Viss, kas jums jāzina par CNC apstrādi

Pirms datorizētās ciparu vadības (CNC) ieviešanas ražošanas process bija saistīts ar smagu cilvēku darbu, nevajadzīgi ilgu ražošanas periodu, materiāla izšķiešanu un bija pilns ar kļūdām. Mūsdienās tehnoloģija ir ievērojami uzlabojusi ražošanas procesu.

CNC apstrādes tehnoloģiju ieviešana nodrošina augstu uzticamības līmeni, padarot iteratīvos procesus automātiskākus. Bet kas ir CNC apstrāde? Kādus produktus var izgatavot no CNC tehnoloģijas? Kā darbojas CNC apstrāde un kādus materiālus var izmantot ražošanas procesos, kas tiek izmantotiCNC mašīnas?

Šis raksts ir padziļināta informācija par to, kas ir CNC apstrāde, un šajā procesā iesaistītie pamatjēdzieni. Mēs apspriedīsim CNC ražošanas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālo ražošanu un CNC ieguldījumu mūsdienu ražošanā.

Mēs apskatīsim arī CNC programmatūru. Visbeidzot, mēs uzsveram to, kas tiek prasīts no personām, kuras vēlas apmācīt, lai kļūtu par CNC mašīnistiem, un apspriežam nākotnes tendences CNC apstrādes pasaulē.

mehāniķa tehniķa maska operatīvā ievešana

Kas ir CNC apstrāde?

Saīsinājums CNC nozīmēDatoru skaitliskā vadība. CNC apstrāde ir atņemošs process, kas ietver pasūtījuma formas dizaina izveidošanu no sagataves, izmantojot datorizētas vadības ierīces. Process ir atņemošs, jo produkts tiek ražots, sasmalcinot materiālu no sākotnējā gabala, nevis pievienojot materiālu produkta izgatavošanai.

CNC apstrādi var raksturot kā ražošanas procesu, ko veic roboti. Šis process ļāva palielināt produktivitāti, jo mašīna var darboties automātiski, bez operatora nepārtrauktas klātbūtnes.

Kāda ir CNC apstrādes vēsture?

CNC priekšgājējs ir skaitliskā vadība (NC), processaprakstījusi ražošanas inženieru biedrībakā “iezīmējot otrās rūpniecības revolūcijas sākumu un laikmeta iestāšanos, kurā mašīnu un rūpniecisko procesu vadība pārietu no neprecīzas melnraksta uz precīzo zinātni”.

CNC apstrāde sākās kā perforēta lentes tehnoloģija40. un 50. gadipirms 1960. gados tā ātri pārtapa analogās un digitālās tehnoloģijās.

Džons T. Pārsonstiek uzskatīts par CNC apstrādes tēvu. Viņš izstrādāja skaitlisko vadību, uz kuru balstās CNC apstrāde. Bet pat pirms Pārsona,tika izgudrots apstrādes paņēmiens1751. gadā. Tad 1952. gadā Ričards Kegs sadarbībā ar Masačūsetsas Tehnoloģiju institūtu (MIT) izstrādāja pirmo CNC frēzēšanas mašīnu.

Kādi ir CNC apstrādes pamatjēdzieni?

Lai saprastu, kā darbojas CNC, mums ir jāsaprot daži pamatjēdzieni.

Ciparu vadība

Tas apzīmē automātisko darbgaldu vadību. Šie darbgaldi svārstās nofrēzēšanametinātājiem, dzirnaviņām, ūdens strūklu griezējiem unhidrauliskā preses mašīna.

CNC apstrāde darbvirsmā

Tās ir minimālistiskas CNC versijas, un tās ir labāk pielāgotas darbam ar mīkstākiem materiāliem, piemēram, vasku, putām un plastmasu. Šāda veida apstrādei tiek izmantotas mazākas CNC mašīnu versijas, lai izgatavotu mazākus izstrādājumus, galvenokārt hobijiem.

CAM

Datorapstrāde vai ražošana (CAM) izmanto programmatūru, lai izveidotu kodu CNC mašīnu darbināšanai. Lai strādātu ar CAM sistēmu, jums ir nepieciešamas trīs lietas:

  1. Pirmais ir programmatūra, kas dod mašīnai norādījumus par virzieniem, kādiem tai jāpārvietojas.
  2. Jums nepieciešama arī mašīna, kas spēj izpildīt instrukcijas.
  3. Visbeidzot, jums ir jābūt pēcapstrādes iespējām, lai instrukcijas pārvērstu mašīnām saprotamā valodā.

NC kods

Šī ir pamata, tomēr unikāla datorvaloda, kas paredzēta CNC mašīnai, lai ātri saprastu un izpildītu NC kodu (ko parasti sauc par G kodu). Šī ir valoda, kuru programmētājs lieto, lai mašīnai pateiktu, kā kaut ko ražot.

Pēcprocesors

Postprocesors ir tulks, kas pārveido vienai CNC mašīnai rakstīto G kodu kodā, kuru var saprast un izpildīt cita CNC mašīna.

Kā darbojas CNC apstrāde?

CNC mašīnas darbojas, programmās ieprogrammējot instrukcijas, kas ievadītas datoros, izmantojot mašīnai pievienotu nelielu tastatūru. Pēc tam CNC sistēma šos ieprogrammētos uzdevumus veic līdzīgi robotiem.

Kādi ir dažādi CNC mašīnu veidi?

Dažādas CNC iekārtas kalpo dažādiem mērķiem. Daži no visbiežāk sastopamajiem CNC mašīnu veidiem ir dzirnavas, virpas, maršrutētāji, plazmas griezēji un LaserJet griezēji. Jūs varat redzēt vairāk dažādu CNC mašīnu un to darbību piemērušeit.

Ko var izgatavot CNC mašīnas?

CNC mašīnas var ražot daudzveidīgu produktu klāstu no plaša materiālu klāsta, ieskaitot metālus, plastmasu, putas un koku. Kamēr materiālu var sagriezt, to var izmantot produktu ražošanai ar CNC mašīnu. CNCmetāla virpasvar izmantot apaļo stieņu, vītņu un ārējo apļu apstrādei. CNC frēzēšanas mašīnas var izmantot virsmu, gropju un citu neregulāru formu apstrādei. Urbšanas mašīnā var būt urbumi:šeit.

CNC programmatūra

CNC programmatūra ir lietojumprogrammu pakotnes, kas uzraksta G-kodu, kuru CNC mašīna var nolasīt. Šo programmatūru saucDatorizēta ražošana (CAM)vaiDatorizēts dizains (CAD). Šī programmatūra ir atbildīga par CNC mašīnu skaitlisko vadību. Tas palīdz izveidot dizainus, kurus CNC mašīnas datorprogramma var interpretēt.

Dažādiem CNC programmatūras veidiem ir īpašs lietojums:

Datorizēta zīmēšana (CAD):To izmanto, lai izveidotu 2D un 3D dizainu un tehnisko dokumentāciju.

Datorizēta ražošana (CAM):Ļauj lietotājiem iestatīt darbu filiālēs, lai izpildītu vairākus uzdevumus, piemēram, darbplūsmu, rīku ceļus un griešanas simulācijas.

Datorizēta inženierija (CAE):Vai programmas tiek izmantotas visā izstrādes procesā pirmsapstrādes, analīzes un pēcapstrādes posmā.

Kādas ir CNC apstrādes priekšrocības un trūkumi?

Tāpat kā jebkura cita tehnoloģija, arī CNC apstrādei ir specifiski plusi un mīnusi. Mēs aplūkojam dažus no tiem zemāk.

CNC apstrādes priekšrocības

CNC apstrādei ir ievērojama izmaksu priekšrocība salīdzinājumā ar tradicionālo ražošanu, jo tā samazina darbaspēka izmaksas. Tas krasi samazina kļūdu robežu ražošanā. Turklāt tas padara masveida ražošanu par daudz vieglāku uzdevumu nekā jebkad agrāk, pateicoties spējai konsekventi nodrošināt vienotus rezultātus.

CNC piedāvā arī elastību dizainā, kas ļauj programmatūru ātri pārprogrammēt, lai izveidotu pilnīgi jaunas daļas vai labotu kļūdas.

CNC apstrādes trūkumi

CNC apstrādes trūkums ir sākotnējās iestatīšanas izmaksas. Uzņēmumiem pat var būt nepieciešams ņemt kredītus, lai sagādātu CNC tehnoloģiju. Bet, ja uzņēmums var palielināt peļņu, izmantojot CNC apstrādi, šos ieguldījumus var ātri atgūt.

CNC apstrāde izriet no pieņēmuma par datoru nemaldīgumu. Tas nozīmē, ka daži cilvēki, kas izmanto CNC apstrādes sistēmas, var neņemt vērā kļūdu iespējamību, padarot kļūdas vieglāk nepamanītas. Tomēr, pienācīgi apmācot, to var mazināt.

Visbeidzot, tā kā tas ir atņemošs process, CNC apstrāde rada atkritumus, kas var negatīvi ietekmēt vidi. Neskatoties uz to, var ieviest atkritumu apsaimniekošanas procesus, lai nodrošinātu, ka atkritumus, kas radušies, ražojot CNC mašīnās, var pārstrādāt.

Cik svarīga ir CNC apstrāde mūsdienu ražošanā?

CNC apstrāde ieviesa jaunu modernas ražošanas veidu, piedāvājot lielāku efektivitāti un precizitāti, tādējādi piedāvājot ievērojamus uzlabojumus salīdzinājumā ar tradicionālajām modernās ražošanas metodēm. Tas nozīmē, ka uzņēmumi, kas izmanto CNC apstrādi, ietaupa izmaksas darbaspēka un laika ziņā, ilgtermiņā palielinot rentabilitāti.

CNC ir padarījis drošākus arī tādus procesus kā izgatavošana (metāla lokšņu metināšana, griešana, caurumu štancēšana un liesmas griešana). Tas ir ideāls variants izgatavošanai, jo mašīnas ir elastīgas un tās var pārprogrammēt.

Vai CNC ir labāka par 3D drukāšanu?

3D druka un CNC apstrāde ir abas ražošanas metodes. Kritiskā atšķirība starp tām ir tā, ka CNC apstrāde ir atņemošs process, bet 3D drukāšana ir papildinošs process. Tas nozīmē, ka pirmais rada produktus, šķeldojot materiālu no oriģināla gabala, bet otrais rada produktu, pievienojot materiālu.

Kas ir labāks starp abām metodēm? Tas ir atkarīgs no vairākiem faktoriem, piemēram, izmantotajiem materiāliem, detaļu sarežģītības, darbinieku prasmēm, radītā un finansiālajiem apsvērumiem. Tādējādi viena metode varētu būt lieliska konkrētam darbam, nevis cita.

cnc frēzmašīnas mašīnists

Kļūstot par CNC mašīnistu

Potenciālajiem CNC mašīnistiem ir nepieciešams zināms apmācības un izglītības līmenis, lai ieietu šajā profesijā.

Kādas prasmes jums vajag, lai būtu CNC mašīnists?

CNC mašīnistiprasīt vismaz vidusskolas diplomuvai vispārējā izglītības attīstība (GED), pirms viņi var turpināt apgūt CNC specifiskas prasmes no tehnikumiem. GED ir testu kopums, ko izmanto, lai noteiktu, vai indivīdam ASV vai Kanādā ir vidusskolas līmeņa akadēmiskās prasmes.

CNC mašīnisti, kuriem ir sertifikāts no tādām institūcijām kāNacionālais metālapstrādes prasmju institūts(NIMS), ir priekšrocības salīdzinājumā ar tiem, kuriem nav sertifikāta.

Kur es varu iegūt apmācību, lai būtu CNC mašīnists?

Cilvēki, kuri raksta programmas, kuras ievēro CNC mašīnas, ir pazīstami kāCNC programmētāji, bet tie, kas apmeklē mašīnu darbību veikalā, ir pazīstami kāCNC operatori.

Ja vēlaties būt CNC programmētājs, jūs parasti pavadītu daudz laika kā māceklis vai oficiālā augstākās izglītības iestādē. CNC operatori parasti pabeidz īstermiņa kursus un lielāko daļu pieredzes gūst darbā.

Daudzas skolas piedāvāCNC specifiska apmācība. Starp tiem irGudvina universitāte, iestāde, kas sevi raksturo kā “CNC operatoru skolu”, kas ir “izstrādāta, lai studentus īsā laika posmā iegūtu elastīgu grafiku un strādā šajā jomā”.

Vai CNC apstrāde ir piemērota manam projektam?

CNC apstrāde ir daudzpusīga, un tā pielietošana aptver daudzas nozares, tostarp aviāciju, lauksaimniecību, celtniecību, poligrāfiju, ražošanu, militāro jomu un transportu. Tādējādi, ja jūsu projektam ir nepieciešama liela konsekvence, precizitāte un efektivitāte, CNC ir labākā izvēle.

Kāda ir CNC apstrādes nākotne?

Kā patīk tehnoloģijasmākslīgais intelektsunmašīnmācīšanāskļūst arvien populārāka, ir sagaidāms arī, ka CNC mašīnu popularitāte pieaugs. Kaut arī daži varētu būt noraizējušies par to, ka šīs sarežģītās mašīnas atņems darbu cilvēkiem, tas parasti nenotiek, kad tehnoloģijas uzlabojas, jo tās rada vairāk darba vietu jaunās teritorijās.

CNC apstrādes izplatīšanās radīs labumu gan darbiniekiem, gan ražotājiem. Pirmajiem procesiem nav tik grūti, un tiek uzlabota drošība. Attiecībā uz pēdējo peļņa palielināsies efektivitātes dēļ. Savukārt klienti gūs labumu no kvalitatīvākiem produktiem.