CNC numeresch Kontrollmaschinnen

CNC numeresch Kontrollmaschinnen an Tools

der numeresch Kontrollmaschinnen Si sinn elo präsent an enger Villzuel vun Industrien, an och an anere Firmen wéi Atelieren wou Metall oder aner Materialer veraarbecht ginn. Mat dëser Aart vu Maschinn ass et méiglech Zäit ze spueren an d'Veraarbechtung vun Deeler mat vill méi Präzisioun auszeféieren wéi manuell Methoden mat aneren Aarte vun Tools, déi vun de Bedreiwer mat Handwheels, Heber oder mat hiren eegenen Hänn behandelt ginn.

CNC steet fir Computerized Numerical Control oder Computer

Dës Zort Maschinn krut verbessert d'Qualitéit vun de kritt Stécker immens, méi niddreg Käschten, Produktivitéit erhéijen, a wat méi wichteg ass, erreeche méi grouss Homogenitéit tëscht den Deeler, déi vun dëse Methoden produzéiert ginn.

Aféierung

Wéini Deeler fabrizéieren, bei ville Geleeënheeten musse se spezifesch Dimensiounen a Form hunn, zousätzlech datt se eng spezifesch Struktur, Kompositioun, Resistenz géint Efforten, etc. De beschte Wee fir dës Deeler mat den néidegen techneschen Charakteristiken ze fabrizéieren ass duerch d'Analyse an den Design vun all de Variabelen déi d'Qualitéit vum Deel vun engem Ingenieur beaflossen.

Den Ingenieur kann eng Zuel vun Computer Berechnungen fir ze bestëmmen wéi dat lescht Stéck ausgesäit fir datt Dir Äre Rush erfëllt. Awer wann, wann Dir dës Donnéeën kritt, den Deel net präzis hiergestallt gëtt, kéint all Är Aarbecht kompromittéiert ginn. Zum Beispill, strukturell Steifheet, Béie, Schwéngungen, etc. kéint geännert ginn. Fir d'Aarbecht präzis auszeféieren ass d'Léisung dës numeresch Kontrollmaschinne fir d'Veraarbechtung, wéi Dir an de folgende Sektioune kënnt gesinn.

https://www.youtube.com/watch?v=TRjm3FsApOg

Historia

Zënter dem Ufank vum XNUMX. Joerhonnert goufen Maschinnen ugedriwwe mat Motivkraaft an der Industrie benotzt. Et war en éischte Schrëtt an konstant Sich no Produktivitéit an Effizienz. Zu där Zäit, trotz der Mechaniséierung, haten d'Maschinnen nach keng Aarbecht verdrängt, wat nach ëmmer ganz wichteg war. Dat huet d'Produktiounskäschte méi héich, méi lues a manner Profitter, Qualitéit a Präzisioun kritt.

Kontrollmaschinnen hunn hiren Urspronk an de 40er a 50er Joren, an den USA. Dann huet den Ingenieur John T. Parsons déi bestehend Maschinnen zu där Zäit mat e puer Ännerunge benotzt sou datt d'Zuelen him mat Punchkaarten weidergeleet kënne ginn. Op dës Manéier konnt de Bedreiwer déi Kaarten anbriechen an datt d'Motore déi exakt Beweegunge maache kënnen, déi noutwendeg si fir d'Veraarbechtung vum Deel. Dëst war vill besser wéi fréier manuell Betreiungssystemer mat Hiewel oder Handwheel, déi vun de Bedreiwer geréckelt goufen, awer déi vläicht net präzis genuch si fir verschidden Uwendungen.

Deen een Parsons Maschinn et war näischt méi wéi eng Fräsmaschinn mat Vakuumventil Technologie déi programméiert ka ginn andeems d'Daten geluede ginn. Zënterhier hunn dës primitiv numeresch Kontrollmaschinne sech zu vill méi präzise Systemer evoluéiert mat elektronescher Analog a spéider digitaler Kontrolltechnologie.

E grousse Schrëtt war wéi Vakuumréier duerch Transistoren ersat goufen, an dann Circuiten duerch Chips. Dat huet eng grouss Ännerung an der Industrie produzéiert, a mat der Bëllegung vun der Mikrokontroller (MCU), goufen d'Maschinne gefouert fir vill méi intelligent a programmierbar Systemer fir d'Veraarbechtung ze hunn.

Dat géif den Stroum maachen computeriséierter numerescher Kontroll oder CNC Maschinnen (Computer Numerical Control) an de 70er Joren, leet d'Fundamenter fir CNC Maschinnen wéi mir se haut kennen. Lues a lues hu se ugefaang méi bëlleg a méi einfach ze programméieren, bis se sech zu enger Villzuel vun industriellen Sektoren an Atelieren vun alle Gréissten verbreet hunn.

En anere grousse Sprong géif och an den 90er stattfannen, wann eng Technologie vu numeresch Kontroll op. Dëst huet net nëmmen Datekontroll erlaabt, awer och Personnalisatioun an Inkorporatioun vu bestëmmten Astellungen duerch Programméierung erlaabt duerch ëmmer méi intuitiv grafesch Interfaces.

Fannt eraus wat ass 4.0 a wéi dës Zort Technologie integréiert ka ginn.

CNC Maschinnen

wat ass eng cnc Maschinn

der Betribssystemer Prinzipien CNC oder numeresch Kontrollmaschinne si ganz einfach. Wann Dir en Deel maache wëllt, braucht Dir eng Serie vun Tools: Fräsmaschinnen, Seeën, Buermaschinnen, asw. Dës Tools, anstatt vun enger Persoun geleet ze ginn, kënnen elo mat Koordinatsystemer programméiert ginn sou datt se den Deel präzis kënne bedreiwen.

Seng Operatioun ass ganz ähnlech wéi aktuell 3D Dréckeren, well se Axen benotze fir de Kapp ze réckelen (tatsächlech kënnen 3D Drécker als eng speziell Aart vun CNC Maschinn verstane ginn). Nëmme amplaz vun engem Dréckerkop kënnt Dir eng Villzuel vun Tools benotzen (Dréibänk, Laser, Schleifmaschinn, Waasserjet, EDM, Press, Schneidinstrumenter, Bueraarbechten, Schweißer, Roboteraarm, ...). Wann Dir d'Donnéeën kritt, gi se mat Längs (X-Achs), transversal (Z-Achs) a vertikal (Y-Achs) Verréckelunge bewegt. E puer hunn och Rotatiounsachsen A, B, a C.

Wéi 3D Dréckeren, fir dës Beweegunge kënnen auszeféieren ginn se och benotzt Servomotoren. Dir braucht just de richtege Code oder Software fir d'Beweegunge vun dëse Servomotoren ze programméieren fir déi herrlech Resultater ze erreechen déi dës Maschinnen hunn.

Zousätzlech zu Motoren huet all numeresch Kontroll oder CNC Maschinn e puer Wichteg Elementer:

  • Inputapparat: et ass de System deen benotzt gëtt fir d'Daten ze lueden oder z'änneren.
  • Kontrollunitéit oder Mikrokontroller: et ass den zentrale Chip deen fäeg ass d'Donnéeën z'interpretéieren an d'Bewegung vun de Servomotoren ze managen sou datt se genau maachen wat d'Donnéeë liwweren.
  • Tool: et ass de Kapp deen op d'Stéck handelt.
  • Clamping / Support System: wou d'Stéck verankert ass fir de Prozess auszeféieren ouni ze beweegen. Dës Systemer, ofhängeg vun der Aart vun der Veraarbechtung, kéinte extra Elementer hunn, wéi Dir Iech erënnert, zum Beispill, vun de Waasserspraymaschinnen, déi mir schonn an engem fréiere Artikel analyséiert hunn. An deem Fall war eng Struktur gebraucht fir d'Waasser ze sammelen an iergendwéi déi enorm Kraaft vum Waasserstroum ze verdreiwen.
  • Drive System an Interface: dëst sinn d'Kontrollen, duerch déi d'Maschinn bedriwwe ka ginn oder kontrolléiert ginn. Zousätzlech kann d'Interface och Informatioun oder Iwwerwaachung vum Prozess ubidden.

Virdeeler an Nodeeler vun engem CNC

Wéi all System, numeresch Kontrollmaschinnen si hunn hir Virdeeler an Nodeeler. Natierlech sinn hir Virdeeler kloer superieure, a maachen et derwäert dës Zort Veraarbechtung ze benotzen trotz den Nodeeler an de meeschte Fäll.

Déngscht d'Virdeeler vun CNC Maschinnen, sollt et bemierkt ginn:

  • Automatiséierung mécht et méiglech Produktiounsprozesser ze kontrolléieren an auszeféieren ouni mënschlech Ustrengung.
  • Erhéicht d'Geschwindegkeet an d'Produktivitéit. Wat erlaabt d'Käschten ze reduzéieren an de Gewënn vun der Firma ze erhéijen.
  • Et erlaabt all Zort vun Deeler ze fabrizéieren an a ville Fäll eng Villzuel vu Prozesser vu Rohmaterial bis zum fäerdege Produkt auszeféieren.
  • Si sinn einfach programméiert, mat grousser Genauegkeet. Dëst verbessert d'Qualitéit vun Deeler a reduzéiert d'Käschte fir defekt Deeler.
  • Als programméierbar hunn se och eng grouss Adaptabilitéit.
  • Well se net vum Personal bedriwwe ginn, ginn Ënnerhaltskäschte reduzéiert wéinst der falscher Notzung vun Tools.

All dës Virdeeler solle gewiicht ginn a Verbindung mat seng Nodeeler:

  • D'Reduktioun vun der néideger Aarbechtskraaft (aus der Siicht vum Chômage).
  • Héich initial Käschte vun dëse Maschinnen.
  • Spezialisatioun. E puer vun dëse Maschinne fokusséiere sech op Fräsen, Bueraarbechten, Schweißen, asw. Wärend en Bedreiwer e puer vun dësen Aufgaben kéinte maachen wann néideg. Wéi och ëmmer, modern Veraarbechtungszentren benotzen net nëmmen een Tool, si kënne bis zu 100 oder méi Tools verfügbar sinn fir ze benotzen déi automatesch geännert ginn fir eng Villzuel vu verschiddene Funktiounen auszeféieren.

Aarte vu Programméiere fir en CNC

CNC Dréibänk a Fräsmaschinnen

CNC Maschinnen kënne programméiert ginn duerch zwou fundamental Methoden:

  • manuell: Programméiere gëtt gemaach andeems Dir d'Informatioun gitt, déi Dir an enger Shell wëllt. Et gëtt mat engem alphanumeresche Code gemaach, sou wéi dee vum DIN 66024 a 66025 Standard.
  • Automatesch: an dësem Fall gi se mat engem Computer duerchgefouert. Eng Persoun wäert eng Serie vun Donnéeën aginn fir den Deel a Software ze kreéieren an dës Donnéeën ginn an d'Instruktioune fir d'CNC Maschinn an enger Sprooch mam Numm APT iwwersat. Da gëtt et an eng Maschinnesprooch iwwersat (déi an Nullen) déi vum Mikrokontroller vun der CNC Maschinn verstane gëtt fir d'Veraarbechtung auszeféieren.

Evidenterweis haut déi, déi fir hir Virdeeler a Liichtegkeet opgestallt goufen, sinn déi automatesch.

APT Sprooch

El APT Sprooch, Duerch déi CNC Maschinnen programméiert sinn, ass et eng héich Niveau Programméierungssprooch déi als Zwëschencode benotzt gëtt ier en an de Maschinncode iwwersat gëtt sou datt et vun der Maschinn interpretéiert ka ginn.

Et wor erstallt um MIT vum Douglas T. Ross, a si hunn et fir de Servomechanismenlaboratoire am Joer 1956 erstallt. De Moment ass et en internationale Standard fir déi numeresch Kontroll vun dëser Zort Veraarbechtung ginn.

Et gëtt ugesinn als Virgänger vu modernen CAMs (Computer-Aided Manufacturing), an et deelt vill Ähnlechkeeten mat aneren antike Programméierungssprooche wéi FORTRAN. Seng Aarbecht ass d'Daten aus de Programmer ze benotzen fir déi numeresch Kontrollmaschinne mat hinnen ze verschaffen.

Dat ass, d'APT Kommandoe gi vun der Software an Instruktioune transforméiert fir lueden an de Mikrokontroller Memory vun der CNC Maschinn (als binär Donnéeën) an dësem Kontrollchip wäert verantwortlech si se an elektresch Signaler ze transforméieren fir d'Servomotoren an d'Tools ze kontrolléieren.

der APT Uweisungen si kënnen op eng Villzuel vu Kontrollen op der numerescher Kontrollmaschinn bezéien. Zum Beispill:

  • Si kënnen d'Geschwindegkeet an d'Aktivatioun vun der Spindel (RPM) uginn.
  • Hëllefsfunktiounen wéi Rotatioun, programméiert Stop, wann d'Tool automatesch geännert muss ginn ...
  • De Besoin fir Kältemëttel.
  • Bewegungen a Richtungen (X, Y, Z an A, B, C).
  • Virbereedungsfunktiounen (Timing, Trajectory, Widderhuelungszyklen, ...).

Natierlech maachen déi aktuell Systemer et méiglech fir Opérateuren net d'APT Sprooch ze kennen, awer d'Software këmmert sech ëm alles sou datt de Prozess gëtt transparent gemaach. Deel Designer musse just fokusséieren op den Deel ze kreéieren dee se wëllen mat CAD-ähnleche Programmer.

Vun DNC bis modern Interfaces

Post-Veraarbechtung an CNC Programméiere
CREATOR: gd-jpeg v1.0 (mat IJG JPEG v80), Qualitéit = 90

Endlech sollt Dir eppes iwwer wëssen de Begrëff DNC (Direkt numeresch Kontroll). Dëse System gëtt benotzt fir d'Donnéeën déi néideg si fir d'Veraarbechtung an de Controller ze laden. Dat ass, et ass d'Moyene mat deem wat an der CAM Software programméiert ass, oder iwwer APT, an d'programméiert Kontrollmaschinn gelueden gëtt.

Prinzipiell ass et e Computer verbonne mat engem Netzwierk an deem et eng oder méi CNC Maschinnen ass. Ier et fréier seriell Kommunikatiounstyp RS-232C oder RS422 benotzt gouf, awer nei Kommunikatiounstechnologien hunn dës Interfaces verbessert Richtung Ethernet, a souguer drahtlos.

An e puer Fäll, dëse Computer (deen déiselwecht ka sinn fir den Design benotzt), späichert och de Programm oder d'Instruktiounen, déi un d'CNC Maschinn gefiddert ginn. De Grond ass datt e puer Mikrokontroller op dëse Maschinnen hunn ze kleng Erënnerung genuch fir de ganze Veraarbechtungsprogramm z'empfänken.

An den 80er Joren war d'Ausrüstung fir dëst benotzt Aarbechtsstatiounen vun DEC, IBM, HP, Sun Microsystems, etc. Lues a lues ware se méi bëlleg Maschinnen bis déi aktuell x86 PCs. Vill méi bëlleg Minicomputer fäeg déi enorm Quantitéit vun existéierenden CAD / CAM Software ze bedreiwen.

Viru kuerzem e puer grafesch Interfaces mat Touchscreens a Computeren, déi an den numeresche Kontrollmaschinne selwer integréiert sinn, maachen aner zousätzlech computeriséiert Ausrüstung onnéideg. Alles wat Dir braucht ass op der Maschinn selwer oder erlaabt Iech de Programm mat engem einfachen Pendrive ze lueden.