Ano ang mga CNC machine at paano pipiliin ang mga ito?

Ang mga CNC machine ay ang pangunahing tool para sa mass machining ng mga bahagi. Ito ay isang mahalagang bahagi ng computer-aided na mga sistema ng disenyo. Ang prinsipyo ng paglikha ng isang CNC ay upang gawing simple ang paggawa ng mga katulad na bahagi.

CNC machine - isang device na may numerical control. Ang pangunahing tampok nito ay madaling pagkopya ng mga katulad at solong uri ng mga bahagi: isang program-image na naitala sa read-only na memorya, ayon sa kung aling mga bahagi ang giniling at pinaglagari mula sa mga workpiece na inilagay sa working area gamit ang conveyor feed mechanism. Ang mga makina na nilagyan ng laser-plasma gun, na gumaganap ng perpektong makinis na pagputol ng pangunahin at pangalawang workpiece, ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na throughput. Bahagyang mas mababa sa mga tuntunin ng mga teknolohikal na kagamitan ay ang pagliko at paggiling ng mga makina na nagsasagawa ng non-laser (sa tulong ng mga cutter) na pag-ikot, paglalagari at pag-reaming (pagbabarena) ng mga workpiece.

Sa modernong mga CNC machine, hindi na kailangang ikonekta ang isang panlabas na PC o laptop - ang papel ng isang paunang (kontrolado ng operator) programmer na nagtatakda ng mga parameter ay nilalaro ng isang on-board na microcomputer na naka-install sa isang kompartamento ng makina na protektado mula sa ingay ng kuryente. Ang mga modernong CNC machine ay maaari ding ikonekta sa isang lokal na network ng server (LSS) sa pamamagitan ng isang LAN interface at kinokontrol mula sa anumang PC sa teritoryo ng negosyo, na pinapayagan ng administrator ng network na ma-access ang makina na ito, dahil ito ay gumagana para sa 20 taon, halimbawa, na may mga network printer at scanner.

Ang istraktura ng CNC machine ay tulad na ang teknikal (electromechanical) na bahagi ay mahigpit na konektado sa electronic (ECU) at sa parehong oras ay nakahiwalay mula dito, na nakahiwalay mula dito sa limitadong panloob na espasyo ng yunit.... Ang isa sa mga tampok ng disenyo ng CNC unit ay ang shielding (proteksyon) ng ECU mula sa interference na nabuo ng mga electromechanical circuit sa working area at ang operating mode switching area. Ang interference na ito ay maaaring "magpatumba" sa programa, samakatuwid, ang on-board single-board PC ay hindi lamang inalis mula sa electromechanics (motors, sensors), ngunit inilagay din sa isang protektadong kahon ng bakal, na mapagkakatiwalaan na pinagbabatayan at halos ganap na alisin ang static at ingay sa pagpasok sa CPU at iba pang mahahalagang elektronikong organo.kontrol ng CNC unit.

Ang bentahe ng isang mini home machine ay iyon ito ay isang karapat-dapat na solusyon para sa mga batang propesyonal na nagsimulang makabisado ang mga pangunahing kaalaman sa pagtatrabaho bilang isang CNC machine operator... Ang mga CNC machine ay inuri ayon sa listahan ng mga operasyong isinagawa at ayon sa mga katangian ng control system. Sa kabila ng una at mapanlinlang na impresyon ng isang baguhan na ang "halimaw" na ito ay masyadong mahirap, ang pag-master ng mga pangunahing pamamaraan ng trabaho ay maaaring tumagal mula kalahating oras hanggang ilang oras. Ang isang baguhan ay maaaring mabilis na bumuo ng kanyang unang algorithm para sa pagproseso ng mga bahagi, ang proseso ng produksyon kung saan siya ay interesado. Halimbawa, kailangan niyang gumawa ng isang bundok para sa isang motor-generator sa isang bisikleta - sa naturang makina ay mabilis niyang iguguhit, gupitin at gilingin ito.

Ang mga CNC machine ay maaaring gumana sa bato, kahoy at mga derivatives nito, sa non-ferrous na metal, bakal, plastic at composite. Ang lahat ay natutukoy lamang sa pamamagitan ng kapangyarihan ng spindle motor - sa naturang yunit, ito ang pangunahing yunit ng pagganap sa pagmamaneho. Ang pangalawang halaga para sa pagpili ng materyal na workpiece ay ang haba, diameter, patong ng mga pamutol ng bakal - halimbawa, kung ang makina ay nagpapaikut-ikot. Kung nakikipag-ugnayan ka sa isang drilling machine, kung gayon ang mga kakayahan nito at ang mga kakayahan ng yunit ng paggiling ay madalas na pinagsama. Ang gawain ng sawing machine ay ginagawa ng milling machine, at ang gawain ng drilling machine ay ginagawa ng lathe.

Ang ganitong mga makina ay multipurpose: pinagsasama nila ang mga kakayahan ng unibersal (ang yunit ay pumutol at gumiling, nag-drill ng mga bahagi sa iba't ibang mga projection), desktop (nagtitimbang ng hindi hihigit sa ilang sampu-sampung kilo, umaangkop sa isang workbench na may isang tabletop na lugar na 2 m2). Ang kapangyarihan ng spindle drive para sa pagproseso ng plastik at kahoy, bilang panuntunan, ay hindi lalampas sa ilang daang watts bawat oras na natupok mula sa mains. Para sa non-ferrous na metal, ang kapangyarihan hanggang sa isang kilowatt ay kinakailangan na, at para sa mga bakal - 1.5-2 kW. Kadalasan ay walang pagtukoy sa mga partikular na uri ng materyal sa isang multi-purpose na makina. Alinsunod dito, kinakailangan na bumili ng mga cutter, drills, korona, saw blades na gawa sa high-speed na bakal, pati na rin sa mga abrasive.

Ayon sa mga uri ng pagproseso, ang pag-uuri ng mga makina ng CNC ay nagbibigay para sa pahalang (pagputol ng mga bahagi sa kanilang "nakahiga" na posisyon) at patayo (sa kabaligtaran, ang mga aparatong ito ay gumagana sa mga "nakatayo" na mga bahagi, pagputol pataas at pababa) na mga aparato. Ang mga pinagsamang yunit ay nagsasagawa ng pagputol at pagbabarena ng mga bahagi sa lahat ng tatlong eroplano.

Ang control system sa mga CNC machine ay ang karaniwang katangian ng "computer", tulad ng: ang bilang ng megahertz ng bawat isa sa mga core ng processor, ang bilang ng mga core nito, pati na rin ang bilang ng mga megabytes (o gigabytes) ng RAM (RAM, random access memory). Bilang isang storage device, tulad ng sa mga nakasanayang desktop PC at laptop, isang magneto-optical drive ("hard disk"), SSD (solid-state "hard disk") o eMMC memory (tulad ng sa mga single-board na laptop, tablet at smartphone na pangunahing gawain sa opisina) ay ginagamit.

Gayunpaman, walang hardware ang ganap na magpapakita ng sarili hanggang sa mai-install dito ang control program. Ang mga modernong portable na CNC machine ay gumagamit ng operating system batay sa isang software at graphics core Linux o Windows: para sa mga layunin ng produksyon, ang isang espesyal na "cut-down" na bersyon ay "tinahi" sa memorya ng makina, na nilikha ng eksklusibo para sa trabaho, at hindi, halimbawa, para sa ganap na pag-surf sa web, pagpapatakbo ng mga laro o panonood ng mga video. Dito maaari mo lamang iproseso ang mga detalye, para sa lahat ng iba pa ay hindi ito magagamit.

Modelo 1325 - isa sa pinakamahusay na mga tool sa makina ng CNC, na idinisenyo bilang isang entry-level na aparato para sa pag-master ng mga kasanayan ng isang espesyalista sa tool ng makina. Mababa sa mga gastos sa pagpapanatili - kabilang sa klase ng Start (para sa mga nagsisimula). Nagsasagawa ng three-axis na pag-ukit ng mga blangko ng kahoy. May kakayahang maglapat ng mga simpleng pattern na may bilateral symmetry. Ang espesyal na pagsasanay para sa isang baguhan kapag nagtatrabaho sa naturang aparato ay hindi kinakailangan.

Ang lugar ng pagtatrabaho ay 130x250x200 cm. Nagsisimula ito sa isang interphase na boltahe na 380 volts. Ito ay kinokontrol sa pamamagitan ng Mach3 system, na nilagyan ng isang cooled spindle mechanism, nagpapatakbo mula sa isang control inverter, at nagkakaroon ng bilis na hanggang 24,000 revolution bawat minuto. Lubricated sa pamamagitan ng kamay. Pinapatakbo batay sa software ng Artcam, pinuputol nito ang MDF at kahoy, acrylic at iba pang (kabilang ang composite) na puro hindi metal na materyales.

Modelo 2040 ATC CNC... Gumagana sa batayan ng CNC na may awtomatikong pagpapalitan ng telepono. Mayroong built-in na cutter magazine na nagpapadali sa pagpili ng cutter na gusto mo. Mga paggupit, pag-ukit ng mga hindi metal na materyales, paggupit ng mga uka sa mga ito at pagtatakan ng mga blangko, paggiling ng mga ito. Ang pagbabago ng tool ay awtomatiko. Carousel-milling model ATC CNC na may working area na 200x400x20 cm. Pinapatakbo ng isang three-phase network.Ang spindle ay kumonsumo ng hanggang 9 kW ng kapangyarihan mula sa mga mains, at nilagyan ng 11 kW Japanese servos.

Itinayo batay sa isang T-shaped na vacuum working table, ang pagpapadulas ay awtomatikong ipinakilala sa nagtatrabaho at sa lugar ng mga umiikot na mekanismo. Ang isang vacuum pump ay nag-aalis ng swarf mula sa lugar ng trabaho, na tumutulong na panatilihing medyo malinis ang lugar ng trabaho. Ang kapangyarihan ng vacuum pump - 3 kW. Ang makina ay angkop para sa pagliko ng aluminyo.

Modelo 1625 ay may working area na 2x5 m. At nagpapatakbo din mula sa isang three-phase network. Desktop device na may mga katangiang katulad ng nakaraang bersyon. Ang pagkakaiba ay sa pagkakaroon ng isang oscillator cutter na nagbibigay-daan sa iyo upang i-cut ang balat at bagay. Binibigyang-daan ka ng mga cutter na magtrabaho kasama ang aluminyo at anumang non-metallic simple at composite na materyales. Katumpakan ng pagputol - 10 micrometers. Posibleng ipagpatuloy ang pag-ukit ng mga hindi metal at aluminyo mula sa punto ng pagkagambala ng operasyon.

Pinapayagan ka ng iba pang mga modelo na magtrabaho sa bakal, tanso, duralumin, ngunit ang kanilang kapangyarihan, sukat at kagamitan ay lumalabas na hindi bababa sa ilang beses na mas mataas sa gastos kaysa sa tatlong mga modelo na inilarawan sa itaas. Sinusuportahan nila ang 5-axis (5-axis control) na operasyon. Ang pinakamahal na mga makina ay nilagyan ng laser cannon na bumubuo ng hanggang daan-daang watts ng kapangyarihan sa isang puntong mas mababa sa 1 mm ang lapad, na nagpapahintulot sa pagputol ng bakal na may pinakamataas na katumpakan.

Kasama sa karaniwang hanay ng mga CNC machine ang isang frame (kama), gearbox at feed unit, headstock at tailstock, rod mechanism at suporta. Ang lahat ng mga bahagi at pagtitipon ay naayos sa frame ng makina, kung wala ang aparatong ito ay hindi maaaring gumana. Ang gearbox (gearbox) ay responsable para sa pagpapadala ng metalikang kuwintas mula sa spindle drive. Dagdag pa, ang ipinadala na metalikang kuwintas ay natatanggap ng caliper functional unit.

Kasama sa headstock ang gearbox at ang spindle mismo, mga clamp at umiikot na bahagi na nagpapaikot sa nakabukas na bahagi. Sa tulong ng tailstock, ang nakabukas na bahagi ay naayos mula sa kabaligtaran - sa mga sandali ng machining sa gitnang bahagi ng workpiece. Ang core ay isang reamer o isang drilling cutter na nagtatakda ng alignment.

Ang elementong ito ay mahigpit na konektado sa tailstock. Tinutukoy ng slide kung gaano katatag ang pamutol at kung saang direksyon ito gumagalaw. Ang pagkakumpleto ng CNC device ay kinukumpleto ng isang vacuum table, isang vacuum pump na kumukolekta ng mga chips, at isang cooling device para sa mga cutting tool. Upang makalayo sa lugar ng trabaho sa maikling panahon, ang manggagawa (operator ng makina) ay gumagamit ng portable console.

Pumili ng CNC machine para sa mga sumusunod na parameter.

• Konsumo sa enerhiya. Hindi lahat ng production workshop ay may kakayahang kumonekta sa isang three-phase supply boltahe, hindi banggitin ang mga pribadong bahay, halimbawa, sa isang suburban residential area. Ang mga kable ng sambahayan ay malamang na hindi makatiis ng higit sa 3.5 kW: ang mga maginoo na 16-amp na awtomatikong makina na naka-install sa metro, pati na rin ang metro mismo, ay hindi maaaring gumana sa isang load current na higit sa 16 amperes. Pumili ng mga makina na may lakas na hindi hihigit sa 2-3 kW.
• Ang bilis ng spindle motor ay dapat na hindi bababa sa 10,000 bawat minuto. Kung hindi man, ang pag-ikot ng mga bahagi ay magiging hindi masyadong mataas ang kalidad, lalo na, magiging problema ang pagsasagawa ng pinong pag-ukit at pag-ikot na may pinakamaliit na mga contour.
• Paggawa gamit ang mga metal... Kahit na hindi masyadong makapangyarihang mga makina na may mataas na kahusayan at mga rev mula sa 20,000 rpm ay maaaring gumiling ng hindi bababa sa bakal 3 at tanso. Ang pagtatrabaho sa metal ay lubos na nagpapalawak ng iyong kaugnayan bilang isang master ng iyong craft.
• Ang lugar ng pagtatrabaho ay dapat na kasing laki hangga't maaari. Papayagan nito ang alinman sa paggiling ng higit pang mga bahagi sa isang eroplano, o upang makagawa ng mas malalaking blangko.
• Dali ng pag-aayos at pagpapalit ng mga cutter, mga drilling cutter - nang walang ganitong katangian ng isang CNC device, ang iyong kahusayan, tumpak na pagpapatupad ng malalaking plano ay maaaring magdusa, lalo na, dahil sa isang maayos na maluwag na pamutol, ikaw ay nanganganib na makakuha ng malaking porsyento ng mga tinanggihang bahagi.
• Pagkagawa at sistema ng paglamig. Kung gaano kataas ang kalidad at walang problema ang dalawang sangkap na ito ay nakadepende hindi lamang sa buhay ng serbisyo ng mga cutter at drilling cutter, kundi pati na rin sa pangkalahatang buhay ng serbisyo ng mga mekanika sa CNC machine.
• Vacuum suction at visor... Tinutukoy ng dalawang salik na ito kung gaano kalinis ang iyong lugar ng trabaho pagkatapos makumpleto ang trabaho.

Ang pagtatrabaho sa DeskProto, VCarve Pro, ConstruCAM-3D, ArtCAM, NX CAM, SprutCAM at Mach3 software ay naiiba lamang sa interface ng software at hanay ng mga function.

Ang paggamit ng mga CNC machine ay makatwiran sa industriya ng bato at woodworking, sa industriya ng metalworking at maging sa serbisyo ng kotse, kung saan, halimbawa, ang mga kapalit na bahagi ay ginagawang makina para sa mga motor ng carburetor ng mga sasakyan. Ngunit ang isang CNC machine ay makakatulong sa paggawa ng mga pandekorasyon na figure, alahas, at gayundin ang mga gilingan o pagputol ng mga blangko mula sa anumang bakal gamit ang isang laser. Ang CNC ay gumaganap, halimbawa, pagputol ng mga pinto ng MDF (door leaf), pag-ikot ng mga bahagi para sa mga kandado at anti-burglar fitting ng mga metal-plastic na bintana. Ang listahang ito ay nagbabanta na maging walang katapusan. Isa sa mga tipikal na halimbawa ay ang pag-ukit ng mga tansong pigurin mula sa mga larawan ng mga kilalang personalidad na iginuhit sa three-dimensional na format.

Ang pag-set up ng makina para sa trabaho ay isinasagawa ayon sa sumusunod na pamamaraan.

• Hanapin ang tamang pamutol para sa iyong aplikasyon. Suriin ang sharpness ng cutting edge nito.
• Ilagay ang tanglaw sa itinalagang chuck nito. Suriin kung ito ay ligtas na naayos.
• Simulan ang makina nang walang mga blangko.
• I-program ang device. Ang mga lumang CNC-unit ay na-program gamit ang mga punched card, mas bago - gamit ang parehong AutoCAD (pagpasok ng mga parameter ng machined na bahagi).
• Suspindihin ang makina, at ilagay ang workpiece sa entablado, i-on ang pump. I-restart ang makina.
• Pagkatapos paikutin ang bahagi, ihinto ang makina at alisin ang nakabukas na workpiece. Ilagay ang susunod. Kung kinakailangan, baguhin ang ipinasok na mga parameter at simulan ang makina.
• Kung maraming pag-ikot (pagkopya) ng mga bahagi ang gagawin, pagkatapos ay ilagay ang kinakailangang bilang ng mga workpiece sa lugar ng trabaho, i-program ang CNC device, at simulan ang spindle. Ang mga bahagi ay awtomatikong nakabukas.

Hindi lahat ng modelo ng makina ay nagpapahiram sa kanilang sarili sa modernisasyon. Sa unang yugto, posible lamang na mag-install ng isang mas mataas na pagganap na single-board on-board na computer - at baguhin ang Windows, halimbawa, sa isang Linux system.

Paano pumili ng isang CNC machine, tingnan ang susunod na video.