Mesin kontrol numeris CNC

Mesin kontrol numeris CNC jeung alat

nu mesin kontrol angka Aranjeunna ayeuna aya di seueur industri, sareng ogé di perusahaan sanés sapertos lokakarya dimana logam atanapi bahan sanésna mesin. Kalayan jinis mesin ieu dimungkinkeun pikeun ngahémat waktos sareng tiasa ngalaksanakeun mesin bagian langkung presisi tibatan metode manual ku jinis alat anu sanés anu ditangani ku operator nganggo handwheels, tuas, atanapi ku panangan nyalira.

CNC singkatan tina Kontrol Numerik Komputerisasi atanapi ku komputer

Jinis mesin ieu ngagaduhan ningkatkeun kualitas potongan anu diala, biaya anu langkung handap, tingkatkeun produktivitas, sareng naon anu langkung penting, ngahontal homogénitas anu langkung ageung antara bagian anu dihasilkeun ku metode ieu.

perkenalan

Iraha bagian pabrik, dina sababaraha kasempetan aranjeunna kedah ngagaduhan dimensi sareng bentuk khusus, salian peryogi struktur khusus, komposisi, tahan kana usaha, jst. Cara anu pangsaéna pikeun ngadamel bagian-bagian ieu kalayan ciri téknis anu diperyogikeun nyaéta ngalangkungan analisis sareng desain sadaya variabel anu mangaruhan kualitas bagian ku insinyur.

Insinyur tiasa ngalakukeun sababaraha itungan komputer pikeun nangtoskeun naon anu kedah ditingali tina potongan pamungkas supados anjeun minuhan buru-buru anjeun. Tapi upami, sakali anjeun kéngingkeun data ieu, bagian na henteu dikerjakeun persis, sadaya padamelan anjeun tiasa dikompromi. Salaku conto, kaku struktural, bending, geter, sareng sajabana tiasa dirobih. Pikeun padamelan pikeun dilakukeun persis, solusina nyaéta mesin kontrol numeris ieu pikeun mesin, sakumaha anjeun tiasa tingali dina bagian-bagian ieu.

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

Historia

Saprak awal abad ka-XNUMX, mesin anu dikuatkeun ku kakuatan motif parantos dianggo dina industri. Éta léngkah munggaran di milarian konstan pikeun produktivitas sareng efisiensi. Dina waktos éta, sanaos mékanis, mesin henteu acan ngasingkeun kuli, anu masih penting pisan. Éta ngajantenkeun biaya produksi langkung ageung, langkung laun, sareng nurunkeun kauntungan, kualitas sareng presisi anu diala.

Mesin kontrol gaduh asal usulna taun 40an sareng 50an, di Amérika Serikat. Teras, insinyur John T. Parsons ngagunakeun mesin anu aya dina waktos éta kalayan sababaraha modifikasi sahingga nomerna tiasa diturunkeun ka anjeunna ku kartu punch. Ku cara kieu, operator tiasa ngalebetkeun kartu nyarios sareng yén motor tiasa ngalaksanakeun gerakan anu pas pikeun pemesinan bagian na. Éta langkung saé tibatan sistem aktuasi manual sateuacanna nganggo tuas atanapi handwheels anu dipindahkeun ku operator, tapi anu panginten henteu cekap akurat pikeun aplikasi anu tangtu.

Anu Mesin Parsons éta henteu langkung ti mesin panggilingan kalayan téknologi klep vakum anu tiasa diprogram ku cara ngamuat data. Ti saprak éta, mesin kontrol numerik primitif ieu mekar kana sistem anu langkung pas nganggo téknologi kontrol éléktronik digital sareng engké.

Léngkah gedé nyaéta nalika tabung vakum diganti ku transistor, teras sirkuit ku chip. Éta ngahasilkeun parobahan hébat dina industri, sareng kalayan langkung mirah mikrokontroler (MCU), mesin éta dipimpin pikeun ngagaduhan sistem anu langkung calakan sareng tiasa diprogram pikeun mesin.

Éta bakal ngajantenkeun arus kontrol nomer komputerisasi atanapi mesin CNC (Kontrol Numerik Komputer) dina taun 70an, neundeun pondasi pikeun mesin CNC sakumaha urang terang ayeuna. Saeutik demi saeutik aranjeunna mimiti langkung mirah sareng gampang program, dugi ka nyebar ka seueur sektor industri sareng bengkel sagala ukuran.

Luncat anu hébat ogé bakal kajantenan dina taun 90an, nalika téknologi kontrol numeris kabuka. Ieu henteu ngan ukur ngamungkinkeun data kontrol, tapi ogé ngamungkinkeun kustomisasi sareng ngagabungkeun setelan anu tangtu ngalangkungan pemrograman berkat panganteur grafis anu langkung intuitif.

Pilarian naon anu Industri 4.0 sareng kumaha jinis téknologi ieu tiasa diintegrasikeun.

Mesin CNC

naon mesin cnc

nu prinsip operasi tina kontrol numeris atanapi mesin CNC anu cukup saderhana. Nalika rék masini bagian, anjeun peryogi séép alat: mesin panggilingan, ragaji, mesin pangeboran, jst. Alat-alat ieu, tibatan diarahkeun ku hiji jalma, ayeuna tiasa diprogram nganggo sistem koordinat sahingga tiasa beroperasi dina bagian anu tepat.

Operasi na nyaéta mirip pisan sareng printer 3D ayeuna, Kusabab aranjeunna nganggo kampak pikeun mindahkeun sirah (kanyataanna, printer 3D tiasa dipahami salaku jinis mesin CNC khusus). Ngan ukur gaganti sirah cetak, anjeun tiasa nganggo seueur alat (mesin bubut, laser, mesin grinding, jet cai, EDM, pers, alat motong, pangeboran, tukang las, panangan robotic, ...). Nalika anjeun nampi data, éta bakal ngalih nganggo longitudinal (X-axis), transverse (Z-axis), sareng vertikal (Y-axis) displacements. Sababaraha ogé ngagaduhan sumbu rotary A, B, sareng C.

Sapertos printer 3D, pikeun tiasa ngalaksanakeun gerakan ieu aranjeunna ogé dianggo servomotors. Anjeun ngan ukur peryogi kode atanapi software anu leres pikeun program gerakan servomotor ieu pikeun ngahontal hasil anu megah anu dimungkinkeun ku mesin ieu.

Salaku tambahan pikeun motor, unggal kontrol numeris atanapi mesin CNC gaduh sababaraha Unsur ésénsial:

  • Alat input: nyaéta sistem anu dianggo pikeun ngamuat atanapi ngarobih data.
  • Unit kendali atanapi mikrokontroler: nyaéta chip sentral anu sanggup ngainterprétasi data anu dilebetkeun sareng ngatur gerakan servomotor sahingga aranjeunna ngalakukeun persis sakumaha data anu disayogikeun.
  • Alat: nyaéta sirah anu nindak dina sapotong.
  • Clamping / support system: dimana sapotongna dilabuhkeun pikeun ngalaksanakeun prosés tanpa kedah obah. Sistem ieu, gumantung kana jinis mesin, tiasa ngagaduhan unsur-unsur tambahan, sapertos anu anjeun émut, contona, mesin motong jet cai anu parantos urang dianalisis dina tulisan sateuacanna. Dina kasus éta, diperyogikeun struktur pikeun ngumpulkeun cai sareng kumaha waé ngucurkeun kakuatan anu gedé pisan tina jet cai.
  • Sistem drive sareng interface: ieu mangrupikeun kadali anu mesin tiasa dioperasikeun atanapi dikontrol. Salaku tambahan, panganteur ogé tiasa nawiskeun inpormasi atanapi ngawaskeun prosésna.

Kaunggulan sareng karugian tina CNC

Sapertos sistem naon waé, mesin kontrol angka aranjeunna ngagaduhan kaunggulan sareng karugian. Jelas, kaunggulanana jelas langkung unggul, sareng ngajantenkeun sanaos kalemahan éta patut ngagunakeun jinis mesin ieu dina kaseueuran kasus.

Ngalayanan kauntunganana tina mesin CNC, éta kedah diperhatoskeun:

  • Otomatisasi ngamungkinkeun pikeun ngendalikeun sareng ngalaksanakeun prosés manufaktur tanpa usaha manusa.
  • Ningkatkeun kagancangan sareng produktivitas. Naon anu ngamungkinkeun pikeun ngirangan biaya sareng ningkatkeun kauntungan perusahaan.
  • Éta ngamungkinkeun pikeun ngadamel sagala jinis bagian sareng ngalaksanakeun seueur prosés tina bahan baku kana produk bérés dina sababaraha kasus.
  • Éta gampang diprogram, kalayan akurasi hébat. Ieu ningkatkeun kualitas bagian sareng ngirangan biaya bagian anu rusak.
  • Anu tiasa diprogram aranjeunna ogé gaduh adaptasi anu hébat.
  • Kusabab aranjeunna henteu dioperasikeun ku tanaga, biaya perawatan diréduksi kusabab panggunaan alat anu salah.

Sadaya kaunggulan ieu kedah ditimbang babarengan karugian na:

  • Pangurangan tanaga gawé anu diperyogikeun (tina sudut pandang pangangguran).
  • Biaya awal anu luhur pikeun mesin ieu.
  • Spésialisasi. Sababaraha mesin ieu difokuskeun panggilingan, pangeboran, las, jsb. Sedengkeun operator tiasa ngalakukeun sababaraha pancén éta upami diperlukeun. Nanging, pusat mesin modéren henteu ngan ukur nganggo hiji alat, éta tiasa ngagaduhan dugi ka 100 atanapi langkung alat anu sayogi kanggo dianggo anu sacara otomatis dirobih kanggo ngalaksanakeun seueur fungsi anu béda.

Jinis pamrograman pikeun CNC

Mesin bubut CNC sareng mesin panggilingan

Mesin CNC tiasa diprogram ku dua padika dasar:

  • padoman: program dilakukeun ku ngalebetkeun inpormasi anu anjeun pikahoyong dina cangkang. Hal éta dilakukeun nganggo kode alpanumérik, sapertos standar DIN 66024 sareng 66025.
  • Otomatis: dina hal ieu aranjeunna dilakukeun ku komputer. Hiji jalma bakal ngasupan rangkéan data pikeun nyiptakeun bagian dina parangkat lunak sareng data ieu ditarjamahkeun kana instruksi pikeun mesin CNC dina basa anu disebut APT. Teras ditarjamahkeun kana basa mesin (anu sareng nol) anu bakal dipikaharti ku mikrokontroler mesin CNC pikeun ngalaksanakeun mesin.

Kabuktosan, Kiwari jalma-jalma anu ditumpukeun pikeun kaunggulan sareng gampang panggunaan nyaéta anu otomatis.

Basa APT

El Bahasa APT, Ngalangkungan mesin CNC anu diprogram, éta mangrupikeun bahasa pamrograman tingkat luhur anu dianggo salaku kode panengah sateuacan ditarjamahkeun kana kode mesin sahingga tiasa diinterpretasi ku mesin.

ieu didamel di MIT ku Douglas T. Ross, sareng aranjeunna nyiptakeunna kanggo laboratorium servomekanismen di 1956. Ayeuna, éta parantos janten standar internasional pikeun kontrol numeris tina jinis mesin ieu.

Éta dianggap salaku miheulaan CAM modern (Manufaktur Dibantuan Komputer), sareng éta ngabagi seueur kamiripan sareng bahasa pamrograman kuno sapertos sapertos FORTRAN. Tugasna nyaéta ngagunakeun data tina program-program pikeun ngatur mesin kontrol numeris sareng aranjeunna.

Nyaéta, paréntah APT bakal dirobah ku parangkat lunak kana instruksi pikeun beban kana mémori mikrokontroler tina mesin CNC (sakumaha data binér) sareng chip kontrol ieu bakal tanggel waler ngajantenkeun kana sinyal listrik pikeun tiasa ngendalikeun motor servo sareng alatna.

nu Parentah APT aranjeunna tiasa ningali ka seueur kontrol dina mesin kontrol angka. Contona:

  • Éta tiasa nunjukkeun kagancangan sareng aktivasina spindle (RPM).
  • Fungsi bantu sapertos rotasi, stop diprogram, upami alatna kedah dirobih sacara otomatis ...
  • Peryogi pikeun refrigerant.
  • Gerakan arah (X, Y, Z sareng A, B, C).
  • Fungsi persiapan (waktos, lintasan, siklus pengulangan, ...).

Jelas, sistem anu ayeuna ngamungkinkeun operator henteu kedah terang bahasa APT, tapi parangkat lunakna bakal ngurus sadayana sahingga prosés dilakukeun transparan. Désainer bagian ngan ukur kedah fokus dina nyiptakeun bagian anu dipikahoyong ku program sapertos CAD.

Ti DNC dugi ka antar muka modéren

postprocessing sareng pemrograman CNC
Creator: Gd-JPEG v1.0 (maké IJG JPEG v80), kualitas = 90

Anu pamungkas, anjeun kedah terang ngeunaan istilah DNC (Kontrol Nomer Langsung). Sistem ieu digunakeun pikeun ngamuat data anu diperyogikeun pikeun mesin kana kontroller. Nyaéta, éta mangrupikeun cara naon anu diprogram dina perangkat lunak CAM, atanapi ngalangkungan APT, dimuat kana mesin kontrol anu diprogram.

Pokokna éta komputer anu nyambung kana jaringan anu aya hiji atanapi langkung mesin CNC. Sateuacan éta digunakeun pikeun komunikasi sérial tipe RS-232C atanapi RS422, tapi téknologi komunikasi énggal parantos ningkatkeun panganteur ieu nuju Ethernet, komo nirkabel.

Dina sababaraha kasus, komputer ieu (anu tiasa sami dianggo pikeun desain), ogé nyimpen program atanapi pitunjuk anu bakal dieusian ka mesin CNC. Alesanna nyaéta sababaraha mikrokontroler dina mesin ieu gaduh mémori leutik teuing salaku anu tiasa nempatkeun program pameseran sadayana.

Dina taun 80-an, alat-alat anu dianggo pikeun ieu nyaéta stasiun gawé ti DEC, IBM, HP, Sun Microsystems, jsb. Saeutik demi saeutik aranjeunna janten mesin langkung mirah dugi ka x86 PC ayeuna. Minicomputer anu langkung mirah langkung mampu pikeun ngajalankeun sajumlah seueur perangkat lunak CAD / CAM anu aya.

Nembe sababaraha panganteur grafis sareng layar toél sareng komputer diintegrasikeun kana mesin kontrol numeris nyalira ngajantenkeun peralatan komputerisasi tambahan sanés anu diperyogikeun. Mesin éta sorangan ngagaduhan sadayana anu anjeun peryogikeun atanapi ngamungkinkeun anjeun pikeun ngamuat program nganggo pendrive saderhana.