CNC obrada je proizvodni proces u kojem unaprijed programirani računalni softver diktira kretanje tvorničkih alata i strojeva. Proces se može koristiti za kontrolu niza složenih strojeva, od brusilica i tokarilica do mlinova i glodalica. S CNC obradom, trodimenzionalni zadaci rezanja mogu se izvršiti u jednom skupu upita.
Skraćeno za "računalno numeričko upravljanje", CNC proces radi u suprotnosti s - i time nadilazi - ograničenja ručnog upravljanja, gdje su potrebni operateri uživo da podstiču i vode naredbe alata za obradu putem poluga, gumba i kotačića. Promatraču bi CNC sustav mogao nalikovati običnom skupu računalnih komponenti, ali softverski programi i konzole korištene u CNC obradi razlikuju ga od svih drugih oblika računanja.
Kako funkcionira CNC obrada?
Kada se CNC sustav aktivira, željeni rezovi se programiraju u softver i diktiraju odgovarajućim alatima i strojevima, koji izvršavaju dimenzionalne zadatke kako je navedeno, slično robotu.
U CNC programiranju, generator koda unutar numeričkog sustava često će pretpostaviti da su mehanizmi besprijekorni, unatoč mogućnosti grešaka, koja je veća kad god je CNC stroj usmjeren na rezanje u više od jednog smjera istovremeno. Položaj alata u sustavu numeričkog upravljanja ocrtan je nizom ulaza poznatih kao program obrade.
Sa strojem za numeričko upravljanje, programi se unose putem bušenih kartica. Nasuprot tome, programi za CNC strojeve prenose se u računala preko malih tipkovnica. CNC programiranje se čuva u memoriji računala. Sam kod pišu i uređuju programeri. Stoga CNC sustavi nude daleko veći računalni kapacitet. Najbolje od svega je što CNC sustavi nipošto nisu statični, budući da se novije upute mogu dodati već postojećim programima kroz revidirani kod.
PROGRAMIRANJE CNC STROJEVA
U CNC-u, strojevima se upravlja putem numeričkog upravljanja, pri čemu je softverski program određen za upravljanje objektom. Jezik koji stoji iza CNC strojne obrade naziva se i G-kod, a napisan je za kontrolu različitih ponašanja odgovarajućeg stroja, poput brzine, brzine napredovanja i koordinacije.
U osnovi, CNC obrada omogućuje unaprijed programiranje brzine i položaja funkcija alatnog stroja i njihovo pokretanje putem softvera u ponavljajućim, predvidljivim ciklusima, a sve to uz malo uplitanja ljudskih operatera. Zbog ovih mogućnosti, proces je usvojen u svim dijelovima proizvodnog sektora, a posebno je važan u područjima proizvodnje metala i plastike.
Za početak, zamišljen je 2D ili 3D CAD crtež, koji se zatim prevodi u računalni kod za izvođenje u CNC sustavu. Nakon što je program unesen, operater ga probno pokreće kako bi osigurao da nema pogrešaka u kodiranju.
Otvoreni/zatvoreni obradni sustavi
Kontrola položaja se određuje preko sustava otvorene ili zatvorene petlje. Kod prvog, signalizacija teče u jednom smjeru između regulatora i motora. Sa sustavom zatvorene petlje, regulator je sposoban primati povratne informacije, što omogućuje ispravljanje grešaka. Dakle, sustav zatvorene petlje može ispraviti nepravilnosti u brzini i položaju.
U CNC obradi kretanje je obično usmjereno preko X i Y osi. Alat se pak postavlja i vodi preko koračnih ili servo motora, koji ponavljaju točne pokrete kako je određeno G-kodom. Ako su sila i brzina minimalne, proces se može izvoditi preko kontrole otvorene petlje. Za sve ostalo, kontrola zatvorene petlje je neophodna kako bi se osigurala brzina, dosljednost i točnost potrebni za industrijske primjene, kao što je obrada metala.
CNC obrada je potpuno automatizirana
U današnjim CNC protokolima, proizvodnja dijelova putem unaprijed programiranog softvera uglavnom je automatizirana. Dimenzije za određeni dio postavljaju se na mjesto pomoću softvera za računalno potpomognuto projektiranje (CAD), a zatim se pretvaraju u stvarni gotov proizvod pomoću softvera za računalno potpomognutu proizvodnju (CAM).
Bilo koji radni komad može zahtijevati razne alatne strojeve, kao što su bušilice i rezači. Kako bi zadovoljili te potrebe, mnogi današnji strojevi kombiniraju nekoliko različitih funkcija u jednu ćeliju. Alternativno, instalacija se može sastojati od nekoliko strojeva i skupa robotskih ruku koje prenose dijelove iz jedne aplikacije u drugu, ali sve kontrolira isti program. Bez obzira na postavke, CNC proces omogućuje dosljednost u proizvodnji dijelova koju bi bilo teško, ako ne i nemoguće, ručno replicirati.
RAZLIČITE VRSTE CNC STROJEVA
Najraniji strojevi za numeričko upravljanje datiraju iz 1940-ih kada su motori prvi put korišteni za kontrolu kretanja već postojećih alata. Kako je tehnologija napredovala, mehanizmi su poboljšani analognim računalima, a na kraju i digitalnim računalima, što je dovelo do porasta CNC obrade.
Velika većina današnjeg CNC arsenala potpuno je elektronička. Neki od uobičajenih CNC postupaka uključuju ultrazvučno zavarivanje, bušenje rupa i lasersko rezanje. Najčešće korišteni strojevi u CNC sustavima uključuju sljedeće:
CNC glodalice
CNC glodalice mogu raditi na programima koji se sastoje od upita temeljenih na brojevima i slovima, koji vode komade na različite udaljenosti. Programiranje koje se koristi za mlin može se temeljiti na G-kodu ili nekom jedinstvenom jeziku koji je razvio proizvodni tim. Osnovni mlinovi sastoje se od sustava s tri osi (X, Y i Z), iako većina novijih mlinova može primiti tri dodatne osi.
Strugovi
U tokarilicama, komadi se režu u kružnom smjeru alatima koji se mogu indeksirati. S CNC tehnologijom, rezovi koje koriste tokarilice izvode se precizno i velikom brzinom. CNC tokarilice koriste se za izradu složenih dizajna koji ne bi bili mogući na ručnim verzijama stroja. Općenito, upravljačke funkcije CNC glodalica i tokarilica su slične. Kao i kod prvog, tokarilice se mogu upravljati G-kodom ili jedinstvenim vlasničkim kodom. Međutim, većina CNC tokarilica sastoji se od dvije osi — X i Z.
Plazma rezači
U plazma rezaču materijal se reže plazma plamenikom. Proces se prvenstveno primjenjuje na metalne materijale, ali se može koristiti i na drugim površinama. Kako bi se proizvela brzina i toplina potrebna za rezanje metala, plazma se stvara kombinacijom plina komprimiranog zraka i električnog luka.
Strojevi s električnim pražnjenjem
Obrada električnim pražnjenjem (EDM) — koja se naizmjenično naziva i utapanje matrice i obrada iskrom — proces je kojim se obradaci oblikuju u određene oblike električnim iskrama. Kod EDM-a dolazi do pražnjenja struje između dviju elektroda, a to uklanja dijelove određenog obratka.
Kada se prostor između elektroda smanji, električno polje postaje intenzivnije i time jače od dielektrika. To omogućuje protok struje između dvije elektrode. Kao posljedica toga, svaka elektroda uklanja dijelove radnog komada. Podvrste EDM-a uključuju:
● Wire EDM, pri čemu se erozija iskrenjem koristi za uklanjanje dijelova s elektronički vodljivog materijala.
● Sinker EDM, gdje su elektroda i radni komad namočeni u dielektričnu tekućinu u svrhu formiranja komada.
U procesu poznatom kao ispiranje, otpad sa svakog gotovog radnog komada odnosi se pomoću tekućeg dielektrika, koji se pojavljuje nakon što struja između dvije elektrode prestane i namijenjena je uklanjanju daljnjih električnih naboja.
Rezači vodenim mlazom
U CNC obradi, vodeni mlaznice su alati koji režu tvrde materijale, poput granita i metala, uz primjenu vode pod visokim pritiskom. U nekim slučajevima voda je pomiješana s pijeskom ili nekom drugom jakom abrazivnom tvari. Dijelovi tvorničkih strojeva često se oblikuju kroz ovaj proces.
Vodeni mlaz se koristi kao hladnija alternativa za materijale koji ne mogu podnijeti toplinski intenzivne procese drugih CNC strojeva. Kao takvi, vodeni mlazovi se koriste u nizu sektora, kao što su zrakoplovna i rudarska industrija, gdje je proces moćan za potrebe rezbarenja i rezanja, između ostalih funkcija. Rezači s vodenim mlazom također se koriste za primjene koje zahtijevaju vrlo zamršene rezove u materijalu, budući da nedostatak topline sprječava bilo kakvu promjenu intrinzičnih svojstava materijala koja može proizaći iz rezanja metala na metal.
RAZLIČITE VRSTE CNC STROJEVA
Kao što je pokazalo mnoštvo video demonstracija CNC strojeva, sustav se koristi za izradu vrlo detaljnih izrezivanja metalnih dijelova za industrijske hardverske proizvode. Uz gore navedene strojeve, dodatni alati i komponente koji se koriste unutar CNC sustava uključuju:
● Strojevi za vezenje
● Glodalice za drvo
● Revolverski bušači
● Strojevi za savijanje žice
● Rezači pjene
● Laserski rezači
● Cilindrični brusilice
● 3D pisači
● Rezači stakla
Kada je potrebno napraviti komplicirane rezove na različitim razinama i pod kutovima na radnom komadu, sve se to može izvesti u roku od nekoliko minuta na CNC stroju. Sve dok je stroj programiran s ispravnim kodom, funkcije stroja će izvršavati korake koje diktira softver. Pod uvjetom da je sve kodirano prema dizajnu, proizvod detalja i tehnološke vrijednosti trebao bi se pojaviti nakon što proces završi.
Vrijeme objave: 1. siječnja 2022
