18 Hoofdstuk 8:CNC

Eenheid 1:Inleiding tot CNC

Wat is CNC? CNC is een computer numerieke besturing. CNC is de automatisering van werktuigmachines die worden bediend door nauwkeurig geprogrammeerde opdrachten die worden gecodeerd en afgespeeld door een computer, in tegenstelling tot handmatige bediening via handwielen of hendels.

In moderne CNC-systemen is het end-to-end componentontwerp in hoge mate geautomatiseerd met behulp van Computer-Aided Design (CAD) en Computer-Aided Manufacturing (CAM)-programma's. De reeks stappen die nodig zijn om een ​​onderdeel te produceren is in hoge mate geautomatiseerd en levert een onderdeel op dat nauw aansluit bij het originele CAD-ontwerp.

In de CNC-machines wordt de rol van de operators geminimaliseerd. De operator hoeft alleen het instructieprogramma in de computer in te voeren, de benodigde gereedschappen in de machine te laden en de rest van het werk wordt automatisch door de computer gedaan. De computer stuurt de werktuigmachine om verschillende bewerkingen uit te voeren volgens het instructiesprogramma dat door de operator wordt gegeven.

De CNC-technologie kan worden toegepast op een breed scala aan bewerkingen, zoals tekenen, assemblage, inspectie, plaatbewerking, enz. Maar het wordt prominenter gebruikt voor verschillende metaalbewerkingsprocessen zoals draaien, boren, frezen, vormgeven, enz. Vanwege de CNC-technologie , kunnen alle machinale bewerkingen in een hoog tempo worden uitgevoerd, waardoor massaproductie behoorlijk goedkoper wordt.

Hoe het werkt

De CNC-machine bestaat uit de computer waarin het programma wordt ingevoerd voor het snijden van het metaal van de baan volgens de vereisten. Alle uit te voeren snijprocessen en alle uiteindelijke afmetingen worden via het programma in de computer ingevoerd. De computer weet dus wat er precies moet gebeuren en voert alle snijprocessen uit. CNC-machine werkt als de robot, die moet worden gevoed met het programma en het volgt al uw instructies.

U hoeft zich geen zorgen te maken over de nauwkeurigheid van het werk; alle CNC-machines zijn ontworpen om te voldoen aan zeer nauwkeurige nauwkeurigheid. Tegenwoordig is voor de meeste precisieklussen zelfs een CNC-machine verplicht. Als je klus geklaard is, hoef je hem niet eens te verwijderen, de machine doet dat voor je en hij pakt de volgende klus vanzelf op. Op deze manier kan uw machine de fabricage de hele dag door blijven doen zonder dat er veel toezicht nodig is, natuurlijk moet u hem in eerste instantie met het programma voeden en de benodigde grondstof leveren.

Sinds de vroegste dagen van productieproductie is er gezocht naar manieren om de maatnauwkeurigheid en de productiesnelheid te vergroten. Simpel gezegd, numerieke besturing is een methode voor het automatisch bedienen van een productiemachine op basis van een code van letters, cijfers en speciale tekens. Terwijl ze zich ontwikkelden, werd de toepassing van digitale computerbesturing van productieapparatuur gerealiseerd. Computers werden al snel gebruikt om werktuigmachines rechtstreeks aan te sturen. De geïntegreerde schakeling leidde tot kleine computers die werden gebruikt om individuele machines te besturen, en het tijdperk van de computer numerieke besturing (CNC) was geboren. Dit tijdperk van computernumerieke besturing is zo geavanceerd geworden dat het de voorkeursmethode is van bijna elke fase van

precisiefabricage, met name machinale bewerking. Precisie-dimensionale vereisten, de steunpilaar van de bewerkingsprocessen, zijn ideale kandidaten voor het gebruik van computerbesturingssystemen. Computernumerieke besturing verschijnt nu in veel andere soorten fabricageprocessen. Een duidelijk voordeel van computerbesturing van werktuigmachines is de snelle, zeer nauwkeurige positionering van werkstuk- en snijgereedschappen.

Tegenwoordig zijn handmatige werktuigmachines grotendeels vervangen door computernumerieke besturing (CNC) werktuigmachines. De werktuigmachine wordt elektronisch bestuurd in plaats van met de hand. CNC-bewerkingsmachines kunnen hetzelfde onderdeel keer op keer produceren met zeer weinig variatie. Moderne CNC-machines kunnen snijgereedschappen en werkstukken positioneren met verplaatsingssnelheden van enkele honderden inches per minuut, tot een nauwkeurigheid van .0001”. Zodra de programmering is voltooid en het gereedschap is ingesteld, kunnen ze dag of nacht, week na week, draaien zonder dat ze worden uitgeprobeerd, met alleen routineservice en onderhoud van het snijgereedschap. Dit zijn duidelijke voordelen ten opzichte van handmatige werktuigmachines, die veel menselijke interactie nodig hebben om iets te kunnen doen. Snijvoedingssnelheden en spilsnelheden kunnen worden geoptimaliseerd via programma-instructies. Moderne CNC-bewerkingsmachines hebben revolver- of riemgereedschapshouders en sommige kunnen meer dan 150 gereedschappen bevatten. Gereedschapswissel duurt minder dan 15 seconden.

Computer Numerical Control-machines zijn zeer productief. Ze zijn ook duur in aanschaf, installatie en onderhoud. Het productiviteitsvoordeel kan deze kosten echter gemakkelijk compenseren als het gebruik ervan goed wordt beheerd. Een van de belangrijkste voordelen van CNC is de mogelijkheid om de machine te programmeren om verschillende taken uit te voeren. Het selecteren en wijzigen van gereedschap onder programmabesturing is uiterst productief, waarbij weinig tijd wordt verspild aan het toepassen van een gereedschap op de klus.

Een programma dat is ontwikkeld om een ​​bepaalde taak uit te voeren, kan worden gebruikt voor een korte productierun van één of enkele onderdelen. De machine kan dan worden ingesteld voor een nieuwe taak en worden gebruikt voor lange productieruns van honderden of duizenden productie-eenheden. Het kan worden onderbroken, gebruikt voor de oorspronkelijke taak of een andere nieuwe taak, en snel terugkeren naar de lange productierun. Dit maakt de CNC-bewerkingsmachine extreem veelzijdig en productief. Computer-aided design (CAD) is de voorkeursmethode geworden voor productontwerp en -ontwikkeling. De koppeling tussen CAD &CNC was logisch. Een ontwerp van een computeronderdeel kan rechtstreeks naar het programma gaan dat wordt gebruikt om informatie over de CNC-machinebesturing te ontwikkelen. Een CNC-productiemachine kan het onderdeel vervolgens maken. De computer is uitermate handig om de CNC-programmeur te helpen bij het ontwikkelen van een programma om een ​​specifiek onderdeel te vervaardigen. Computer-aided manufacturing of CAM-systemen zijn nu de industriestandaard voor programmeren. Wanneer CAD, CAM en CNC worden gecombineerd, ontstaat het grootste vermogen, waardoor onderdelen uiterst moeilijk of onmogelijk handmatig te maken zijn.

CNC-beweging is gebaseerd op het cartesiaanse coördinatensysteem. Een CNC-machine kan niet met succes worden bediend zonder te begrijpen hoe coördinatensystemen in een CNC-machine worden gedefinieerd en hoe de systemen samenwerken.

Om de programmering van numerieke besturing volledig te begrijpen, moet u assen en coördinaten begrijpen. Bedenk een onderdeel dat je zou hebben gemaakt. Je zou het aan iemand anders kunnen beschrijven aan de hand van zijn geometrie. Het onderdeel dat u maakt, is bijvoorbeeld een rechthoek van 5 inch bij 8 inch. Alle onderdelen kunnen op deze manier worden beschreven. Elk punt op het bewerkte onderdeel, zoals een te snijden zak of een te boren gat, kan worden beschreven in termen van zijn positie. Het systeem waarmee we dit kunnen doen, heet het cartesiaanse coördinaat of rechthoekig coördinatensysteem.