Шта су ЦНЦ машине?

Историја ЦНЦ машина
Јохн Т. Парсонс (1913-2007) из Парсонс Цорпоратион у Траверсе Цити, МИ се сматра пиониром нумеричке контроле, претечом модерне ЦНЦ машине.Због свог рада, Џон Парсонс је назван оцем 2. индустријске револуције.Требало му је да произведе сложене хеликоптерске оштрице и брзо је схватио да је будућност производње повезивање машина са рачунарима.Данас се делови произведени на ЦНЦ-у могу наћи у скоро свакој индустрији.Због ЦНЦ машина имамо јефтинију робу, јачу националну одбрану и виши животни стандард него што је то могуће у неиндустријализованом свету.У овом чланку ћемо истражити порекло ЦНЦ машине, различите типове ЦНЦ машина, ЦНЦ машинске програме и уобичајене праксе ЦНЦ машина.

Мацхинес Меет Цомпутер
Године 1946. реч „компјутер” значила је машину за рачунање којом управља бушене картице.Иако је корпорација Парсонс раније направила само један пропелер, Џон Парсонс је убедио Сикорски Хелицоптер да могу произвести изузетно прецизне шаблоне за монтажу и производњу пропелера.На крају је изумео компјутерску методу бушених картица за израчунавање тачака на лопатици ротора хеликоптера.Затим је натерао оператере да окрећу точкове до тих тачака на машини за глодање у Синсинатију.Одржао је такмичење за име овог новог процеса и дао 50 долара особи која је сковала „Нумеричку контролу“ или НЦ.

Године 1958. поднео је патент за повезивање рачунара са машином.Његова патентна пријава стигла је три месеца пре МИТ-а, који је радио на концепту који је започео.МИТ је користио своје концепте да направи оригиналну опрему и власника лиценце господина Парсонса (Бендик) подлиценцираним ИБМ-у, Фујитусу-у и ГЕ-у, између осталих.Концепт НЦ-а је био спор да се ухвати.Према господину Парсонсу, људи који су продавали идеју били су компјутерски људи уместо људи који су производили.До раних 1970-их, међутим, америчка војска је популаризовала употребу НЦ рачунара тако што је направила и издала их бројним произвођачима.ЦНЦ контролер је еволуирао паралелно са рачунаром, уносећи све већу продуктивност и аутоматизацију у производне процесе, посебно машинску обраду.

Шта је ЦНЦ обрада?
ЦНЦ машине праве делове широм света за скоро сваку индустрију.Они стварају ствари од пластике, метала, алуминијума, дрвета и многих других тврдих материјала.Реч „ЦНЦ“ означава компјутерску нумеричку контролу, али данас је сви зову ЦНЦ.Дакле, како дефинишете ЦНЦ машину?Све аутоматизоване машине за контролу покрета имају три примарне компоненте – командну функцију, систем погона/покретања и систем повратне спреге.ЦНЦ обрада је процес коришћења машинске алатке којом се управља компјутером за производњу дела од чврстог материјала у другом облику.

ЦНЦ зависи од дигиталних инструкција које се обично праве на софтверу за производњу помоћу рачунара (ЦАМ) или рачунарски подржан дизајн (ЦАД), попут СолидВоркс или МастерЦАМ.Софтвер пише Г-код који контролер на ЦНЦ машини може да прочита.Компјутерски програм на контролеру тумачи дизајн и помера алате за сечење и/или радни предмет на више осе да би исекао жељени облик са радног предмета.Аутоматизовани процес сечења је много бржи и прецизнији од ручног померања алата и радних комада које се обавља помоћу полуга и зупчаника на старијој опреми.Савремене ЦНЦ машине држе више алата и праве многе врсте резова.Број равни кретања (осе) и број и типови алата којима машина може да приступи аутоматски током процеса обраде одређују колико сложен радни комад може да направи ЦНЦ.

Како користити ЦНЦ машину?
ЦНЦ машинци морају да стекну вештине и у програмирању и у обради метала како би у потпуности искористили снагу ЦНЦ машине.Техничке трговачке школе и програми за шегртовање често покрећу ученике на ручним струговима да би стекли осећај како да секу метал.Машинар треба да буде у стању да замисли све три димензије.Данас софтвер олакшава израду сложених делова него икада, јер се облик дела може нацртати виртуелно, а затим софтвер може предложити путање алата за израду тих делова.

Тип софтвера који се обично користи у процесу ЦНЦ обраде
Рачунарско цртање (ЦАД)
ЦАД софтвер је почетна тачка за већину ЦНЦ пројеката.Постоји много различитих ЦАД софтверских пакета, али сви се користе за креирање дизајна.Популарни ЦАД програми укључују АутоЦАД, СолидВоркс и Рхино3Д.Постоје и ЦАД решења заснована на облаку, а нека нуде ЦАМ могућности или се интегришу са ЦАМ софтвером боље од других.

Рачунарска производња (ЦАМ)
ЦНЦ машине често користе програме креиране помоћу ЦАМ софтвера.ЦАМ омогућава корисницима да поставе „стабло послова“ да организују ток посла, поставе путање алата и покрену симулације сечења пре него што машина уради било какво право сечење.Често ЦАМ програми раде као додаци ЦАД софтверу и генеришу г-код који говори ЦНЦ алатима и покретним деловима обратка где да иду.Чаробњаци у ЦАМ софтверу олакшавају програмирање ЦНЦ машине него икада.Популарни ЦАМ софтвер укључује Мастерцам, Едгецам, ОнеЦНЦ, ХСМВоркс и Солидцам.Према извештају из 2015. године, Мастерцам и Едгецам чине скоро 50% удела на тржишту врхунских ЦАМ уређаја.

Шта је дистрибуирана нумеричка контрола?
Директна нумеричка контрола која је постала дистрибуирана нумеричка контрола (ДНЦ)
Директне нумеричке контроле су коришћене за управљање НЦ програмима и машинским параметрима.То је омогућило програмима да се крећу преко мреже од централног рачунара до рачунара на возилу познатих као контролне јединице машина (МЦУ).Првобитно названа „Директна нумеричка контрола“, заобишла је потребу за папирном траком, али када се рачунар покварио, све његове машине су се поквариле.

Дистрибуирана нумеричка контрола користи мрежу рачунара за координацију рада више машина уношењем програма у ЦНЦ.ЦНЦ меморија чува програм и оператер може да прикупи, уреди и врати програм.

Савремени ДНЦ програми могу да ураде следеће:
● Уређивање – Може покренути један НЦ програм док се други уређују.
● Упоредити – упоредите оригиналне и уређене НЦ програме један поред другог и погледајте измене.
● Поново покрени – Када се алат поквари, програм се може зауставити и поново покренути тамо где је стао.
● Праћење послова – Оператери могу да прате послове и да прате подешавање и време рада, на пример.
● Приказ цртежа – Прикажите фотографије, ЦАД цртеже алата, прибора и завршних делова.
● Напредни интерфејси екрана – Машинска обрада једним додиром.
● Напредно управљање базом података – Организује и одржава податке тамо где се могу лако преузети.

Прикупљање података о производњи (МДЦ)
МДЦ софтвер може укључивати све функције ДНЦ софтвера плус прикупљати додатне податке и анализирати их за укупну ефикасност опреме (ОЕЕ).Укупна ефикасност опреме зависи од следећег: Квалитет – број производа који испуњавају стандарде квалитета од свих произведених производа Доступност – проценат планираног времена за које одређена опрема ради или производи делове Перформансе – стварна брзина рада у поређењу са планираним или идеалним радом стопа опреме.

ОЕЕ = Квалитет к Доступност к Перформансе
ОЕЕ је кључна метрика учинка (КПИ) за многе машинске радионице.

Решења за праћење машина
Софтвер за праћење машина може се уградити у ДНЦ или МДЦ софтвер или купити засебно.Са решењима за надгледање машина, машински подаци као што су подешавање, време рада и застоји се аутоматски прикупљају и комбинују са људским подацима као што су шифре разлога да би се обезбедило разумевање како се послови изводе, тако и у прошлости и у реалном времену.Савремене ЦНЦ машине прикупљају чак 200 врста података, а софтвер за праћење машина може учинити те податке корисним свима од продавнице до последњег спрата.Компаније попут Мемек-а нуде софтвер (Темпус) који узима податке са било које врсте ЦНЦ машине и ставља их у стандардизовани формат базе података који се може приказати у смисленим графиконима и графиконима.Стандард података који се користи у већини решења за надгледање машина и који је ушао у САД назива се МТЦоннецт.Данас су многе нове ЦНЦ машине алатке опремљене да обезбеде податке у овом формату.Старије машине и даље могу да пруже вредне информације са адаптерима.Праћење машина за ЦНЦ машине је постало мејнстрим тек у последњих неколико година, а нова софтверска решења су увек у развоју.

Које су различите врсте ЦНЦ машина?
Данас постоји безброј различитих типова ЦНЦ машина.ЦНЦ машине су алатне машине које секу или померају материјал како је програмирано на контролеру, као што је горе описано.Тип сечења може да варира од плазма резања до ласерског сечења, глодања, глодања и стругова.ЦНЦ машине могу чак да покупе и померају предмете на монтажној линији.

Испод су основне врсте ЦНЦ машина:
стругови:Овај тип ЦНЦ-а окреће радни предмет и помера резни алат на радни предмет.Основни струг је двоосни, али се може додати много више оса да би се повећала могућа сложеност резања.Материјал се ротира на вретену и притиска се на алат за брушење или резбарење који даје жељени облик.Стругови се користе за прављење симетричних објеката попут сфера, чуњева или цилиндара.Многе ЦНЦ машине су мултифункционалне и комбинују све врсте сечења.

Рутери:ЦНЦ рутери се обично користе за сечење великих димензија дрвета, метала, лимова и пластике.Стандардни рутери раде на 3-осној координати, тако да могу да секу у три димензије.Међутим, можете купити и 4,5 и 6-осне машине за прототипне моделе и сложене облике.

глодање:Ручне глодалице користе ручне точкове и водеће завртње за артикулацију резног алата на радни предмет.У ЦНЦ млину, ЦНЦ помера кугличне завртње високе прецизности на тачне координате програмиране уместо тога.ЦНЦ машине за глодање долазе у широком спектру величина и типова и могу да раде на више оса.

Плазма резачи:ЦНЦ плазма резач користи моћан ласер за сечење.Већина плазма резача сече програмиране облике из лима или плоче.

3Д принтер:3Д штампач користи програм да му каже где да положи мале комадиће материјала да би направио жељени облик.3Д делови се граде слој по слој ласером да би се течност или снага учврстили како слојеви расту.

Изаберите и поставите машину:ЦНЦ „пицк анд плаце“ машина ради слично ЦНЦ рутеру, али уместо да сече материјал, машина има много малих млазница које сакупљају компоненте помоћу вакуума, померају их на жељену локацију и спуштају.Користе се за израду столова, компјутерских матичних плоча и других електричних склопова (између осталог).

ЦНЦ машине могу да ураде многе ствари.Данас се компјутерска технологија може поставити на машину која се може замислити.ЦНЦ замењује људски интерфејс потребан за померање машинских делова да би се постигао жељени резултат.Данашњи ЦНЦ-ови су способни да почну са сировим материјалом, као што је блок челика, и направе веома сложен део са прецизним толеранцијама и невероватном поновљивошћу.

Стављајући све заједно: Како ЦНЦ машинске радње праве делове
Руковање ЦНЦ-ом укључује и рачунар (контролер) и физичко подешавање.Типичан процес у машинској радњи изгледа овако:

Инжењер дизајна креира дизајн у ЦАД програму и шаље га ЦНЦ програмеру.Програмер отвара датотеку у ЦАМ програму да одлучи о потребним алатима и да креира НЦ програм за ЦНЦ.Он или она шаље НЦ програм ЦНЦ машини и оператеру даје листу исправних подешавања алата.Оператер за подешавање учитава алате према упутствима и учитава сирови материјал (или радни комад).Он или она затим покреће узорке и мери их алатима за осигурање квалитета како би проверио да ли ЦНЦ машина прави делове према спецификацији.Типично, оператер за подешавање даје први комад одељењу за квалитет који верификује све димензије и потписује подешавање.ЦНЦ машина или повезане машине су напуњене довољно сировог материјала да направе жељени број комада, а оператер машине је у приправности да осигура да машина настави да ради, правећи делове према спецификацији.и има сировину.У зависности од посла, често је могуће покренути ЦНЦ машине „угашене” без присуства оператера.Готови делови се аутоматски премештају у одређено место.

Данашњи произвођачи могу аутоматизовати скоро сваки процес уз довољно времена, ресурса и маште.Сирови материјал може да иде у машину, а готови делови могу изаћи упаковани спремни за употребу.Произвођачи зависе од широког спектра ЦНЦ машина како би ствари направили брзо, прецизно и економично.