikt in fabricage-industrieën voor het snijden van metalen platen.
• CNC-machines worden ook wijd gebruikt in de houtindustrie.
• CNC-machines worden ook gebruikt om in het werkstuk te graveren.

Als u geïnteresseerd bent in CNC-machines en meer diepgang wilt leren over de werking, G-codes, M-codes, etc. bekijk het hier (*niet gesponsord): Titans of CNC

Dat was een overzicht van de CNC-machine. Als u deze post leuk vindt of suggesties heeft, laat het ons weten in de reacties, we horen graag van u.

Ook overweeg te abonneren door op de abonneerknop te klikken en nooit een post van ons te missen!

We zijn er binnenkort weer met een ander interessant artikel, tot dan blijf leren en lees The Mechanical Post!