Tutto ciò che devi sapere sulla lavorazione CNC

Prima dell'introduzione del controllo numerico computerizzato (CNC), il processo di produzione prevedeva un faticoso lavoro umano, periodi di produzione inutilmente lunghi, spreco di materiale ed era irto di errori. Oggi, la tecnologia ha notevolmente migliorato il processo di produzione.

L'introduzione delle tecnologie di lavorazione CNC fornisce un alto livello di affidabilità, rendendo i processi iterativi più automatici. Ma cos'è la lavorazione CNC? Quali prodotti possono essere realizzati con la tecnologia CNC? Come funziona la lavorazione CNC e quali materiali possono essere utilizzati nei processi di produzione che utilizzanoMacchine CNC?

Questo articolo è un'analisi approfondita di cos'è la lavorazione CNC e dei concetti di base coinvolti nel processo. Discuteremo i vantaggi della produzione CNC rispetto alla produzione tradizionale e il contributo del CNC alla produzione moderna.

Analizzeremo anche il software CNC. Infine, evidenziamo ciò che è richiesto alle persone che vogliono formarsi per diventare macchinisti CNC e discutiamo le tendenze future nel mondo della lavorazione CNC.

tecnico meccanico maschera operativo in entrata

Cos'è la lavorazione CNC?

L'abbreviazione CNC sta perControllo numerico del computer. La lavorazione CNC è un processo sottrattivo che comporta la creazione di progetti di forma personalizzata da un pezzo in lavorazione attraverso controlli computerizzati. Il processo è sottrattivo in quanto il prodotto viene fabbricato scheggiando materiale da un pezzo iniziale invece di aggiungere materiale per realizzare un prodotto.

La lavorazione CNC può essere descritta come un processo di produzione eseguito da robot. Il processo ha permesso di aumentare la produttività perché la macchina può funzionare automaticamente senza che l'operatore debba essere continuamente presente.

Qual è la storia della lavorazione CNC?

Il predecessore del CNC è il controllo numerico (NC), un processodescritto dalla Society of Manufacturing Engineerscome "segnando l'inizio della seconda rivoluzione industriale e l'avvento di un'epoca in cui il controllo delle macchine e dei processi industriali passerebbe da una bozza imprecisa a una scienza esatta".

La lavorazione CNC è iniziata come tecnologia basata su nastro perforato nelAnni Quaranta e Cinquantaprima di evolversi rapidamente verso le tecnologie analogiche e digitali negli anni '60.

John T. Parsonsè considerato il padre della lavorazione CNC. Ha sviluppato il controllo numerico, che è il principio su cui si basa la lavorazione CNC. Ma anche prima di Parsons, illa tecnica di lavorazione era stata inventatanel 1751. Poi, nel 1952, Richard Kegg, in collaborazione con il Massachusetts Institute of Technology (MIT), sviluppò la prima fresatrice CNC.

Quali sono i concetti di base della lavorazione CNC?

Per capire come funziona il CNC, dobbiamo comprendere alcuni concetti di base.

Controllo numerico

Questo denota il controllo automatico delle macchine utensili. Queste macchine utensili vanno dafresaturaa saldatori, smerigliatrici, taglierine a getto d'acqua epressa idraulica.

Lavorazione CNC desktop

Queste sono versioni minimaliste dei CNC e sono più adatte per lavorare su materiali più morbidi come cera, schiuma e plastica. Questo tipo di lavorazione utilizza versioni più piccole di macchine CNC per realizzare prodotti più piccoli, principalmente da hobbisti.

CAMERA

La lavorazione o produzione assistita da computer (CAM) utilizza il software per creare codice per l'esecuzione di macchine CNC. Per lavorare con un sistema CAM, hai bisogno di tre cose:

  1. Il primo è un software che istruisce la macchina sulle direzioni in cui deve muoversi.
  2. Hai anche bisogno della macchina che è in grado di prendere le istruzioni.
  3. Infine, è necessario disporre di una capacità di post-elaborazione per trasformare le istruzioni in un linguaggio comprensibile dalle macchine.

Codice NC

Questo è un linguaggio informatico di base ma unico, progettato per una macchina CNC per comprendere ed eseguire rapidamente il codice NC (comunemente chiamato codice G). Questo è il linguaggio che il programmatore usa per dire alla macchina come fabbricare qualcosa.

Postprocessore

Un postprocessore è un traduttore che converte il codice G scritto per una macchina CNC in codice che può essere compreso ed eseguito da un'altra macchina CNC.

Come funziona la lavorazione CNC?

Le macchine a controllo numerico funzionano facendo programmare le loro istruzioni in un software inserito nei computer utilizzando una piccola tastiera collegata alla macchina. Il sistema CNC esegue quindi queste attività programmate in modo simile ai robot.

Quali sono i diversi tipi di macchine CNC?

Diverse macchine CNC hanno scopi diversi. Alcuni dei tipi più comuni di macchine CNC sono frese, torni, router, taglierine al plasma e taglierine LaserJet. Puoi vedere altri esempi dei diversi tipi di macchine CNC e di cosa fannoQui.

Cosa possono fare le macchine CNC?

Le macchine CNC possono produrre una vasta gamma di prodotti da un'ampia gamma di materiali, inclusi metalli, plastica, schiuma e legno. Finché un materiale può essere tagliato, può essere utilizzato per la fabbricazione di prodotti su una macchina CNC. CNCtorni metallicipuò essere utilizzato per la lavorazione di barre tonde, filettature e cerchi esterni. Le fresatrici CNC possono essere utilizzate per lavorare superfici, chiavette e altre forme irregolari. Un trapano può praticare fori:Qui.

Software CNC

I software CNC sono pacchetti applicativi che scrivono codice G leggibile da una macchina CNC. Questo software si chiamaProduzione assistita da computer (CAM)oProgettazione assistita da computer (CAD). Questo software è responsabile del controllo numerico delle macchine CNC. Aiuta a creare progetti che il programma per computer sulla macchina CNC può interpretare.

I diversi tipi di software CNC hanno usi specifici:

Disegno assistito da computer (CAD):Viene utilizzato per creare progetti 2D e 3D e documentazione tecnica.

Produzione assistita da computer (CAM):Consente agli utenti di impostare il lavoro nelle filiali per soddisfare più attività come flusso di lavoro, percorsi utensile e simulazioni di taglio.

Ingegneria assistita da computer (CAE):Sono programmi utilizzati durante il processo di sviluppo durante le fasi di pre-elaborazione, analisi e post-elaborazione.

Quali sono i vantaggi e gli svantaggi della lavorazione CNC?

Proprio come qualsiasi altra tecnologia, la lavorazione CNC presenta vantaggi e svantaggi specifici. Ne esaminiamo alcuni di seguito.

Vantaggi della lavorazione CNC

La lavorazione CNC offre un notevole vantaggio in termini di costi rispetto alla produzione tradizionale in quanto riduce i costi di manodopera. Diminuisce drasticamente il margine di errore nella produzione. Inoltre, rende la produzione di massa un compito molto più semplice di quanto non lo sia mai stato grazie alla sua capacità di fornire risultati uniformi in modo coerente.

Il CNC offre anche flessibilità nella progettazione che consente di riprogrammare rapidamente il software per creare parti completamente nuove o correggere errori.

Svantaggi della lavorazione CNC

Uno svantaggio della lavorazione CNC è il costo di configurazione iniziale. Le aziende potrebbero anche aver bisogno di contrarre prestiti per acquistare la tecnologia CNC. Tuttavia, se l'azienda può aumentare i profitti attraverso la lavorazione CNC, tale investimento può essere recuperato rapidamente.

La lavorazione CNC vive del presupposto dell'infallibilità dei computer. Ciò significa che alcune persone che utilizzano sistemi di lavorazione CNC potrebbero trascurare la possibilità di errori, rendendo più facile che i guasti passino inosservati. Tuttavia, con una formazione adeguata, questo può essere mitigato.

Infine, poiché è un processo sottrattivo, la lavorazione CNC genera rifiuti, che possono avere alcuni effetti negativi sull'ambiente. Tuttavia, è possibile mettere in atto processi di gestione dei rifiuti per garantire che i rifiuti prodotti attraverso la produzione su macchine CNC possano essere riciclati.

Quanto è vitale la lavorazione CNC nella produzione moderna?

La lavorazione CNC ha inaugurato una nuova forma di produzione moderna attraverso le sue offerte di maggiore efficienza e precisione, offrendo così miglioramenti significativi rispetto ai metodi convenzionali di produzione moderna. Ciò significa che le aziende che utilizzano la lavorazione CNC risparmiano sui costi in termini di manodopera e tempo, aumentando la redditività nel lungo periodo.

Il CNC ha anche reso più sicuri processi come la fabbricazione (saldatura di lamiere, tranciatura, punzonatura e taglio a fiamma). È un'opzione ideale per la fabbricazione perché le macchine sono flessibili e possono essere riprogrammate.

Il CNC è migliore della stampa 3D?

La stampa 3D e la lavorazione CNC sono entrambi metodi di produzione. La differenza fondamentale tra loro è che la lavorazione CNC è un processo sottrattivo, mentre la stampa 3D è un processo additivo. Ciò significa che il primo crea prodotti scheggiando materiale da un pezzo originale, mentre il secondo crea il prodotto aggiungendo materiale.

Qual è il migliore tra i due metodi? Dipende da diversi fattori, come i materiali utilizzati, la complessità delle parti, le competenze dei dipendenti, ciò che viene creato e le considerazioni finanziarie. Pertanto, un metodo potrebbe essere eccellente per un lavoro specifico e non un altro.

fresatrice cnc Macchinista

Diventare un macchinista CNC

I potenziali macchinisti CNC richiedono un certo livello di formazione e istruzione per entrare nella professione.

Di quali competenze hai bisogno per essere un macchinista CNC?

Macchinisti CNCrichiedono un minimo di diploma di scuola superioreo un General Educational Development (GED) prima che possano continuare ad acquisire competenze specifiche per CNC da scuole tecniche. Il GED è un insieme di test utilizzati per determinare se un individuo negli Stati Uniti o in Canada ha competenze accademiche a livello di scuola superiore.

Macchinisti CNC, che hanno una certificazione da istituzioni come ilIstituto nazionale per le abilità nella lavorazione dei metalli(NIMS), hanno un vantaggio rispetto a quelli senza certificazione.

Dove posso ottenere la formazione per diventare un macchinista CNC?

Le persone che scrivono i programmi seguiti dalle macchine CNC sono conosciute comeProgrammatori CNC, mentre quelli che assistono al funzionamento delle macchine in officina sono dettiOperatori CNC.

Se vuoi diventare un programmatore CNC, in genere trascorri molto tempo come apprendista o in un istituto terziario formale. Gli operatori CNC di solito completano corsi a breve termine e acquisiscono la maggior parte della loro esperienza sul lavoro.

Molte scuole offronoFormazione specifica per CNC. Tra loro c'èGoodwin University, un'istituzione che si definisce una "scuola di operatori CNC" che è "progettata per ottenere la certificazione degli studenti e lavorare sul campo in un breve periodo, con un programma flessibile".

La lavorazione CNC è adatta al mio progetto?

La lavorazione CNC è versatile e la sua applicazione abbraccia molti settori, inclusi aerospaziale, agricoltura, edilizia, stampa, produzione, militare e trasporti. Pertanto, se il tuo progetto richiede una grande quantità di coerenza, precisione ed efficienza, il CNC è la scelta migliore.

Qual è il futuro della lavorazione CNC?

Come le tecnologie piaccionointelligenza artificialeeapprendimento automaticodiventano più popolari, si prevede inoltre che la popolarità delle macchine CNC aumenterà. Anche se alcuni possono essere preoccupati che queste macchine sofisticate sottraggano posti di lavoro agli esseri umani, questo di solito non è il caso quando le tecnologie migliorano, perché creano più posti di lavoro in nuove aree.

La proliferazione nell'uso della lavorazione CNC avrà vantaggi sia per i dipendenti che per i produttori. Per i primi, i processi non sono così difficili e la sicurezza è migliorata. Per quest'ultimo, i profitti aumenteranno grazie all'efficienza. I clienti, d'altro canto, trarranno vantaggio da prodotti di maggiore qualità.