CNC obrada je proizvodni proces u kojem unaprijed programirani računalni softver diktira kretanje tvorničkih alata i strojeva. Proces se može koristiti za upravljanje nizom složenih strojeva, od brusilica i tokarilica do glodalica i glodalica. CNC obradom, trodimenzionalni zadaci rezanja mogu se izvršiti u jednom skupu uputa.
Kratica za „računalno numeričko upravljanje“, CNC proces se izvodi u suprotnosti s - i time zamjenjuje - ograničenja ručnog upravljanja, gdje su potrebni živi operateri koji će potaknuti i voditi naredbe alata za obradu putem poluga, gumba i kotačića. Promatraču, CNC sustav može nalikovati običnom skupu računalnih komponenti, ali softverski programi i konzole koji se koriste u CNC obradi razlikuju ga od svih ostalih oblika računanja.
Kako funkcionira CNC obrada?
Kada se aktivira CNC sustav, željeni rezovi se programiraju u softver i diktiraju odgovarajućim alatima i strojevima, koji izvršavaju dimenzionalne zadatke prema specifikacijama, slično robotu.
U CNC programiranju, generator koda unutar numeričkog sustava često će pretpostaviti da su mehanizmi besprijekorni, unatoč mogućnosti pogrešaka, koja je veća kada je CNC stroju naloženo da reže u više smjerova istovremeno. Položaj alata u numeričkom upravljačkom sustavu određen je nizom ulaza poznatih kao program dijela.
Kod numeričkog upravljačkog stroja, programi se unose putem bušenih kartica. Nasuprot tome, programi za CNC strojeve unose se u računala putem malih tipkovnica. CNC programiranje se pohranjuje 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, jer se noviji upiti mogu dodati postojećim programima putem revidiranog koda.
PROGRAMIRANJE CNC STROJEVA
U CNC-u, strojevi se upravljaju putem numeričkog upravljanja, pri čemu je softverski program namijenjen upravljanju objektom. Jezik koji stoji iza CNC obrade naziva se i G-kod, a napisan je za upravljanje različitim ponašanjima odgovarajućeg stroja, kao što su brzina, brzina pomaka i koordinacija.
U osnovi, CNC obrada omogućuje prethodno programiranje brzine i položaja funkcija alatnih strojeva i njihovo pokretanje putem softvera u ponavljajućim, predvidljivim ciklusima, sve uz malo sudjelovanja ljudskog operatera. Zbog tih mogućnosti, proces je usvojen u svim područjima proizvodnog sektora, a posebno je važan u područjima proizvodnje metala i plastike.
Za početak se izrađuje 2D ili 3D CAD crtež koji se zatim prevodi u računalni kod koji CNC sustav izvršava. Nakon što je program unesen, operater ga probno pokreće kako bi se uvjerio da u kodiranju nema pogrešaka.
Sustavi obrade otvorene/zatvorene petlje
Upravljanje položajem određuje se putem sustava otvorene ili zatvorene petlje. Kod prvog, signalizacija se odvija u jednom smjeru između regulatora i motora. Kod sustava zatvorene petlje, regulator je sposoban primati povratnu informaciju, što omogućuje ispravljanje pogrešaka. Dakle, sustav zatvorene petlje može ispraviti nepravilnosti u brzini i položaju.
U CNC obradi, kretanje se obično usmjerava preko osi X i Y. Alat se, pak, pozicionira i vodi putem koračnih ili servo motora, koji repliciraju točne pokrete određene G-kodom. Ako su sila i brzina minimalni, proces se može izvoditi putem upravljanja u otvorenoj petlji. Za sve ostalo, upravljanje u zatvorenoj petlji je neophodno kako bi se osigurala brzina, konzistentnost i točnost potrebna za industrijske primjene, poput obrade 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 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, poput bušilica i rezača. Kako bi se zadovoljile te potrebe, mnogi današnji strojevi kombiniraju nekoliko različitih funkcija u jednoj ćeliji. Alternativno, instalacija se može sastojati od nekoliko strojeva i skupa robotskih ruku koje prenose dijelove iz jedne aplikacije u drugu, ali pri čemu 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 STROJEV
Najraniji strojevi s numeričkim upravljanjem datiraju iz 1940-ih kada su motori prvi put korišteni za upravljanje kretanjem postojećih alata. Kako su tehnologije napredovale, mehanizmi su poboljšavani analognim računalima, a na kraju i digitalnim računalima, što je dovelo do porasta CNC obrade.
Velika većina današnjih CNC strojeva je potpuno elektronička. Neki od uobičajenih CNC procesa 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 brojeva i slova, a koji vode obradke na različitim udaljenostima. Programiranje koje se koristi za glodalicu može se temeljiti na G-kodu ili nekom jedinstvenom jeziku koji je razvio proizvodni tim. Osnovne glodalice sastoje se od troosnog sustava (X, Y i Z), iako većina novijih glodalica može primiti tri dodatne osi.
Tokarilice
U tokarilicama se dijelovi režu u kružnom smjeru pomoću indeksiranih alata. S CNC tehnologijom, rezovi koje koriste tokarilice izvode se precizno i velikom brzinom. CNC tokarilice se koriste za izradu složenih dizajna koji ne bi bili mogući na ručno upravljanim verzijama stroja. Općenito, upravljačke funkcije CNC glodalica i tokarilica su slične. Kao i kod prvih, 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. Postupak se prvenstveno primjenjuje na metalne materijale, ali se može koristiti i na drugim površinama. Kako bi se postigla brzina i toplina potrebna za rezanje metala, plazma se generira kombinacijom komprimiranog zraka i električnih lukova.
Strojevi za električno pražnjenje
Elektroerozivna obrada (EDM) - alternativno nazivana udubljenjem u kalupu i obrada iskrom - je proces kojim se obradci oblikuju u određene oblike električnim iskrama. Kod EDM-a, strujna pražnjenja se događaju između dvije elektrode, što uklanja dijelove određenog obratka.
Kada se prostor između elektroda smanji, električno polje postaje intenzivnije i stoga jače od dielektrika. To omogućuje protok struje između dvije elektrode. Posljedično, dijelovi obratka se uklanjaju svakom elektrodom. Podvrste EDM-a uključuju:
● Žičana EDM obrada, pri čemu se erozija iskrenjem koristi za uklanjanje dijelova s elektronički vodljivog materijala.
● EDM s udubljenjem, gdje se elektroda i radni komad natapaju u dielektričnu tekućinu radi oblikovanja komada.
U procesu poznatom kao ispiranje, ostatke s svakog gotovog obratka odnosi tekući dielektrik, koji se pojavljuje nakon što struja između dvije elektrode prestane i namijenjen je uklanjanju svih daljnjih električnih naboja.
Rezači vodenim mlazom
U CNC obradi, vodeni mlazovi su alati koji režu tvrde materijale, poput granita i metala, primjenom vode pod visokim tlakom. U nekim slučajevima, voda se miješa s pijeskom ili nekom drugom jakom abrazivnom tvari. Dijelovi tvorničkih strojeva često se oblikuju ovim postupkom.
Vodeni mlazovi se koriste 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 snažan za potrebe rezbarenja i rezanja, između ostalog. Rezači vodenim mlazom također se koriste za primjene koje zahtijevaju vrlo složene rezove u materijalu, jer nedostatak topline sprječava bilo kakvu promjenu intrinzičnih svojstava materijala koja može nastati rezanjem metala o metal.
RAZLIČITE VRSTE CNC STROJEV
Kao što je prikazano u brojnim video demonstracijama CNC strojeva, sustav se koristi za izradu vrlo detaljnih rezova iz metalnih dijelova za industrijske hardverske proizvode. Osim spomenutih strojeva, dodatni alati i komponente koji se koriste unutar CNC sustava uključuju:
● Strojevi za vezenje
● Glodalice za drvo
● Bušači kupole
● Strojevi za savijanje žice
● Rezači pjene
● Laserski rezači
● Cilindrične brusilice
● 3D printeri
● Rezači stakla
Kada je potrebno napraviti komplicirane rezove na različitim razinama i kutovima na obratku, sve se to može izvesti u roku od nekoliko minuta na CNC stroju. Sve dok je stroj programiran ispravnim kodom, funkcije stroja će izvršavati korake kako ih diktira softver. Pod uvjetom da je sve kodirano prema dizajnu, nakon završetka procesa trebao bi se pojaviti proizvod detaljne i tehnološke vrijednosti.
Vrijeme objave: 31. ožujka 2021.
