Wszystko, co musisz wiedzieć o obróbce CNC

Przed wprowadzeniem skomputeryzowanego sterowania numerycznego (CNC) proces produkcyjny obejmował żmudną pracę ludzką, niepotrzebnie długie okresy produkcji, marnotrawstwo materiału i był pełen błędów. Obecnie technologia znacznie usprawniła proces produkcyjny.

Wprowadzenie technologii obróbki CNC zapewnia wysoki poziom niezawodności, dzięki czemu procesy iteracyjne są bardziej automatyczne. Ale czym jest obróbka CNC? Jakie produkty można wykonać w technologii CNC? Jak działa obróbka CNC i jakie materiały można wykorzystać w procesach produkcyjnychMaszyny CNC?

W tym artykule szczegółowo opisano, czym jest obróbka CNC i podstawowe pojęcia związane z tym procesem. Omówimy zalety produkcji CNC w porównaniu z tradycyjną produkcją oraz wkład CNC w nowoczesną produkcję.

Przyjrzymy się również oprogramowaniu CNC. Na koniec zwracamy uwagę na wymagania osób, które chcą wyszkolić się na maszynistów CNC i omówić przyszłe trendy w świecie obróbki CNC.

Maska technika mechanicznego wchodząca operacyjnie;

Co to jest obróbka CNC?

Skrót CNC oznaczaKomputerowe sterowanie numeryczne. Obróbka CNC jest procesem subtraktywnym, który polega na tworzeniu niestandardowych projektów z przedmiotu obrabianego za pomocą komputerowego sterowania. Proces jest subtraktywny, ponieważ produkt jest wytwarzany przez odpryskiwanie materiału z początkowej części zamiast dodawania materiału w celu wytworzenia produktu.

Obróbkę CNC można opisać jako proces produkcyjny wykonywany przez roboty. Proces ten umożliwił zwiększenie produktywności, ponieważ maszyna może pracować automatycznie, bez konieczności ciągłej obecności operatora.

Jaka jest historia obróbki CNC?

Poprzednikiem CNC jest sterowanie numeryczne (NC), procesopisane przez Society of Manufacturing Engineersjako „wyznaczający początek drugiej rewolucji przemysłowej i nadejście epoki, w której sterowanie maszynami i procesami przemysłowymi przejdzie od nieprecyzyjnego szkicu do nauk ścisłych”.

Obróbka CNC rozpoczęła się jako technologia oparta na taśmie dziurkowanej w1940 i 1950zanim szybko przekształciły się w technologie analogowe i cyfrowe w latach 60.

John T. Parsonsuważany jest za ojca obróbki CNC. Opracował sterowanie numeryczne, które jest zasadą, na której opiera się obróbka CNC. Ale jeszcze przed Parsonsemwynaleziono technikę obróbkiw 1751 roku. Następnie, w 1952 roku, Richard Kegg we współpracy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) opracował pierwszą frezarkę CNC.

Jakie są podstawowe koncepcje obróbki CNC?

Aby zrozumieć, jak działa CNC, musimy zrozumieć kilka podstawowych pojęć.

Sterowanie numeryczne

Oznacza to automatyczne sterowanie obrabiarkami. Te obrabiarki wahają się odprzemiałdo spawarek, szlifierek, wycinarek wodnych iprasa hydrauliczna.

Obróbka CNC na pulpicie

Są to minimalistyczne wersje CNC i są lepiej przystosowane do pracy z miękkimi materiałami, takimi jak wosk, pianka i tworzywa sztuczne. Ten rodzaj obróbki wykorzystuje mniejsze wersje maszyn CNC do wytwarzania mniejszych produktów, głównie przez hobbystów.

KRZYWKA

Komputerowe wspomaganie obróbki lub produkcji (CAM) wykorzystuje oprogramowanie do tworzenia kodu do obsługi maszyn CNC. Do pracy z systemem CAM potrzebne są trzy rzeczy:

  1. Pierwsza to oprogramowanie, które instruuje maszynę o kierunkach, w jakich musi się poruszać.
  2. Potrzebujesz również maszyny, która jest w stanie przyjąć instrukcje.
  3. Wreszcie, musisz mieć możliwość przetwarzania końcowego, aby przekształcić instrukcje w język zrozumiały dla maszyn.

Kod NC

Jest to podstawowy, ale unikalny język komputerowy przeznaczony dla maszyny CNC do szybkiego zrozumienia i wykonania kodu NC (powszechnie nazywanego kodem G). Jest to język, którego programista używa, aby powiedzieć maszynie, jak ma coś wyprodukować.

Postprocesor

Postprocesor to translator, który konwertuje G-Code napisany dla jednej maszyny CNC na kod, który może być zrozumiany i wykonany przez inną maszynę CNC.

Jak działa obróbka CNC?

Maszyny CNC działają poprzez zaprogramowanie ich instrukcji w oprogramowaniu, które są przesyłane do komputerów za pomocą małej klawiatury podłączonej do maszyny. System CNC wykonuje następnie te zaprogramowane zadania w podobny sposób jak roboty.

Jakie są różne typy maszyn CNC?

Różne maszyny CNC służą do różnych celów. Niektóre z najpopularniejszych typów maszyn CNC to młyny, tokarki, routery, przecinarki plazmowe i wycinarki LaserJet. Możesz zobaczyć więcej przykładów różnych typów maszyn CNC i tego, co robiątutaj.

Co mogą zrobić maszyny CNC?

Maszyny CNC mogą wytwarzać różnorodne produkty z szerokiej gamy materiałów, w tym metali, tworzyw sztucznych, pianki i drewna. Dopóki materiał można ciąć, można go używać do wytwarzania produktów na maszynie CNC. CNCtokarki do metalumoże być stosowany do obróbki okrągłych prętów, gwintów i okręgów zewnętrznych. Frezarki CNC mogą być używane do obróbki powierzchni, rowków wpustowych i innych nieregularnych kształtów. Wiertarka może wiercić otwory:tutaj.

Oprogramowanie CNC

Oprogramowanie CNC to pakiety aplikacji, które zapisują kod G, który może odczytać maszyna CNC. To oprogramowanie nazywa sięProdukcja wspomagana komputerowo (CAM)lubProjektowanie wspomagane komputerowo (CAD). To oprogramowanie jest odpowiedzialne za sterowanie numeryczne maszyn CNC. Pomaga tworzyć projekty, które program komputerowy na maszynie CNC może zinterpretować.

Różne typy oprogramowania CNC mają określone zastosowania:

Rysowanie wspomagane komputerowo (CAD):Służy do tworzenia projektów 2D i 3D oraz dokumentacji technicznej.

Produkcja wspomagana komputerowo (CAM):Umożliwia użytkownikom konfigurowanie pracy w oddziałach w celu wykonania wielu zadań, takich jak przepływ pracy, ścieżki narzędzi i symulacje cięcia.

Inżynieria wspomagana komputerowo (CAE):Czy programy są używane w całym procesie tworzenia na etapach przetwarzania wstępnego, analizy i przetwarzania końcowego.

Jakie są zalety i wady obróbki CNC?

Podobnie jak każda inna technologia, obróbka CNC ma określone zalety i wady. Poniżej przyjrzymy się niektórym z nich.

Zalety obróbki CNC

Obróbka CNC ma znaczną przewagę kosztową nad tradycyjną produkcją, ponieważ zmniejsza koszty pracy. Drastycznie zmniejsza margines błędu w produkcji. Co więcej, sprawia, że produkcja masowa jest o wiele łatwiejsza niż kiedykolwiek, ze względu na jej zdolność do konsekwentnego dostarczania jednolitych wyników.

CNC oferuje również elastyczność w projektowaniu, która umożliwia szybkie przeprogramowanie oprogramowania w celu tworzenia całkowicie nowych części lub poprawiania błędów.

Wady obróbki CNC

Wadą obróbki CNC jest koszt początkowej konfiguracji. Firmy mogą nawet potrzebować pożyczek, aby nabyć technologię CNC. Jeśli jednak firma może zwiększyć zyski dzięki obróbce CNC, inwestycja ta może szybko się zwrócić.

Obróbka CNC opiera się na założeniu nieomylności komputerów. Oznacza to, że niektóre osoby korzystające z systemów obróbki CNC mogą przeoczyć możliwość wystąpienia błędów, co ułatwia ich niezauważenie. Jednak przy odpowiednim treningu można to złagodzić.

Wreszcie, ponieważ jest to proces subtraktywny, obróbka CNC generuje odpady, które mogą mieć niekorzystny wpływ na środowisko. Niemniej jednak można wdrożyć procesy zarządzania odpadami, aby zapewnić, że odpady powstające podczas produkcji na maszynach CNC będą mogły zostać poddane recyklingowi.

Jak ważna jest obróbka CNC w nowoczesnej produkcji?

Obróbka CNC zapoczątkowała nową formę nowoczesnego wytwarzania, oferując większą wydajność i precyzję, oferując tym samym znaczną poprawę w stosunku do konwencjonalnych metod nowoczesnej produkcji. Oznacza to, że firmy korzystające z obróbki CNC oszczędzają na kosztach pracy i czasu, zwiększając rentowność w dłuższej perspektywie.

CNC sprawiło również, że procesy takie jak produkcja (spawanie blach, cięcie, wykrawanie otworów i cięcie płomieniowe) są bezpieczniejsze. Jest to idealna opcja do produkcji, ponieważ maszyny są elastyczne i można je przeprogramować.

Czy CNC jest lepsze niż drukowanie 3D?

Druk 3D i obróbka CNC to metody produkcji. Krytyczna różnica między nimi polega na tym, że obróbka CNC jest procesem subtraktywnym, podczas gdy drukowanie 3D jest procesem addytywnym. Oznacza to, że pierwszy tworzy produkty poprzez odpryskiwanie materiału z oryginalnego kawałka, podczas gdy drugi tworzy produkt poprzez dodanie materiału.

Która z tych dwóch metod jest lepsza? Zależy to od kilku czynników, takich jak użyte materiały, złożoność części, umiejętności pracowników, to, co jest tworzone i względy finansowe. Zatem jedna metoda może być doskonała do określonego zadania, a nie inna.

Frezarka cnc Maszynista,

Zostać mechanikiem CNC

Przyszli mechanicy CNC wymagają pewnego poziomu wyszkolenia i wykształcenia, aby wejść do zawodu.

Jakich umiejętności potrzebujesz, aby być mechanikiem CNC?

Mechanicy CNCwymagają co najmniej dyplomu ukończenia szkoły średniejlub General Educational Development (GED), zanim będą mogli zdobyć umiejętności specyficzne dla CNC w szkołach technicznych. GED to zestaw testów służących do określenia, czy dana osoba w Stanach Zjednoczonych lub Kanadzie ma umiejętności akademickie na poziomie szkoły średniej.

Mechanicy CNC, którzy posiadają certyfikaty od instytucji takich jakNational Institute for Metalworking Skills(NIMS), mają przewagę nad tymi bez certyfikatu.

Gdzie mogę uzyskać szkolenie, aby zostać mechanikiem CNC?

Ludzie, którzy piszą programy, za którymi podążają maszyny CNC, są znani jakoProgramiści CNC, podczas gdy ci, którzy uczestniczą w obsłudze maszyn w hali produkcyjnej, są znani jakoOperatorzy CNC.

Jeśli chcesz zostać programistą CNC, zwykle spędzasz dużo czasu jako praktykant lub w formalnej instytucji szkolnictwa wyższego. Operatorzy CNC zwykle kończą krótkoterminowe kursy i zdobywają większość swojego doświadczenia w pracy.

Wiele szkół oferujeSzkolenie specyficzne dla CNC. Wśród nich jestUniwersytet Goodwin, instytucja opisująca się jako „szkoła operatorów CNC”, „zaprojektowana w celu uzyskania przez uczniów certyfikatów i pracy w terenie w krótkim czasie, według elastycznego harmonogramu”.

Czy obróbka CNC jest odpowiednia dla mojego projektu?

Obróbka CNC jest wszechstronna, a jej zastosowanie obejmuje wiele gałęzi przemysłu, w tym lotnictwo, rolnictwo, budownictwo, poligrafię, produkcję, wojsko i transport. Dlatego też, jeśli Twój projekt wymaga dużej spójności, dokładności i wydajności, CNC jest najlepszym wyborem.

Jaka jest przyszłość obróbki CNC?

Jak technologie lubiąsztuczna inteligencjainauczanie maszynowestanie się bardziej popularne, oczekuje się również wzrostu popularności maszyn CNC. Chociaż niektórzy mogą się obawiać, że te wyrafinowane maszyny odbierają ludziom pracę, zwykle tak nie jest, gdy technologie się poprawiają, ponieważ tworzą one więcej miejsc pracy w nowych obszarach.

Upowszechnienie się obróbki CNC przyniesie korzyści zarówno pracownikom, jak i producentom. W przypadku tych pierwszych procesy nie są tak trudne, a bezpieczeństwo jest większe. W tym drugim przypadku zyski wzrosną dzięki wydajności. Z drugiej strony klienci skorzystają na produktach wyższej jakości.